Обычно золотые месторождения расположены в тех местах, где когда-то наблюдалась вулканическая деятельность, в том числе и геотермальная. Золото в земной коре располагается так называемыми “жилами”, то есть пластами и прожилками в кварцевой породе. Считается, что основная масса этого драгоценного металла находится в ядре Земли, и по современным научным теориям все золото принесено метеоритами и астероидами, упавшими около 4-5 миллиардов лет назад. Часть месторождений могут размываться водными потоками и тогда появляются золотоносные реки.
В зависимости от того, где добывают золото, в основном используют два основных метода – промывочный и карьерный. Промывочный метод является самым древним способом. Он основан на том, что драгметалл значительно тяжелее основной породы (примерно в 4 раза). При этом, при смывании золотоносной породы через специальные лотки или другие разнообразные приспособления, более тяжелый элемент оседает на дне лотка и есть возможность механически его собрать. Такой способ применяеся обычно тогда, когда добыча происходит по берегам рек. Так добывали золото и в Древнем Египте, Древнем Китае и в цивилизациях Южной Америки. Этот метод дает быстрый результат, но количество добываемого золота довольно скоро значительно уменьшается. И тогда начинают применять промышленные способы добычи.
Промышленные методы можно разделить на два вида – карьерный и шахтный. Применение одного из этих видов зависит от глубины залегания месторождения и местности, на которой оно располагается. Оба эти метода объединяет то, что добытую руду вывозят до промышленного оборудования, где её измельчают и также начинают промывать в больших количествах воды на спецоборудовании.
В дальнейшем для выделения золота из смеси с черным песком можно использовать несколько способов.
Применение центрифуг
В этом способе также используется более тяжелый удельный вес золота. При вращении центрифуги происходит разделение легких и тяжелых фракций смеси, более тяжелое золото выдавливает песок и камни внутрь барабана, а само наслаивается на внешнем радиусе. Таким образом можно разделить механически добываемый металл от породы.
Амальгамизация.
Если золотой песок очень мелкий и есть проблемы с механическим разделением, то до 1988 года использовали запрещенный ныне способ обогащения породы ртутью или амальгамизация. Золото с ртутью не образует химической связи, но жидкий металл хорошо обволакивает золотые крупинки и немного диффундирует в их поверхность образуя амальгаму. Затем при промывке обогащенной породы серебристые шарики амальгамы легко отделяются от основной массы песка. Для отделения ртути от добываемого металла можно использовать два способа – выпаривание и обработка концентрированной азотной кислотой. Ртуть начинает испаряться при температуре 362 градуса по Цельсию и в итоге при нагреве амальгамы через некоторое время остается чистое золото. Но если в целях экономии времени и средств сократить процесс, то в приповерхностном слое золота может остаться некоторое количество вредной ртути. При обработке азотной кислотой ртуть растворяется в ней, золото остается нетронутым. Затем весь состав тщательно промывается большим количеством воды и на дне ванн остается чистое золото. Эти описанные методы очень опасны как для персонала, так и для окружающей среды. Кроме того, они требуют довольно больших затрат на сопутствующие материалы, соблюдение техники безопасности и на защиту окружающей среды.
Плавление
Там, где есть возможность больших энергетических затрат, используют метод плавления. Золото плавится при температуре чуть выше 1064 градусов по Цельсию. Порода, в которой находится металл имеет температуру плавления значительно выше (более 2000 градусов). Нагрев измельченной руды до температуры порядка 1150-1200 градусов приводит к плавлению золота, которое начинает стекаться в более крупные капли и потом, после остывания, легко отделяется от породы. Однако надо быть уверенным в том, что в породе не присутствуют другие металлы, которые дают сплавы с золотом – это серебро (Тплав=962 град.) и медь (Тплав=1083 град.).