16783

Золото и его добыча

Научная статья

География, геология и геодезия

Золото ЗОЛОТО лат. Aurum – драгоценный металл химический элемент I группы периодической системы атомный номер 79 атомная масса 1969665. Этот благородный металл желтого цвета ковкий его плотность составляет 1932 г/см3 tпл 10644оC. Химически весьма инертен на воздухе не изменяет...

Русский

2013-06-25

56 KB

4 чел.

Золото

ЗОЛОТО (лат. Aurum ) – драгоценный металл, химический элемент I группы периодической системы, атомный номер 79, атомная масса 196,9665. Этот благородный металл желтого цвета ковкий, его плотность составляет 19,32 г/см3, tпл 1064,4оC. Химически весьма инертен, на воздухе не изменяется даже при нагревании. Это первый из открытых человеком металлов. В природе встречается главным образом самородное золото (коренные и россыпные месторождения). Золото обычно используется в виде сплавов с другими металлами. При сохранении основных свойств золота сплавы обладают большей твердостью и прочностью и позволяют его экономить. Из сплавов золотa с платиной делают химически стойкую аппаратуру; из сплавов с платиной и серебром - электрические контакты для приборов ответственного назначения. Золото и его сплавы используют также для золочения, изготовления ювелирных изделий и зубных протезов. Содержание этого драгоценного металла в ювелирных изделиях, монетах, медалях выражают пробой. Благодаря своим уникальным свойствам, таким как однородность, делимость, портативность (большая стоимость при небольшом объеме и массе), на протяжении длительных исторических периодов золото выполняло роль всеобщего эквивалента, т.е. денег. В 1976 Международным валютным фондом была закреплена новая валютная система и металл утратил свою денежную функцию. Начался процесс демонетизации золота. Однако, несмотря на то, что в настоящее время ни в одной стране не обращаются золотые монеты, золото продолжает оставаться страховым фондом для приобретения резервных валют.

Добыча золота.

Добыча золота из коренных и россыпных месторождений занимается такая отрасль горной промышленности, как золотодобывающая промышленность. Добыча золота известна с глубокой древности. В нашу эру добыча золота производилась в разных странах, где были открыты богатые месторождения: в Гане (1471), Мексике (1500), Перу, Чили (1532), Бразилии (1577), России (Урал, 1745), Канаде (Квебек, 1823), США (Калифорния, 1848; Колорадо, 1858; Невада, 1859; Аляска, 1890), Австралии (1851), ЮАР (1884). Открытие этих и многих др. золотоносных районов с крупнейшими коренными и россыпными месторождениями и общее развитие техники в конце 19 - начале 20 вв. предопределили большой рост золотодобычи, которая составила: в 16 в. – 763 тонн, в 17 в. – 914 тонн, в 18 в. – 1890 тонн, в 19 в. – 11616 тонн, в 20 в. (по 1970, без социалистических стран) – 54714 тонн. В России золото добывается с 1726 г, когда еще при Петре I Демидовы начали попутную добычу золота при разработке серебряных рудников Алтая. В 1745 г. золото в небольших количествах добывалось в Воицком руднике в Карелии. В этом же году было открыто первое коренное месторождение крестьянином с. Шарташ Екатеринбургского уезда Ерофеем Марковым, в том месте, где ныне расположено знаменитое Березовское месторождение. На месте находки Маркова был сразу заложен рудник Первоначальный. Так началась золотодобыча в России. В 1814 г. горный мастер Л.И. Брусницын здесь же на Урале открыл золотоносные россыпи. Вскоре были выявлены ныне широко известные золоторудные районы Урала. В первой половине XIX века была установлена золотоносность юга Западной Сибири, Енисейского кряжа, Восточного Саяна, Восточного Забайкалья, Казахстана; в середине XIX века открыты месторождения Восточной Сибири и Прибайкалье, в 1864 г. – в бассейне реки Бодайбо и на Дальнем Востоке, в конце XIX века – в Северном Казахстане. Россия первой начала освоение россыпей и, таким образом, открыла эпоху крупномасштабной промышленной добыче золота. В царской России добыча золота в основном производилась из россыпных месторождений. До 1917 в эксплуатации находилось не более 10 относительно крупных коренных месторождений. Золотодобывающая промышленность носила полукустарный характер; разрабатывались только богатые руды и россыпи. Добыча золота базировалась главным образом на применении ручного труда, механизированные способы стали появляться в конце 19 — начале 20 вв. Развитие золотодобывающей промышленности в дореволюционной России способствовало освоению новых территорий, в том числе Восточной Сибири, где возникали новые поселения. После Октябрьской революции Советское правительство в первую очередь обратило внимание на наиболее крупные районы золотодобычи — Ленский и Уральский. В декрете СНК РСФСР от 31 октября 1921 «О золотой и платиновой промышленности» указывалось на особо важное государственное значение золотодобывающей промышленности. В 1926 состоялся съезд работников данной отрасли, который разработал развёрнутые мероприятия по восстановлению и механизации золотодобывающих предприятий. Богатые золотоносные россыпи были открыты в 1923 в Алданском районе, в 1930 там же — коренные месторождения, в 1928 — Балейское месторождение и положено начало открытию многочисленных крупных россыпей в бассейне р. Колымы. В 1933 открыты Джугджурский и Индигирский золотоносные районы, в 1950-х гг. — Чукотский район, в 1960-х гг. — Куларский район. В старых золотоносных районах Урала, Ленской тайги, Приамурья, Приморья, Енисейского кряжа были открыты многочисленные россыпи и получен существенный прирост запасов на крупных коренных месторождениях. Сейчас в России известны коренные и россыпные месторождения золота, среди которых Березовское (Средний Урал), Советское (Енисейский кряж), прииски Вознесенский, Успенский и Благовещенский (Восточная Сибирь), Горняк и Светлый (бывшая Республика САХА), Дарасунское, Балейское, Пильное и Дмитриевское (Южное Забайкалье), рудные районы Колымы и Чукотки.

