Как добывают золото?

Л. ДАВЫДОВ

Значение золота для нашего народного хозяйства бесспорно очень велико. Поскольку мы находимся в окружении капиталистических стран, поскольку мы с этими странами торгуем, золото необходимо. Оно дает драм возможность получать из-за границы то оборудование, которое мы еще не научились делать сами, то сырье, которого у нас нет или которое есть и недостаточном количестве. Кроме того золото необходимо и для чисто технических целей: лабораторного оборудования, точных приборов и т. д. Часть необходимого нам золота мы получаем от вывоза изделий нашей промышленности и сельского хозяйства, другая часть добывается из недр нашей богатейшей в мире страны.

Добыча золота о представлении очень многих до сих пор связывается с мрачными бродягами из повестей Мамина-Сибиряка, с бандитами О. Генри или остроумными золотоискателями Джека Лондона. Однако все эти романтические персонажи не имеют ни малейшего отношения к современной золотопромышленности. Наша советская золотопромышленность, догоняющая технику передовых капиталистических стран, теперь нисколько не похожа на мелкую, хищническую, кустарную промышленность, доставшуюся нам по наследству от капиталистов. Наша золотопромышленность — настоящая советская промышленность, оборудованная новейшими машинами; обслуживающие ее работники — активные участники нашего социалистического строительства. Девятнадцать предприятий золотопромышленности за трудовой энтузиазм, за выполнение и перевыполнение планов были занесены на Всесоюзную красную доску им. XVII съезда.

Советский союз по добыче золота находится на втором месте в мире, уступая только Южной Африке (Трансвааль). В 1933 г. мы обогнали Канаду (добывшую 84 тыс. кг) и США (75 тыс. кг). Но колоссальные запасы золота, находящиеся в недрах нашей огромной и богатейшей страны, все время пополняющиеся новыми, обнаруженными разведкой месторождениями, позволяют нам еще больше увеличить добычу золота и выйти обогнав Трансвааль, на первое место.

Золото встречается в самых различных частях территории СССР. Кроме старых, давно разрабатываемых районов на Урале и Лене, мы имеем огромное количество новых недавно введенных в эксплуатацию золотопромышленных районов в Якутии, Забайкалье, Приморье, Енисее и Амуре, Казахстане, Урале, Северном Кавказе (Лаба), Закавказье и многих других местах. В природе на земле золото встречается в самородном состоянии, т. е. в виде чистого металла (точнее, с небольшой примесью некоторых благородных металлов), так как золото является благородным металлом и чрезвычайно трудно вступает в химические соединения. Величина таких самородков колеблется от мельчайшей золотой пыли до глыб металла, весящих десятки килограммов. Самый большой самородок в мире, найденный в Австралии, весил 69 кг (68,98). У нас в Союзе самый большой самородок найден на Урале и весит 36 кг.

Так как золото — один из самых тяжелых металлов (его удельный вес 19,8), то существует предположение, что основная масса имеющегося в земной коре золота сосредоточена в ее глубоких частях. На дневную поверхность золото попадает, выделяясь из расплавленной магмы при ее охлаждении. При этом золото оказывается включенным (в мелкораздробленном виде) в образующиеся одновременно различные горные породы. Очень часто вместе с золотом в рудах содержатся и другие ценные металлы: медь, свинец, цинк, мышьяк и др. Большая часть имеющихся запасов золота находится именно в таком виде и называется «рудным золотом» (не следует предполагать, что золотые руды есть такие же соединения металла с кислородом или серой, как например железные или серные руды. В золотых рудах золото находится в виде частиц чистого металла, вкрапленных в породу).

Экскаватор "Марион" проходит канаву для отвода в сторону русла реки. Снимок сделан на прииске Верхне-Серебровск. Новые стальные "грабари" идут на Алдан и Лену. Рядом с заграничными машинами теперь работают экскаваторы, выпущенные советскими заводами

Под действием воздуха, воды и температурных колебаний горные породы непрерывно разрушаются. Продукты их разрушения (мелкие частицы породы и золота) смываются водой и уносятся реками. У порогов и на излучинах, где скорость или направление движения воды изменяется, частицы золота, как наиболее тяжелые, оседают, — так образуются золотые россыпи.

