Геология

Золото: история использования, добыча, разведка, анализ и добыча

Posted on
Автор: Laura McKinney
Дата создания: 8 Апрель 2021
Дата обновления: 16 Май 2024
Anonim
Как начать добывать золото? Получение лицензии на добычу золота
Видео: Как начать добывать золото? Получение лицензии на добычу золота

Содержание


Египетское золото: Ремесленники древних цивилизаций щедро использовали золото для украшения гробниц и храмов, а в Египте были найдены золотые предметы, изготовленные более 5000 лет назад. Авторские права на изображения iStockphoto / Akhilesh Sharma.

Использование золота в древнем мире

Золото было одним из первых металлов, которые были добыты, потому что оно обычно встречается в его естественной форме, то есть не в сочетании с другими элементами, потому что оно красиво и нетленно, и потому что из него можно сделать изысканные предметы. Ремесленники древних цивилизаций щедро использовали золото для украшения гробниц и храмов, а в Египте были найдены золотые предметы, изготовленные более 5000 лет назад. Особого внимания заслуживают золотые изделия, обнаруженные Говардом Картером и лордом Карнарвоном в 1922 году в гробнице Тутанхамона. Этот молодой фараон правил Египтом в 14 веке до нашей эры. Экспозиция некоторых из этих предметов, названная «Сокровища Тутанхамона», привлекла более 6 миллионов посетителей в шести городах во время тура по США в 1977-79 годах.


На могилах знати в древней Цитадели Микен близ Науплиона, Греция, обнаруженной Генрихом Шлиманом в 1876 году, были найдены самые разнообразные золотые статуэтки, маски, чашки, диадемы и украшения, а также сотни украшенных бус и кнопок. Эти элегантные произведения искусства были созданы опытными мастерами более 3500 лет назад.




Древние золотые источники

Древние цивилизации, похоже, получили свои запасы золота из различных месторождений на Ближнем Востоке. Мины в районе Верхнего Нила около Красного моря и в районе пустыни Нубийской полуострова приносили большую часть золота, используемого египетскими фараонами. Когда эти мины уже не могли удовлетворить их потребности, были использованы месторождения в других местах, возможно, в Йемене и на юге Африки.

Ремесленники в Месопотамии и Палестине, вероятно, получили свои поставки из Египта и Аравии. Недавние исследования шахты Mahd adh Dhahab (что в переводе означает «Колыбель золота») в нынешнем Королевстве Саудовская Аравия показывают, что золото, серебро и медь были добыты в этом регионе во времена правления царя Соломона (961-922 гг. До н.э.).


Считается, что золото в сокровищницах ацтеков и инков в Мексике и Перу прибыло из Колумбии, хотя некоторые, несомненно, были получены из других источников. Конкистадоры разграбили сокровища этих цивилизаций во время исследований Нового Света, и многие золотые и серебряные предметы были расплавлены и отлиты в монеты и слитки, уничтожив бесценные артефакты индийской культуры.

Золотая монета: Как высоко ценимый металл, золото использовалось в качестве финансового стандарта и использовалось в монетах в течение тысяч лет. Десять долларов США золотая монета 1850 года. Авторские права на изображение iStockphoto / Brandon Laufenberg.

Золото как средство обмена

Сегодня народы мира используют золото в качестве средства обмена в денежных операциях. Большая часть золотых запасов Соединенных Штатов хранится в хранилище хранилища Форт-Нокс в слитках. Депозитарий, расположенный примерно в 30 милях к юго-западу от Луисвилла, штат Кентукки, находится под наблюдением директора Монетного двора.

Золото в хранилище состоит из слитков размером с обычный строительный кирпич (7 х 3 5/8 х 1 3/4 дюйма), каждый из которых весит около 27,5 фунтов (около 400 тройских унций; 1 тройская унция равна приблизительно 1,1 унции). Они хранятся без упаковки в отсеках хранилища.

Помимо использования в денежной форме, золото, как и серебро, используется в ювелирных изделиях и смежных изделиях, в электротехнике, в стоматологии, в авиационно-космической промышленности, искусстве, медицине и химии.



Золотая лихорадка: Открытие золота вызвало многочисленные золотые лихорадки в Соединенных Штатах и ​​по всему миру. Авторские права на изображения iStockphoto / Duncan Walker.