Месторождения золота.

В тех случаях, когда отдельные участки горных пород содержит золото (платину, серебро) в повышенных концентрациях, принято говорить о месторождениях золота. Если концентрация окупает затраты на добычу, то такие месторождения называют промышленными. Месторождения золота (платины, серебра) могут быть первичными и вторичными. Золото в первичных месторождениях (они произошли в результате кристаллизации металла из горячих водных растворов, образовавшихся при застывании магмы - такие месторождения называют гидротермальными) находится в коренных горных породах (в виде включений или тонких вкраплений, порой совершенно не заметных). Однако видимость золота в породе не говорит о богатстве данного месторождения. Порой месторождения, в руде которых невооруженным глазом не видно таких вкраплений, бываю намного богаче. Коренные месторождения представлены жилами, системами жил, залежами и зонами прожилково-вкрапленных руд различных размеров и форм. Рудные тела приурочены к трещинам, зонам дробления и рассланцевания горных пород. Мощность их от 0,05 до десятков метров, длина - десятки и тысячи метров. Наиболее крупными зонами являются: жильная зона Колар в Индии (длина 20 км, разрабатываемая до глубины 3,2 км, при средней мощности жил 1,2 м), система жил Мазер-Лод в США (длина 200 км); некоторые жильные зоны Енисейского кряжа, минерализованные зоны месторождения Мурунтау в Средней Азии. Золотые месторождения известны в складчатых поясах, на платформах и в областях тектонической активизации. Кроме гидротермальных, существуют еще так называемые контактовые и магматические месторождения. Первые образуются при попадании застывающей магмы в поры гранитного массива, находящегося в контакте с ней. В магматических месторождениях, также как и в гидротермальных, золото связано с сульфидами, но кристаллизация происходит в условиях высоких температур, и металлы остаются в магме. Контактовые месторождения большого промышленного значения пока не имеют. Существенным источником получения золота являются, вторичные, или россыпные, месторождения. Вторичными они называются потому, что образовались в результате разрушения материала рудных (коренных) месторождений, которые и являются по отношению к россыпным первичными. Каких-нибудь 70 лет назад россыпные месторождения играли основную роль в мировой добыче золота. Золотые россыпи формировались в разные геологические эпохи (от докембрийской до кайнозойской), на разных глубинах (от десятков метров до 4—5 км от земной поверхности), обычно в связи с крупными разломами земной коры, образуя т. н. золотоносные пояса. Россыпи золота представляют собой золотоносные рыхлые (реже сцементированные) отложения обломочного материала, образованные в результате разрушения коренных месторождений и золотосодержащих горных пород. Богатейшие золотоносные россыпи известны в Канаде (бассейн рек Юкон и Клондайк), США (Аляска, Калифорния), Колумбии, Австралии, Новой Зеландии, Новой Гвинее, Филиппинах; на территории бывшего СССР (бассейны рек Енисея, Лены, Бодайбо, Витима, Алдана, Колымы, Яны и Индигирки). Россыпи могут находиться как на поверхности земли, так и залегать на больших глубинах. В настоящее время разведаны россыпные месторождения на глубине 200 м.