В глубокой древности при добыче клали в порогах речек и ручьев, несущих золотосодержащий песок, шкуры животных, и золото задерживалось в меху. Вероятно, именно такой шкурой и было «золотое руно», за которым легендарные аргонавты древности плыли в Колхиду. Золотоискатели в старину промывали золотосодержащие пески в тазиках или на лотках, дно которых закапчивали и смазывали салом. Частицы золота оседали на дно, прилипая к салу и были заметны на черном фоне.

Способы кустарной «старательской» добычи золота со временем несколько усовершенствовались, стали применять промывку на шлюзах с последующей амальгамацией осевших песков (эфелей). Амальгамация — известный издавна способ извлечения золота из породы. В основе его лежит свойство ртути поглощать золото (и другие металлы), частью вступая с ним в химическое соединение, частью растворяя его, давая так называемую амальгаму. После отжима излишней ртути амальгама обычно содержит 1 ч. золота и 2 ч. ртути. Амальгама отделяется от породы очень легко. Нагреванием амальгамы в специальных ретортах ртуть отгоняется и собирается для повторного использования. Остающееся золото собирается и сплавляется. Амальгамация широко применяется и сейчас в комбинации с другими методами извлечения золота. При помощи амальгамации извлекаются преимущественно более крупные частицы золота. Для уловления мельчайших частиц обработанные уже амальгамацией материалы, «хвосты», дополнительно цианируются.

Характерный алданский копер с конным приводом, поднимающий золотоносный песок из шахты

В дальнейшем ручную разработку россыпей стали заменять так называемым гидравлическим способом, дающим очень высокую производительность при низкой стоимости работ. Вместо ручной разработки забой (разрабатываемый участок россыпи) размывается сильной струей воды, бьющей из специального приспособления, называемого гидромонитором (представляющего собой как бы мощнейший бpaндcпoйт). Размытая порода промывается на шлюзах и из осевших песков золото извлекается амальгамацией. Гидравлический способ освобождает огромное количество ручного труда, но он может быть применен только там, где возможно без больших технических трудностей получить большое количество воды под высоким напором.

Машина разбудила тайгу. На этом месте подымается прииск Щербининский. На снимке: комбинированный метод проходки капитальной канавы и открытого штрека паровой лопатой и экскаватором. (Экономия свыше миллиона рублей).

Наиболее же совершенный способ разработки золотых россыпей — это драгирование. Драга — сложнейший агрегат, одновременно ведущий выемку грунта, промывку вынутой породы и амальгамацию. По принципу выемки грунта драга похожа на многочерпаковый экскаватор (драглайн), но находящийся не на рельсовом или гусеничном ходу, а «на плаву».

На участке, подлежащем драгированию, выкапывается небольшой пруд, на котором собирается плавучий, иногда деревянный, а чаще всего железный понтон. На этом понтоне и монтируются все части драги. Через специальный прорез в его передней части проходит укрепленная на шарнирах стальная черпальная рама. При помощи тросов и лебедки рама может быть поднята или опущена и установлена под требуемый угол. По укрепленным на черпальной раме роликам движется бесконечная черпальная цепь, состоящая из многих соединенных черпаков. В рабочем положении рама опущена под воду и подведена к забою. Драгирование может производиться с глубины 28 м до уровня воды. При движении цепи черпаки врезаются в грунт и захватывают породу, которая затем при движении цепи выносится на драгу. Объем черпаков бывает различный и может достигать до 1,5 м³ (такие драги например применялись на строительстве Панамского канала).

Открытая кулибинка для промывки золотоносных песков

Выбранная на драгу порода пропускается через колосники (для выбора крупных валунов) во вращающуюся бочку. Бочка представляет собой металлический цилиндр диаметров до 3 м и длиной 15—17 м, установленный горизонтально с небольшим наклоном. Проходя через вращающуюся бочку, порода разрыхляется и сильно размывается струями воды, после чего попадает на шлюзы. Шлюзы служат для уловления тяжелых золотых частиц и представляют собой очень большие плоскости с трафаретами для задержки крупинок. Уловленный на шлюзах эфелъ амальгамируется; пустая порода выносится специальным транспортером далеко за корму драги и вываливается в воду. Поступательное движение придается драге подтягиванием лебедками на тросах, которыми драга крепится за берега (в драгах новозеландского типа) или при помощи свай, укрепленных на корме понтона и глубоко уходящих в грунт (драги американского типа).