Регулирование и изменчивость цены на золото

Изменения спроса на золото и предложения на внутренних рудниках за последние два десятилетия отражают изменения цен. После того, как Соединенные Штаты прекратили регулирование золота в 1971 году, цена заметно возросла, кратко достигнув более 800 долларов за тройскую унцию в 1980 году. С 1980 года цена оставалась в диапазоне от 320 до 460 долларов за тройскую унцию. Быстро растущие цены 1970-х годов воодушевили как опытных исследователей, так и любителей-любителей искать возобновление поиска золота. В результате их усилий в 1980-х годах было открыто много новых рудников, на которые приходится значительная часть роста добычи золота. Резкое сокращение потребления в 1974 и 1980 годах стало результатом снижения спроса на ювелирные изделия (основное использование изготовленного золота) и инвестиционных товаров, что, в свою очередь, отразило быстрый рост цен в те годы.

Золотые самородки: Маленькие самородки золота, полученные при панорамировании. Исследователи работали с отложениями в потоке, чтобы найти крошечные самородки, которые они продали или обменяли на поставки.

Свойства золота

Золото называют «благородным» металлом (алхимическим термином), потому что оно не окисляется в обычных условиях. Его химический символ Au происходит от латинского слова «aurum». В чистом виде золото имеет металлический блеск и является светло-желтым, но смеси других металлов, таких как серебро, медь, никель, платина, палладий, теллур и железо, с золотом создают различные цветовые оттенки от серебристо-белого до зеленого и Оранжево-красный.

Чистое золото относительно мягкое - оно имеет твердость около копейки. Это самый податливый и пластичный металл. Удельный вес или плотность чистого золота составляет 19,3 по сравнению с 14,0 для ртути и 11,4 для свинца.

Нечистое золото, как это обычно происходит в месторождениях, имеет плотность от 16 до 18, в то время как связанная пустая порода (порода) имеет плотность около 2,5. Разница в плотности позволяет золоту концентрироваться под действием силы тяжести и позволяет отделить золото от глины, ила, песка и гравия с помощью различных перемешивающих и собирающих устройств, таких как сковорода для золота, качалка и шлюз.

Золотой рудник в Неваде: В период с 1984 по 1993 год на шахте Fortitude в Неваде было добыто около 2 миллионов унций золота из месторождения Лоде. Изображение USGS.

Золотая Амальгама

Ртуть (ртуть) имеет химическое сродство к золоту. Когда ртуть добавляется в золотосодержащий материал, два металла образуют амальгаму. Ртуть позже отделена от амальгамы ретортой. Извлечение золота и других драгоценных металлов из их руд путем обработки ртутью называется слиянием. Золото растворяется в царской водке, смеси соляной и азотной кислот, а также в цианиде натрия или калия. Последний растворитель является основой цианидного процесса, который используется для извлечения золота из низкосортной руды.

Гидравлическая добыча россыпей на шахте Lost Chicken Hill, недалеко от Курицы, Аляска. Пожарный шланг взрывает обнажение осадка, вымывая частицы песка, глины, гравия и золота. Материал затем обрабатывается для удаления золота. USGS изображение.

Тонкость, караты и тройские унции

Степень чистоты самородного золота, слитков (слитков или слитков нерафинированного золота) и аффинированного золота указывается в пересчете на содержание золота. «Тонкость» определяет содержание золота в частях на тысячу. Например, золотой самородок, содержащий 885 частей чистого золота и 115 частей других металлов, таких как серебро и медь, считается 885-тонким. «Карат» обозначает долю твердого золота в сплаве из 24 частей. Таким образом, 14-каратное (14К) золото указывает на состав из 14 частей золота и 10 частей других металлов. Между прочим, 14K золото обычно используется в ювелирном производстве. «Карат» не следует путать с «каратом», единицей веса, используемой для драгоценных камней.

Основная единица веса, используемая при работе с золотом, - тройская унция. Одна тройская унция эквивалентна 20 тройским пеннивейтам. В ювелирной промышленности общей единицей измерения является вес в пенни (dwt.), Что эквивалентно 1,555 грамма.

