Книга: Давно ли люди гибнут за металл и как именно закалялась сталь

Из чистых кислот золото растворяется только в горячей концентрированной селеновой кислоте:

2Au + 6H2SeO4 = Au2 (SeO4) 3 + 3H2SeO3 + 3H2O

Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями при участии комплексообразователей. Так, в водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:

4Au + 8CN− + 2H2O + O2 → 4 [Au (CN) 2] − + 4 OH−

В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °С с образованием хлорида золота (III), то в водном растворе (царская водка) золото растворяется с образованием хлораурат-иона уже при комнатной температуре:

2Au + 3Cl2 + 2Cl− → 2 [AuCl4] −

Золото легко реагирует с жидким бромом и его растворами в воде и органических растворителях, давая трибромид AuBr3.

С фтором золото реагирует в интервале температур 300−400°C, при более низких реакция не идет, а при более высоких фториды золота разлагаются.

Золото также растворяется в ртути, фактически образуя легкоплавкий сплав (амальгаму).

Содержание золота в земной коре очень низкое - 3 мкг/кг, но месторождения и участки, резко обогащенные металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде: 1 л и морской, и речной воды несет примерно 4*10-9 г золота.

Для золота характерна самородная форма. Среди других его форм стоит отметить "электрум" - сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождениях оно зачастую заключено в сульфиды и арсениды.

Различаются первичные месторождения золота, россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения рудных месторождений и месторождения с комплексными рудами, в которых золото извлекается в качестве попутного компонента.

Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды).

Метод промывки основан на высокой плотности золота, благодаря которой в потоке воды, минералы с плотностью меньше золота (а это почти все минералы земной коры) смываются и металл концентрируется в тяжелой фракции, песка состоящего из минералов повышенной плотности, который называется шлихом.

Этот процесс называется отмывкой шлиха или шлихованием. В небольших объемах ее можно проводить вручную, при помощи промывочного лотка. Этот способ используется с древнейших времен, и до сих пор для отработки маленьких россыпных месторождений старателями, но основное его применение - поиск месторождений золота, алмазов и других ценных металлов.

Промывка используется для разработки крупных россыпных месторождений, но при этом применяются специальные технические устройства: драги и промывочные устройства. Полученные шлихи, кроме золота, содержат множество других плотных минералов, и металл из них извлекается, например, путем амальгамации.

Методом промывки разрабатываются все россыпные месторождения золота, ограничено он применяется на коренных месторождениях. Для этого породу дробят и затем подвергают промывке. Этот метод не может быть применен на месторождениях с рассеянным золотом, где оно так распылено в породе, что после дробления не обособляется в отдельные зерна и смывается при промывке вместе с другими минералами.

К сожалению, при промывке теряется не только мелкое золото, которое легко смывается с промывочной колоды, но и крупные самородки, гидравлическая крупность которых не позволяет им спокойно оседать в ячейках коврика. Поэтому на драгах и на промприборах обязательно следят за крупными катящимися обломками - это вполне могут оказаться самородки!

Подобный метод добычи золота был первым в истории человечества, только материалы для этого раньше использовались другие. В центральном Средиземноморье самым популярным был метод промывки золота в реках, с использованием овечьих шкур. При таком способе, вода просачивалась сквозь овечью шерсть, но влекомые ей крупицы золота, оседали среди волосков. Потом шкуру сжигали, при этом мелкие крупицы золота расплавлялись, образовывая слитки.

Наверняка именно такой способ промывки золота, использовавшийся, в частности, в Древней Колхиде и дал основу мифу о "Золотом руне", за которым плавал царевич Ясон. Кстати говоря, если посмотреть на миф непредвзято, то становится совершенно очевидно, что в подобном путешествии для древних греков, был весьма ощутимый смысл, несмотря на все его опасности, ведь в Колхиде довольно много рек, текущих с богатых рудами Кавказских гор, и, видимо, золота там тоже добывали немало.

Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы - амальгамы с различными металлами, в том числе и с золотом. В этом методе увлажненная дробленая порода смешивалась с ртутью и подвергалась дополнительному измельчению в мельницах - бегунных чашах. Амальгаму золота и сопутствующих металлов извлекали из получившегося шлама промывкой, после чего ртуть отгонялась из собранной амальгамы и использовалась повторно.

Метод амальгамации известен с I века до н.э., наибольшие масштабы приобрел в американских колониях Испании начиная с XVI века: это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения - Альмаден. В более позднее время использовался метод внешней амальгамации, когда дробленая золотоносная порода при промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только на месторождениях с высоким содержанием золота или уже при его обогащении. Сейчас он используется очень редко, главным образом старателями в Африке и Южной Америке.

