Файл: Казаков Б.И. Благородные металлы служат человеку.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.06.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

не

было внесено

никаких

усовершенствований с

1867 г.

За

всю мою жизнь я не видел такой безрассудной

затраты

пространства и

воды при

промывке золота. Работающие

в настоящее время фабрики годятся только на слом». Мо­ жет быть американец видел в Ленских приисках соперни­

ка

золотодобывающей

промышленности

США

и

нарочи­

то

сгущал краски? Едва

ли есть

основание

для

такого

предположения.

 

 

 

 

 

 

 

Если совершить небольшой экскурс в прошлое, то уви­

дим, что у ж е

в начале

X I X в. в России

для

извлечения

золота были

созданы

оригинальные машины.

С

1823 г.

на

Вѳрх-Исѳтском заводе

работала

золотопромывальная

машина, созданная Е. Китаевым. Через 3 года на Бере­ зовских промыслах была установлена машина И. Кошкарова. А еще через пару лет были пущены в ход маши-, ны Е. А. и M . Е. Черепановых, известных нам как строи­ тели первых русских паровозов. В движение эти золотопромывальные машины приводились силой падаю­

щей воды или даже пара

(у Черепановых) . З а рубежом

же не только в это время,

но и значительно позднее, в се­

редине X I X столетия, основным орудием промывки про­ должал оставаться обыкновенный таз или, в лучшем слу­ чае, вашгерд. Н а знаменитых золотых промыслах Кали­ форнии в период их расцвета в 1849 г. «достижением» американской техники было простое деревянное корыто, вручную раскачиваемое при промывке.

В І859 г. А. Н. Лопатиным изобретен так называемый песковоз, явившийся прообразом конвейера, а шлюзовое устройство К. А. Кулибина не утеряло своего значения за столетний период.

Почему ж е после блестящих технических усовершен­ ствований русских мастеров в золотодобыче наступила картина, нарисованная американским инженером? По той простой причине, что приисковые рабочие за гроши про­ давали свой труд, обходившийся промышленникам де­ шевле самой примитивной механизации.

Теперь наиболее эффективный способ добычи золота — драги, перерабатывающие огромное количество песков и улавливающие мельчайшие частицы металла. Первая многочерпаковая драга была сконструирована в Новой Зе­ ландии в 1882 г.

У нас

драги

появились лишь

в

последние годы

X I X

и первые

годы

X X столетия, но

и

то как единичное

яв-

3-695

33


леыие. Такое сооружение, как драга, усовершенствова­ лось многими инженерами и конструкторами в течение

десятилетии. Она представляет собой плавучую

фабрику

золота, передвигающуюся по

мере

разработки

забоя по

залитому водой котловану.

Первые

драги приводились

в движение паром, теперь — электрической

энергией.

В драге воедино слиты процессы добычи песков, их обо­

гащения, извлечения

из них

драгоценного металла и

да­

ж е улавливания встречающихся

самородков. Сейчас

ей

принадлежит очень

видное

место

в разработке золотых

месторождений. Существуют прииски, на которых золо­ тодобыча осуществляется только с помощью этих высоко­ производительных, полностью механизированных агрега­

тов. На золотых полигонах, имеющих

значительное

содержание металла в песках, предпочтительнее

промы­

вочные приборы барабанного

типа, пропускающие через

себя большие объемы золотоносной породы.

 

 

АМАЛЬГАМАЦИЯ

 

 

 

 

Из глубины веков

пришел

наиболее

простой

способ

извлечения золота из

руд — амальгамация. Сущность его

в том, что измельченная руда

обрабатывается металличе­

ской ртутью, после чего из образующейся таким

образом

амальгамы золото выделяется

испарением

ртути.