Термин «заполненный золотом» используется для описания ювелирных изделий из недрагоценных металлов, которые покрыты на одной или нескольких поверхностях слоем сплава золота. Знак качества может использоваться, чтобы показать количество и тонкость золотого сплава. В Соединенных Штатах ни на одном изделии, имеющем покрытие из сплава золота весом менее 10 карат, не может быть нанесен какой-либо знак качества. Нижние пределы разрешены в некоторых странах.

Ни одно изделие, имеющее часть из сплава золота весом менее одной двадцатой по весу, не может быть помечено как «заполненное золотом», но изделия могут быть помечены как «катаная золотая пластина», при условии, что также показаны обозначения пропорциональной доли и крупности. Ювелирные изделия с гальваническим покрытием, несущие по меньшей мере 7 миллионных долей (0,18 микрометра) золота на значительных поверхностях, могут быть помечены как «гальванические». Плиты толщиной меньше этой могут быть помечены как «мерцающие золотом» или «вымытые золотом».

Золотой шлюз: Портативный золотой шлюз. Шахтеры размещают шлюз в ручье и сбрасывают отложения в верхнем течении. Ток транспортирует осадки через шлюз, и частицы тяжелого золота попадают в шлюз. Один шахтер может обработать намного больше осадка через шлюз, чем через золотую сковороду. Авторские права на изображения iStockphoto / LeeAnn Townsend.

Формирование первичных месторождений золота - Lode Gold

Золота относительно мало в земле, но оно встречается во многих различных породах и в разных геологических условиях. Хотя скудное, золото концентрируется геологическими процессами, чтобы сформировать коммерческие месторождения двух основных типов: месторождения (первичные) и россыпные (вторичные).

Месторождения месторождения являются мишенью для «тяжелого» геологоразведчика, который ищет золото на месте его осаждения из минерализующих растворов. Геологи предложили различные гипотезы, чтобы объяснить источник решений, из которых минеральные составляющие осаждаются в залежах месторождения.

Одна широко распространенная гипотеза предполагает, что многие месторождения золота, особенно те, которые обнаружены в магматических и осадочных породах, образованы из циркулирующих грунтовых вод, вызванных теплом от тел магмы (расплавленной породы), проникших в земную кору в пределах примерно от 2 до 5 миль от поверхности. Активные геотермальные системы, которые эксплуатируются в некоторых частях Соединенных Штатов для получения природной горячей воды и пара, являются современным аналогом для этих систем золотодобычи. Большая часть воды в геотермальных системах образуется в виде осадков, которые движутся вниз через трещины и проницаемые пласты в более холодных частях коры и втягиваются в стороны, нагретые магмой, где она движется вверх через трещины. Когда вода нагревается, она растворяет металлы из окружающих пород. Когда нагретые воды достигают более холодных пород на меньших глубинах, металлические минералы выпадают в осадок с образованием жил или рудоподобных тел.

Другая гипотеза предполагает, что золотосодержащие растворы могут быть изгнаны из магмы, поскольку она охлаждается, осаждая рудные материалы, когда они перемещаются в более прохладные окружающие породы. Эта гипотеза применяется, в частности, к месторождениям золота, расположенным в или вблизи масс гранитных пород, которые представляют собой затвердевшую магму.

Третья гипотеза применяется в основном к золотоносным жилам в метаморфических породах, которые встречаются в горных поясах на окраинах континента. В процессе горообразования осадочные и вулканические породы могут быть глубоко погребены или утоплены под край континента, где они подвергаются воздействию высоких температур и давлений, что приводит к химическим реакциям, которые превращают камни в новые минеральные сообщества (метаморфизм). Эта гипотеза предполагает, что вода выталкивается из горных пород и мигрирует вверх, осаждая рудные материалы при снижении давления и температуры. Считается, что рудные металлы происходят из горных пород, подвергающихся активному метаморфизму.

Основная задача разведчика или шахтера, заинтересованного в месторождении золота, заключается в определении среднего содержания золота (тенора) на тонну минерализованной породы и размера месторождения. Из этих данных можно сделать оценку стоимости депозитов. Одним из наиболее часто используемых методов определения содержания золота и серебра в минерализованных породах является анализ пожара. Результаты представлены в тройских унциях золота или серебра или обоих на одну короткую тонну руды или в граммах на метрическую тонну руды.