Самородное золото.

В природе в чистом виде золото почти не встречается, но не редки случаи самородного золота, в котором в качестве примеси содержатся медь (до 20%), палладий (от 5 до 11%), висмут (до 4%). В большинстве случаев оно содержит в виде примеси серебро (от 4 до 15%). Встречается самостоятельный минерал – электрум, состоящий из золота и серебра, содержание последнего в котором обычно достигает 30%, а иногда 40 и даже 50. Металлы-примеси придают золоту различные цвета и оттенки – от бледно-желтого, даже зеленоватого, до ярко желто-красного (благодаря примесям меди и серебра). Примесь палладия окрашивает золото в белый цвет («белое» золото). Сплав 78% золота и 22% алюминия имеет рубиново-красный цвет. Также цвет зависит от толщины листа и агрегатного состояния. Очень тонкий лист на просвет имеет зеленый цвет. Такого же цвета и расплавленное золото, а его пары – зеленовато-желтого цвета. В высокодисперсном (крайне измельченном) состоянии золото обычно рубинового или темно-фиолетового цвета. Многие слышали или читали, что образования самородного золота иногда бывают массой в несколько килограммов – такие резко выделяющиеся по крупности скопления массой более 5 г относят к самородкам. Крупнейшие из обнаруженных самородков не сохранились: переплавлены найденные в Австралии самородки «Плита Холтермана» (285 кг вместе с остатками породы) и «Желанный незнакомец». (71 кг). На территории бывшего СССР самородками богаты восточные районы (Урал, Лена). Самый крупный самородок, найденный в 1842 году на Урале, на Миасских приисках, весит 36,2 кг. Ценные самородки сохраняются государствами. Известно самородное золото, которое покрыто пленкой оксидов железа или марганца. Его называют «золотом в рубашке». По внешнему виду в нем трудно распознать золото. Указанием на него служит лишь высокая плотность, а значит, и большая масса. Самородное золото делят на шлиховое и тонкое. Шлиховое получают при промывании золотоносных песков в ковшах, лотках или других приспособлениях. Шлиховое золото – относительно крупные частички. Тонкое золото таким способом не выделяется. Раньше его извлекали амальгамированием. Этот способ основан на том, что металлическая ртуть хорошо растворяет металлическое золото с образованием сплава – амальгамы. Далее ртуть отгоняется при нагревании, а золото остается в остатке. В настоящее время промышленным способом извлечения тонкого золота является цианирование. Данный процесс основан на способности золота в присутствии водного раствора цианида калия окисляться кислородом воздуха.

Распространённость золота в природе.

Среднее содержание золота в литосфере составляет 4,3 на 10-7% по массе. В магме и магматических породах золото рассеяно, но из горячих вод в земной коре образуются гидротермальные месторождения золота, имеющие важное промышленное значение (кварцевые золотоносные жилы и др.). В рудах золото в основном находится в свободном (самородном) состоянии и лишь очень редко образует минералы с селеном, теллуром, сурьмой, висмутом. Пирит и др. сульфиды часто содержат примесь золота, которое извлекают при переработке медных, полиметаллических и др. руд. В ничтожно малых концентрациях золото присутствует во многих горных породах, слагающих земную кору. В абсолютном большинстве эти концентрации настолько малы, что о промышленной добыче золота не может быть и речи, так как издержки на нее были бы очень велики. Считается, что на 1 т горных пород земной коры приходится 5 мг золота, но вместе с тем отдельные породы могут отличаться и более высоким его содержанием. Например, в гранитном массиве американского штата Невада установлено содержание золота, превышающее 1,1 г/тонну, в некоторых диабазах оно достигает 0,76 г/тонну, в базальтах – 0,26 г/т. Чаще всего золото концентрируется в кварцевых жилах. Именно этими жилами и представлено наибольшее число месторождений. Но даже в промышленных месторождениях концентрация золота по сравнению с промышленными концентрациями других полезных ископаемых весьма мала. Поэтому золото – один из самых трудоемких (но опять таки не самый) по добыче металлов. В этом отношении он уступает, например платине, промышленные концентрации еще меньше. Находки золота в метеоритах являются неопровержимым доказательством того, что золото распространено не только на Земле, но и на других космических телах. Об этом, кстати, свидетельствуют спектральные линии золота, обнаруженные на Солнце. Весьма много золота в морях и океанах, хотя концентрация его и общее количество не установлены. Раннее считалось, что в тонне морской воды находится от 5 до 10 мг золота. В настоящее время можно считать установленным, что в действительности его немного меньше – от 0,001 до 0,4 мг. Но если принять даже содержание золота в тонне воды равным 0,02 мг, то и в этом случае в Мировом океане должно быть около 27 млн. т желтого металла. Вполне закономерно, что человек уже неоднократно задумывался над тем, как извлечь золото из морской воды. В этом направлении работали многие специалисты, но результаты пока неутешительны. При существующем уровне технологий, золото из морской воды добывать можно, но издержки производства при этом будут столь велики, что сама добыча теряет всякий смысл. Золото попадает в воды морей самыми различными путями. Прежде всего, этому способствуют реки, которые на своем пути размывают золотосодержащие породы, растворяют некоторое количество освободившегося золота и несут в своих струях мельчайшие золотые пылинки. Так, согласно расчетам, река Амур ежегодно выбрасывает в Татарский пролив более 8 т золота, что превышает годовую добычу ряда золотодобывающих стран. В биосфере золото мигрирует в комплексе с органическими соединениями и механическим путём в речных взвесях. В 1 л морской и речной воды содержится около 4 на 10-9 г золота. На участках золоторудных месторождений подземные воды содержат золота приблизительно 10-6 г/л. Оно мигрирует в почвах и оттуда попадает в растения; некоторые из них концентрируют золото, например, хвощи, кукуруза. Разрушение эндогенных месторождений золота приводит к образованию золотых россыпей, имеющих промышленное значение. Золото добывается в 41 стране; его основные запасы сосредоточены на территории бывшего Советского Союза, ЮАР и Канаде.