Первая ласточка механизации Алдана. Паровая драга № 1, которая вступила в строй в 1926 году

Американский способ получил у нас наибольшее распространение. Здесь драга прочно укрепляется в грунте одной сваей и, вращаясь вокруг нее как на оси, вырабатывает участок по радиусу. Когда, же полукруг выработан, укрепляется другая свая, и драга, таким образом, получает новое поступательное движение. В процессе работы драга вырывает впереди себя канаву, которую заваливает сзади пустой породой с транспортера. Механизмы драги приводятся в движение паровой машиной или электроэнергией. Все наши драги, работая в лесных районах Сибири и ДВК, пользуются в качестве топлива местной древесиной. Если имеется возможность, применяется электроэнергия. Производительность драги очень высока, а благодаря полной механизации ее эксплуатационные расходы невелики.

У нас в СССР начато производство собственных драг с черпаками емкостью 0,21 м³, производительность 150 м³ в час. СССР в первой пятилетке механизировал россыпные работы, и мы имеем 85 работающих драг (из них 16 электрических) — втрое больше, чем в 1928 г. Производство драг сосредоточено на Боткинском заводе, кроме того строится завод мощных драг в Красноярске.

Разведка на золото буровым станком "Кайстон"

Даже столь механизированная разработка россыпей не удовлетворяет требований современной золотопромышленной техники. Разработка золота из россыпей имеет ряд существенных недостатков перед разработкой золотых руд. Сравнительно небольшая (обычно) мощность россыпей, их быстрая исчерпываемость не позволяет проводить широкой механизации и удорожает добычу. Это вызвало стремление перейти на разработку рудного золота, не обладающего этими недостатками. Золотые руды обычно залегают большими массивами, и их разработка ведется довольно долгое время. Это позволяет производить большие капиталовложения в механизацию и снижает себестоимость добычи. Содержание нескольких грамм золота в тонне руды уже делает разработку рентабельной.

До 90 проц. мировой добычи золота извлекается из золотых руд. СССР за последний год первой пятилетки дал 40 проц. мировой добычи. Во второй пятилетке эта цифра возрастет.

По такой канатной дороге доставляются эфеля на комсомольской шахте им. Косарева

Извлекать золото из руд можно рядом различных процессов, среди которых ведущее место принадлежит цианированию. Это наиболее современный процесс извлечения золота из руд, при котором улавливается до 90 проц. металла, предложен Мак-Артуром и братьями Форест в 1890 г. Цианирование основано на свойстве золота давать в щелочном растворе и в присутствии кислорода растворимые комплексные соединения. Для полноты растворения руды золото подвергается обработке цианистым раствором в чрезвычайно измельченном предварительном состоянии. Степень необходимого измельчения зависит от свойств данной руды и колеблется от 30 до 200 меш (меш - степень измельчения измеряется числом отверстий приходящихся на 1 линейный дюйм последнего сита, через которое проходит измельченная руда. В данном случае величина зерен от 0,42 до 0,07 мм в диаметре).

Для получения такого измельчения руда подвергается трехстепенной механической обработке: дроблению, измельчению и тонкому измельчению. Первоначально руда подается в дробилки (обыкновенно щекового типа, чаще всего так называемые дробилки Блэка). Дальнейшее измельчение ведется в шаровыхмельницах (грануляторах), где руда измельчается приблизительно до 60 меш. Последние степени измельчения руды достигаются обработкой ее в трубных мельницах.