Порода

при этом измельчается до размера 0,2—0,3 мм и смеши­ вается с водой в бегунных чашах. Пульпа прогоняется через шлюзы, на дне которых располагаются медные ли­ сты, натертые ртутью. Тяжелое золото задерживается ртутью, а пульпа с пустой породой идет на сброс. Амаль-

гамационные

фабрики — простые и небольшие сооруже­

ния. Однако

процесс амальгамационного извлечения из

руд имеет много недостатков. Листы шлюзов перед по­ крытием их ртутью должны хорошо очищаться щелочью, а покрытие их необходимо возобновлять через 4—8 часов. Но это отнюдь не главное. Ртутью улавливаются не толь­ ко золото, серебро, но и ряд «далеких от благородства» металлов — медь, свинец, цинк, олово и др. Ртуть может «заболеть» — покрыться пленкой окисей металлов, пре­ пятствующей соединению отдельных частичек между со­ бой. Амальгамационные листы при этом зеленеют, амаль­ гама с них легко сдирается и уносится водой вместе с золотом. Это «пемзование» ртути усиливают мышьяк и

34


сурьма, если они присутствуют в руде. Но и вполне «здоро­ вая» ртуть может амальгамировать не всякое золото. Иног­ да частички золота покрыты пленкой окислов. Такое «зо­ лото в рубашке» от амальгамации легко ускользает. С по­ мощью этого процесса в лучшем случае удается извлечь 80%, а чаще 55—70% содержащегося в руде золота. По­ лученная амальгама отжимается через замшу или плот­ ную материю для отделения избытка ртути, после чего направляется в реторты, где производится так называе­ мая «отпарка». При 800° С амальгама распадается, ртуть отгоняется в виде пара, золото остается.

АФФИНАЖ И ХЛОРИНАЦИЯ

Уловленное ртутью золото называется «черновым», так как находится в смеси с другими металлами. Д л я их отделения «черновое» золото отправляют на аффинаж ­ ные заводы. Там полученный амальгамацией продукт рас­ плавляют в шамотных тиглях, после чего через расплав­

ленную

массу пропускают

струю газообразного

хлора.

С хлором взаимодействуют

не только

золото,

но

также

свинец,

олово, цинк, сурьма

и некоторые

другие

металлы.

Хлористые соединения их летучи и удаляются из распла­

ва, хлорные

ж е

золото, медь

и

серебро остаются; так как

температура

в тигле высокая,

то эти соединения распада­

ются,

золото

выпадает на

 

дно в металлическом виде,

а медь

и серебро остаются

в

расплаве. По охлаждении

расплава золото легко отделяют от остальной массы. Та­ кая очистка дает золото 998-й пробы или, говоря иначе, чистоты 99,8 %. Д л я получения золота особой чистоты ис­ пользуют электролитические ванны, в которых на анод завешивают «черновое» золото, а с катода снимают высо­ копробное золото.

Хлор используется не только для очистки золота от примесей, но и для непосредственного извлечения его из сырой руды. При хлоринации, как называется этот про­ цесс, руда также тонко измельчается и увлажняется, пос­ ле чего обрабатывается газообразным хлором. Поскольку проводится это не при высокой, а при обычной температу­ ре, золото вступает в соединение с хлором; образовавшее­ ся хлорное золото легко растворяется в воде, откуда его «высаживают» железным купоросом, сероводородом и дру­ гими реагентами. Процесс хлоринации по сравнению

3*

35


с амальгамационным более поздний (ведь и хлор-то от­ крыт лишь в X V I I I столетии), но в настоящее время он редко используется ввиду внедрения в производство более совершенного процесса цианирования.