Золотая драга: Аквалангист пылесосит осадок для обработки с помощью переносного золотого драга. Подводное снаряжение позволяет старателю осторожно получить доступ к трещинам и трещинам на русле ручья, где могут находиться золотые самородки. Авторские права на изображения iStockphoto / Gary Ferguson.

Концентрация золота в россыпных месторождениях

Залежи россыпей представляют собой концентрации золота, полученные из залежей залежей в результате эрозии, распада или разложения вмещающих пород и последующей концентрации под действием силы тяжести.

Золото чрезвычайно устойчиво к атмосферным воздействиям и, будучи освобожденным от вмещающих камней, переносится вниз по течению в виде металлических частиц, состоящих из «пыли», хлопьев, зерен или самородков. Частицы золота в залежах ручьев часто концентрируются на или вблизи коренных пород, потому что они движутся вниз во время периодов высокой воды, когда весь слой песка, гравия и валунов перемешивается и движется вниз по течению. Мелкие частицы золота накапливаются в углублениях или в карманах в песчаных и гравийных слитках, где ослабевает поток. Концентрации золота в гравии называются «полосами оплаты».

Золотая сушилка Портативная сухая стиральная машина, используемая для просеивания золотых самородков из почвы, где нет воды. Почва сбрасывается в верхнюю кастрюлю и встряхивается через нижнюю кастрюлю. Тяжелые самородки золота механически отделены от более легких материалов. Авторские права на изображения iStockphoto / Arturo M. Enriquez.

Поиски россыпных месторождений

В стране, где есть золото, старатели ищут золото там, где скапливались грубые пески и гравий, и где "черные пески" концентрировались и оседали с золотом. Магнетит является наиболее распространенным минералом в черных песках, но могут присутствовать другие тяжелые минералы, такие как касситерит, монацит, ильменит, хромит, металлы платиновой группы и некоторые драгоценные камни.

Месторождения россыпей формировались одинаково на протяжении всей истории Земли. Процессы выветривания и эрозии создают поверхностные россыпные отложения, которые могут быть погребены под обломками породы. Хотя эти «ископаемые» россыпи впоследствии цементируются в твердые породы, форма и характеристики старых русел рек по-прежнему узнаваемы.

Золотые книги и принадлежности для выпечки



Ищете золото? У нас есть более 50 различных золотых книг и золотых карт, которые показывают, где золото было найдено в прошлом, и дают инструкции по методам поиска золота. Также доступны золотые сковородки разных размеров и наборы для золотого сковороды, которые включают в себя все, что вам нужно.

Бесплатный анализ золота

Содержание извлекаемого свободного золота в россыпных месторождениях определяется методом анализа свободного золота, который включает в себя объединение золотосодержащего концентрата, собранного в результате дноуглубительных, гидравлических или других россыпных операций. В период, когда цена золота была фиксированной, обычной практикой было сообщать результаты анализа как стоимость золота (в центах или долларах), содержащегося в кубическом ярде материала. Теперь результаты представлены в граммах на кубический ярд или граммах на кубический метр.

На основе лабораторных исследований Геологическая служба США разработала новые методы определения содержания золота в породах и почвах земной коры. Эти методы, которые обнаруживают и измеряют количество других элементов, а также золота, включают атомную абсорбционную спектрометрию, нейтронную активацию и индуктивно-связанную плазменно-атомную эмиссионную спектрометрию. Эти методы позволяют проводить быстрый и чрезвычайно чувствительный анализ большого количества образцов.

Ранние находки и добыча золота

Золото было добыто в южной части Аппалачей еще в 1792 году и, возможно, в 1775 году в южной Калифорнии. Открытие золота на Саттерс-Милл в Калифорнии вызвало золотую лихорадку 1849-50 годов, и сотни шахтерских лагерей ожили, когда были открыты новые месторождения. Производство золота быстро росло. Месторождения в районах Матери Лоде и Грасс Вэлли в Калифорнии и Комсток Лоде в Неваде были обнаружены в 1860-х годах, а месторождения Крипл-Крик в Колорадо начали добывать золото в 1892 году. К 1905 году месторождения Тонопа и Голдфилд в Неваде и аляскинской россыпи Месторождения были обнаружены, и добыча золота в США впервые превысила 4 миллиона тройских унций в год - до 1917 года.