Золото наряду с медью, было одним из первых металлов, использованных человеком в быту. В Египте золотые изделия были обнаружены в погребениях бадарийской культуры (5000 - 3400 лет до н. э), но они оказались "моложе" предметов из меди, найденных там же. Золото в древности добывалось обычно из аллювиальных песков и гравия, представляющих собой продукты разрушения золотоносных пород, которые в течение длительного времени подвергались действию речных потоков. Позже золото добывали также из жил, пронизывающих кварцевые породы. Такое золото называется "жильным".

Добыча жильного золота в Египте описана греческим автором II в. до н.э. Агатархидом, но оригинал его труда не дошел до наших дней. Его описание добычи золота, однако, сохранилось в труде римского автора Диодора Сицилийского (I в. н. э), который цитирует Агатархида.

Агатархид, посетивший золотые рудники в Египте, видел, как добывают золото, раскалывая сначала скалу, в которой находились жилы. Затем обломки породы нагревали огнем, резко охлаждали водой и дробили кирками и молотами непосредственно в шахтах. Раздробленную породу извлекали из шахты, толкли в больших каменных ступках "до величины гороха", а потом мололи в ручных мельницах до мелкого порошка. Для отделения золота полученный порошок промывали водой на наклонной плоскости. Отмытое золото сплавляли в небольшие слитки. Совсем недавно на местах, где находились древние рудники добычи золота, обнаружены мельницы, дробилки и остатки каменных столов для обработки измельченной золотоносной породы.

На территории Египта обнаружено около ста древних разработок золота в кварцевой породе. По-видимому, для извлечения золота использовались породы, содержащие не менее десятых долей процента золота. Во времена Агриколы, в XVI в., низший предел содержания золота в породе для рентабельной его добычи составлял 0,188% (сейчас с успехом используются породы, содержащие даже 0,0001% золота).

Золото, широко встречающееся в природе в самородном состоянии, редко бывает химически чистым. Основными примесями в больших концентрациях являются серебро, медь, в небольших - другие металлы, в том числе и железо. Как показали современные анализы, основная примесь в природном египетском золоте - это серебро, содержание которого в добываемом золоте колеблется примерно от 10 до 30%, составляя в среднем 15-18%.

В династический период практиковалось уже и сплавление золота с серебром или медью, которое в Древнем Египте не всегда было совершенным. Иногда на поверхности золотых предметов можно заметить включения серебра в виде разбросанных светлых пятен, как, например, в украшениях, обнаруженных в египетских гробницах XXI-XXV династий (1085 - 664 гг. до н. э).

Результаты химического анализа некоторых древних египетских золотых изделий свидетельствуют, что золото не подвергалось рафинированию, то есть специальной очистке. Тем не менее, в древних египетских текстах, например XX династии (1200 - 1090 гг. до н. э), есть упоминание о двукратной и даже трехкратной его очистке. А в письменных источниках 1090 - 945 гг. до н.э. упоминается высокопробное золото. Позднее, во II в. до н.э., очистка золота уже, безусловно, производилась. Согласно Агатархиду, в Древнем Египте процесс рафинирования проводили путем нагревания золота со свинцом, оловом, солью и ячменными отрубями. Видимо, при этом процессе полностью удалялось серебро, о выделении которого не сообщается.

Процесс извлечения золота с помощью ртути был достаточно давно известен и применялся в эпоху римского владычества, что подтверждает Плиний Старший (I в. п. э). Согласно его описанию, руду, содержащую золото, дробили и смешивали с ртутью, затем породу отделяли от ртути фильтрацией через кожаный (замшевый) фильтр, а золото получали из амальгамы путем выпаривания ртути.

В древнеегипетских иероглифических текстах на папирусах и шумеро-аккадских клинописных источниках можно найти упоминания о разновидностях употреблявшегося тогда золота. Усматривалось различие в происхождении: "золото в его камне" (очевидно, золотоносный кварц), "горное", или "скалистое", золото, "речное" (очевидно, аллювиальное), а также и по цвету, и иным свойствам. В папирусе Харриса (13 - 10 вв. до н. э) отмечаются сорта золота: первый, второй и третий - "серебристое", "хорошее" и "изящное". Последнее, очевидно, и было очищенным золотом. В клинописных табличках из Тель-эль-Амарны (1375 г. до н. э) говорится о золоте "красном", "коричневом" и, далее: "двойном", "тройном", "четверном" и т.д. В Лейденском "химическом" папирусе золото разделяется по цветам: "желтое", "красное" и т.д.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42