Сегодняшние алданские "копачи". Руки человека сменяет машина. Драга зашла в глухие таежные места, где недавно бродили только охотники-орочоны

Трубные мельницы работают обычно вместе с классификаторами. Классификатор — машина, разделяющая частицы руды по величине. Классификатор может работать в замкнутом цикле с мельницей (т. е. классификатор возвращает обратно в мельницу недостаточно измельченные частицы) или же при работе с незамкнутым циклом разделять различные по величине частицы руды. Более крупные частицы руды — эфеля — обрабатываются перколяцией, т. е. подвергаются действию цианистого раствора, просачивающегося через слой эфеля под действием собственной тяжести. Обрабатывать перколяцией можно только такие руды, которые измельчены настолько, что раствор просачивается через них со скоростью не меньшей, чем 2 см в час. Перколяция ведется в огромных, чаще всего деревянных чанах, в которые загружается от 80 до 160 т руды (в Южной Африке имеются чаны-гиганты, вместимостью 400—800 т).

Перколяция одной загрузки длится от 4 до 10 дней. Для перколяции обычно берется 0,2—0,3-процентный раствор цианистого натрия. Пропустив несколько раз через перколяционный чан раствор и промывные воды, растворы фильтруются, и золото осаждается из них металлической цинковой пылью или стружкой. Частицы руды, измельченные настолько мелко, что они не поддаются перколяции, называются илами. Растворы не могут самостоятельно просачиваться через илы, и поэтому илы обрабатываются путем их агитации, т. е. продолжительного (15—35 час.) перемешивания в растворе взвешенных частиц руды (пульпа) с одновременным продуванием воздуха (аэрация).

Пульпа, прошедшая через агитатор, фильтруется на вакуум-фильтрах, и из раствора так же, как при перколяции, золото осаждается цинком. Для обработки агитацией берется менее концентрированный раствор, содержащий 0,03—0,05 проц. цианистов. Наиболее совершенным методом обработки золотых руд надо считать «полный иловой процесс», при котором руда измельчается до такой степени, что вся может быть обработана агитацией, однако часто приходится применять раздельный процесс (отдельная обработка эфелей перколяцией и илов агитацией) и различные другие методы, комбинированные с амальгамацией и в последнее время с флотацией.

Флотация — метод обогащения руд, основанный на использовании некоторых свойств поверхностного натяжения пузырьков пены. Мелко измельченная (как при цианировании) руда поступает в особый аппарат, в котором интенсивно образуется пена (при помощи специальных пенообразующих химикатов —  флотореагентов, например ксантогенат). Частицы металла прилипают к пузырькам воздуха и поднимаются с ними вверх, где они собираются, образуя концентрат. Неметаллические частицы остаются на дне, образуя «хвосты».

Схема драги, работающей "на плаву"

Золото может быть получено либо цианированием, либо из особо богатых руд прямой плавкой концентратов. Флотационные методы обогащения руд в последнее время вообще приобретают все более широкое применение в цветной металлургии, делая экономически целесообразным использование бедных руд. Золото, как уже говорилось, часто присутствует в рудах цветных металлов: медных, свинцовых, цинковых и других, имеющих общий с золотом генезис (происхождение). В настоящее время установки для извлечения этих металлов из руд проектируются с учетом возможности извлечения золота. Выявляется возможность разработки на золото накопившихся отходов предприятий цветной металлургии, работавших без извлечения золота.

В разработке рудного золота в течение первой пятилетки мы подвинулись далеко вперед. За эти годы построено шесть американских фабрик с законченным полным циклом, построены 51 амальгамационная фабрика (85 в 1934 г. против 34 в 1928 г.) и 40 заводов химического извлечения золота.

Техническое перевооружение золотопромышленности дало бурный рост золотодобычи. За последний год прирост золотодобычи составил 142 проц. — самый высокий прирост во всей тяжелой промышленности.

Toe. Сталин в интервью, данному им американскому корреспонденту Волтеру Дюранти, сказал: «Мы могли бы учетверить добычу золота, если бы у нас было больше драг и других машин...». Это указание нашего вождя положено в основу развития золотопромышленности и золотомашиностроения.

Развитие машиностроения расширит возможности золотопромышленности, а разведки расширят ее сырьевую базу. Все это вместе с самым внимательным отношением к кустарному, старательскому промыслу, далеко не изжившему еще всех своих возможностей, обеспечит валютную мощь нашей страны и даст необходимое количество золота до тех пор, пока уничтожение границ и рынков не ограничит потребность в золоте чисто техническими надобностями.