Применение золота.

С древнейших времен золото применяется в ювелирном искусстве (украшения, культовая и дворцовая утварь и т.д.), а также для золочения. Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянуться золото поддаётся особо тонкой обработке чеканкой, литьём, гравировкой. Золото используют для создания разнообразных декоративных эффектов (от глади жёлтой полированной поверхности с плавными переливами световых бликов до сложных фактурных сопоставлений с богатой светотеневой игрой), а также для выполнения тончайшей филиграни. Золото, часто окрашенное примесями других металлов в различные цвета, применяется в сочетании с драгоценными и поделочными камнями, жемчугом, эмалью, чернью. В условиях товарного производства золото выполняет функцию всеобщего эквивалента (денег). В технике золото применяют в виде сплавов с др. металлами, что повышает прочность и твёрдость золота и позволяет экономить его. В сплаве с платиной золото используется в производстве химически стойкой аппаратуры, в сплаве с платиной и серебром — в электротехнике. Соединения золота используют в фотографии (тонирование). В медицине препараты на основе золота используют для инъекций при лечении хронических ревматических артритов, эритематозной красной волчанки, часто в сочетании с гормональными и др. препаратами. Радиоактивное золото вводят в ткани в виде штифтов, гранул и т.п. для гамма-терапии и в виде коллоидных растворов — для бета-терапии. Его применяют при лечении опухолей, обычно в сочетании с хирургическим и медикаментозным лечением, а также с диагностическими целями — в виде коллоидных растворов при исследовании ретикуло-эндотелиальной системы, печени, селезёнки и др. органов.