Во время Первой мировой войны и в течение нескольких последующих лет годовой объем производства снизился примерно до 2 миллионов унций. Когда в 1934 году цена на золото была повышена с 20,67 до 35 долларов за унцию, добыча быстро возросла и снова превысила уровень в 4 миллиона унций в 1937 году. Вскоре после начала Второй мировой войны Совет по военному производству закрыл золотые рудники. и не разрешается открывать до 1945 года.

С конца Второй мировой войны до 1983 года добыча золота на внутреннем месторождении не превышала 2 миллионов унций в год. С 1985 года годовой объем производства вырос на 1 млн. До 1,5 млн. Унций в год. К концу 1989 года совокупный объем добычи на месторождениях в Соединенных Штатах с 1792 года достиг 363 миллионов унций.

Потребление золота

Потребление золота в Соединенных Штатах варьировалось от около 6 миллионов до более 7 миллионов тройских унций в год с 1969 по 1973 год и от около 4 миллионов до 5 миллионов тройских унций в год с 1974 по 1979 год, тогда как в течение 1970-х годов ежегодное производство золота От внутренних шахт варьировалось от 1 млн до 1,75 млн тройских унций. С 1980 года потребление золота было почти постоянным и составляло от 3 до 3,5 миллионов тройских унций в год. С 1980 года добыча руды росла быстрыми темпами, достигая около 9 миллионов тройских унций в год в 1990 году и превышая потребление с 1986 года. До 1986 года баланс поставок был получен из вторичных (лом) источников и импорта. Общий объем мирового производства золота оценивается примерно в 3,4 млрд. Тройских унций, из которых более двух третей добывалось за последние 50 лет. Около 45 процентов мирового производства золота приходилось на район Витватерсранд в Южной Африке.

Самый большой золотой рудник в Соединенных Штатах - это шахта Хоумстейк в Лиде, Южная Дакота. Этот рудник, глубина которого составляет 8000 футов, с момента его открытия в 1876 году составлял почти 10 процентов от общего объема производства золота в США. Совокупный объем производства и его запасы составляют около 40 миллионов тройских унций.

Распространенные депозиты и золото побочных продуктов

В последние два десятилетия низкосортные залежи золота приобретают все большее значение. Более 75 таких месторождений были обнаружены в западных штатах, в основном в штате Невада. Первым крупным производителем этого типа было месторождение Карлин, которое было открыто в 1962 году и начало добычу в 1965 году. С тех пор в окрестностях Карлина было открыто еще много месторождений, и в настоящее время район Карлин включает в себя крупный горнодобывающий район с семью действующими месторождениями. карьеры производят более 1 500 000 тройских унций золота в год.

Приблизительно 15 процентов золота, произведенного в Соединенных Штатах, прибыло из добычи других металлических руд.Там, где основные металлы, такие как медь, свинец и цинк, осаждаются либо в жилах, либо в виде рассеянных минеральных зерен, небольшие количества золота обычно откладываются вместе с ними. Месторождения этого типа добываются для преобладающих металлов, но золото также извлекается как побочный продукт при переработке руды. Большая часть побочного золота поступает из порфировых месторождений, которые настолько велики, что, несмотря на то, что они содержат лишь небольшое количество золота на тонну руды, добывается так много горных пород, что извлекается значительное количество золота. Крупнейшим единственным источником побочного золота в Соединенных Штатах является порфировое месторождение в каньоне Бингам, штат Юта, которое с 1906 года добыло около 18 миллионов тройских унций золота.

Роль геолога в поиске золота

Геологи изучают все факторы, контролирующие происхождение и размещение месторождений полезных ископаемых, в том числе содержащие золото. Магматические и метаморфические породы изучаются в полевых условиях и в лаборатории, чтобы получить представление о том, как они пришли к своему нынешнему местоположению, как они кристаллизовались в твердые породы и как минеральные растворы образовывались в них. Исследования структур горных пород, таких как складки, разломы, трещины и соединения, а также воздействия тепла и давления на горные породы, показывают, почему и где произошли переломы и где могут быть обнаружены вены. Исследования процессов выветривания и переноса каменного мусора по воде позволяют геологам предсказать наиболее вероятные места образования россыпных месторождений. Появление золота не капризно; его присутствие в различных породах и его появление в различных условиях окружающей среды подчиняются естественным законам. По мере того, как геологи расширяют свои знания о процессах минерализации, они улучшают свою способность находить золото.