ЦИАНИРОВАНИЕ

 

 

Золото,

получившее название

ц а р я металлов

за то,

что на него

не действуют сильные

кислоты, как

оказа­

лось, способно растворяться в цианистых щелочах. От­ крыто это явление русским ученым П. Р . Багратионом. Племянник героя Отечественной войны 1812 г., он был знатоком артиллерийского и военно-инженерного дела. Но наибольшую известность ученому принесла разработка нового золотоизвлекательного процесса — цианирования. Труд П. Р. Багратиона, посвященный этому вопросу, был

опубликован

еще

в

1844 г.,

но

долгое время никто не де­

л а л и попытки использовать его процесс

при

извлечении

драгоценного

металла. Причиной

этому

было

недоверие

к новому способу и опасение трудностей

обслуживания:

основной реагент — цианистый

натрий

представляет со­

бой сильнейший яд. Первый

завод по цианированию золо­

той руды

был

поставлен

на

Березовском

руднике

в 1897 г. Опасность

отравления людей, работающих на та­

к и х заводах,

долгое

время ограничивала

широкое

исполь­

зование нового процесса. Л и ш ь

в советское время

процесс

цианирования, дающий возможность почти полностью из­ влечь золото из руды, получил самое широкое распрост­ ранение в горнорудной промышленности, став первым по значению среди других золотоизвлекательных процессов.

Сущность процесса цианирования заключается в сле­

дующем. Измельченная

руда подается

в огромные

чаны

и подвергается в

них

действию

цианистого натрия

(или

к а л ь ц и я ) . В чаны

обязательно

подают

воздух, так

как

в реакции растворения золота участвует и кислород. Об­

разовавшаяся золотоиатриевая

цианистая соль

остается

в растворе, легко отделяясь от

горной породы. Воздейст­

вием металлического цинка

(иногда алюминия)

золото

вытесняют из раствора, и оно выпадает на дне в виде ме­ талла. От избытка цинка в полученном продукте освобож­ даются с помощью серной кислоты. Концентрация цианис­ тых растворов строго контролируется.

36


ОБОГАЩЕНИЕ

Золотоизвлекательные процессы гораздо продуктивнее в тех случаях, когда золотая руда предварительно подвер­ гается обогащению, т. е. освобождается от большей части пустой породы. Широко применявшаяся в прошлом веке

промывка россыпного золота

на лотках,

проходнупгках

или промывочных приборах

представляет

собой не что

иное, как один из простейших способов обогащения. В ос­ нову его заложен принцип разницы в удельном весе ме­ талла и пустой породы. Сегодня, пользуясь этим принци­ пом, отделяют золото от породы на концентрационных столах (наклонные плоскости, совершающие возвратнопоступательные д в и ж е н и я ) . Частицы измельченной руды на таком столе получают неодинаковую скорость при его качании; более тяжелые из них (золото) благодаря этому

располагаются в нижних слоях, а более легкие

(порода) —

в верхних, откуда смываются водой.

 

Другой распространенный тип оборудования гравита­

ционного способа обогащения — отсадочные

машины .

К а ж д а я из них представляет собой закрытую камеру, вни­ зу которой расположен пирамидальный ящик, а под ним поршень и стальной лист с отверстиями (решето). Н а ре­ шето укладывается «постель» из материала, удельный вес которого меньше удельного веса т я ж е л ы х минералов, но больше, чем удельный вес легких материалов. Поршень, делающий от 100 до 300 ходов в минуту, сообщает пульпе (суспензии измельченной руды в воде) пульсирующие движения. Тяжелые зерна собираются в верхнем слое по­ стели и постепенно проходят вниз через промежутки меж ­ ду ее зернами, проваливаются через отверстия решетки и собираются в нижней части ящика, откуда периодичес­ ки выгружаются. Новейшие типы таких машин имеют подвижное решето, прерывистую восходящую струю воды, значительно увеличенное число вибраций.

Наиболее простое обогащение проводится в шлюзах, подобных тем, которые употребляются при амальгамации, но имеющих на поду не листы, натертые ртутью, а шеро­ ховатую поверхность. Различное трение частиц о такое дно способствует уносу водой легких частиц и оседанию тяжелых .

Н а ч и н а я с двадцатых

годов большое

развитие полу­

чил флотационный способ

обогащения. В

основе его ле-

37