Историческая справка

Золото было одним из первых металлов, известных человеку с древних времен: его красивый цвет и блеск, высокая устойчивость к атмосферным воздействиям были давно оценены человеком. Изделия из золота найдены уже в культурных слоях эпохи неолита (5-4 тыс. до н. э.). В древних государствах — Египте, Месопотамии, Индии, Китае добыча золота, изготовление украшений и др. предметов из него существовали за 3-2 тыс. до н. э. Важно то, что различные виды самородного золота характеризуются довольно высокой мягкостью, хорошей ковкостью и тягучестью. Эти качества позволили даже при низком уровне развития техники обрабатывать золото и изготавливать из него украшения и бытовые предметы. По свидетельству древних рукописей, для извлечения тонкого золота из быстротекущих горных рек в древности использовались шкуры животных. Шерстяной покров овечьей шкуры, состриженный сплошным пластом, называли руно. Такую шкуру закрепляли на дне реки и песчинки золота застревали в шерсти. В богатых золотоносных водах шкура собирала так много золота, что воспринималась как золотая. О золотом руне повествуют многие мифы Древней Греции. Золото часто упоминается в «Илиаде», «Одиссее», Библии и др. памятниках древней литературы. Алхимики называли З. «царём металлов» и обозначали его символом Солнца (круг с точкой в центре): они были убеждены, что каждый металл в земных недрах зарождается и накапливается под влиянием определенной планеты, и связывали золото с солнцем. Открытие способов превращения неблагородных металлов в золото было главной целью алхимии.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51398. Начертательная геометрия 11.87 MB
  Начертательная геометрия входит в состав учебной дисциплины федерального значения, название которой в зависимости от специальности: «Начертательная геометрия и инженерная графика», «Инженерная и машинная графика» или просто «Инженерная графика». Инженерная графика – это единственная дисциплина целью, которой является непосредственно обучение студентов работе с различной по виду и содержанию графической информацией
51399. РАБОТА С ТЕСТАМИ 53 KB
  Теперь с помощью панели Формы построим кнопку для ответа на первый вопрос и выполним для нее макрос через правую кнопку. В окне Назначить макрос объекту нажмите кнопку Записать а в следующем окне Запись макроса ОК. Создадим еще одну кнопку для результата. Всем кнопкам 1го ряда надо дать имя ДА кнопкам 2го ряда – НЕТ а последнюю кнопку назовем Ваши баллы.
51400. Типизированные файлы 46 KB
  В перечисленных ниже задачах разрешается использовать при необходимости не более одного массива и не более одного вспомогательного файла. В каждом варианте необходимо: Разработать программу которая формирует типизированный файл по заданию имя файла обязательно запрашивается с клавиатуры. С ее помощью создать и заполнить содержимым необходимое количество исходных файлов.
51401. Текстовые файлы 50 KB
  В перечисленных ниже задачах разрешается использовать при необходимости не более одного массива и не более одного вспомогательного файла. В каждом варианте необходимо: Разработать программу которая формирует текстовый файл по заданию имя файла обязательно запрашивается с клавиатуры и заполняет его набором строк вводимых с клавиатуры. Разработать программу позволяющую вывести на экран содержимое текстового файла имя которого запрашивается с клавиатуры. С ее помощью просмотреть содержимое исходного файла до и после обработки а также...
51402. Поиск и изменение файлов 42.5 KB
  Задания по вариантам Вариант Условие задачи Написать программу которая подсчитывает количество всех вложенных каталогов в указанном каталоге. Написать программу которая вводит с клавиатуры список имен текстовых файлов разделенных запятой и склеивает их содержимое в один файл в том порядке как приведены имена. Написать программу которая выводит на экран имена расширения и размеры всех файлов текущего каталога расположив их в порядке убывания размера файлов. Написать программу которая выводит на экран список всех файлов и...
51403. Процедуры и функции пользователя 45.5 KB
  Использовать подпрограмму вычисления факториала натурального числа. Два простых числа называются близнецами если они отличаются друг от друга на 2 например 41 и 43. Два натуральных числа называются дружественными если каждое из них равно сумме всех делителей кроме его самого другого числа например числа 220 и 284. Найти все пары дружественных чисел которые не больше данного числа N.
51404. Процедуры и функции пользователя. Рекурсия 60.5 KB
  Напишите рекурсивную процедуру нахождения суммы цифр любого натурального числа. Напишите рекурсивную процедуру нахождения количества четных цифр любого натурального числа. Напишите рекурсивную функцию нахождения суммы первых N членов арифметической прогрессии 1 3 5 7 Напишите рекурсивную процедуру нахождения первых N чисел Фибоначчи.
51405. Использование стандартных модулей. Разработка модулей пользователя 20.99 KB
  Задания по вариантам Задача 1 Вариант Условие задачи Составить модуль в котором определены процедуры над матрицами размерностью 3х3: сложение разность матриц. Составить модуль Shr в котором определены функции вычисления площади поверхности и объема шара по его радиусу. Составить модуль Figur в котором определены функции: вычисления периметра и площади выпуклой фигуры которая задана координатами своих вершине количество которых N N 3. Составить модуль Konus в котором определены функции: вычисления площади поверхности и...
51406. Использование динамических структур данных 24.82 KB
  Задания по вариантам Задача 1 Сформировать однонаправленный список без заглавного звена со следующим описанием: Type telem=rel; List=^elem; Elem=record; Dt:telem; Next:List End; Описать функцию или процедуру которая: 1 определяет является ли список пустым; 2 находит среднее арифметическое элементов списка.’z’; List=^elem; Elem=record; Dt:telem; Next:List End; Описать функцию или процедуру которая: 1 определяет является ли список пустым; 2 меняет местами первый и последний элементы списка. Сформировать однонаправленный список без...