Почему, в ядерных реакторах, не получают золото из ртути, если его можно получать?

Алхимики в поисках философского камня

В середине прошлого века весь мир облетела весть, что ученым удалось синтезировать искусственным путем золото. Многие восприняли это известие, как долгожданную весть о подтверждении получения философского камня. Но не все так просто, как хотелось бы. Полученное золото никакого отношения к философскому камню не имело.

Не секрет, что многие алхимики средневековья занимались поиском философского камня лишь для того, чтобы как-то убедить своих покровителей в выделении средств на их химические опыты и изучение оккультных наук. В результате человечество получило богатейшее знание о свойствах химических веществ. Со временем были забыты оккультные знания и лишь до нашего времени дошли некоторые сведения, которые используют современные астрологи.

Позже ученые начали изучать атом. Их можно было сравнить с современными алхимиками, в хорошем смысле этого слова. Они также как и их предшественники шли наугад, иногда подвергая свою жизнь смертельной опасности. И им тоже открывались неизведанные горизонты строения вещества.

Смертельный друг — Ртуть

История Николя Фламеля

История Николя Фламеля, переписчика книг из Парижа, до сих пор считается загадочной. Этот человек на протяжении долгого времени пытался получить золото из ртути. Существует легенда, что он еще в XIV веке разгадал тайну, которая веками интересовала людей: возможно ли искусственно изготовить драгоценный металл. Началось все с того, что в руки этого человека попала древняя рукопись, с непонятными знаками и символами. Расшифровать этот текст Николя пытался 20 лет, но все старания были безуспешными. Никто из знатоков древних языков, к которым Фламель обращался, не мог помочь ему.

Для разгадки тайны рукописи пришлось выезжать за пределы Франции. И только в Испании, после двух лет поисков нужного человека, ему улыбнулась удача. Здесь он познакомился с настоящим знатоком древнего иудейского языка. Ученый, узнав о рукописи, сразу же отправился вместе с Николя в Париж, так как переписчик не рискнул взять тексты с собой. Но доехать до Франции ученому не удалось, по пути он заболел и скончался. Но все же, кое-что он успел рассказать Фламелю.

золото из ртути

Вооружившись полученными знаниями, Фламель приступил к расшифровке рукописи. Труды его не пропали даром, в январе 1382 года Николя смог получить из ртути серебро, а вскоре увенчались успехом и опыты с золотом. Возможно, это всего лишь легенда. Но достоверен тот факт, что скромный переписчик в короткий промежуток времени стал владельцем огромного состояния. После его смерти многие искатели обыскивали его дом в поисках золота, но никому не удалось ничего найти. До сих пор нет доказательств того, что Фламель умел делать золото из ртути.

Неизвестные изотопы

В ходе изучения изотопов золота американский физик Артур Демпстер в 1935 году обнаружил, что благородный металл имеет всего один устойчивый изотоп с относительной массой 197. Принято считать, что чтобы его синтезировать, надо иметь в своем распоряжении изотоп с гораздо большей массой, но такого в природе просто не существует, а если его синтезировать искусственным путем, то он долго не может находиться в устойчивом состоянии. Поэтому все усилия ученых прошлого века были направлены на получения тяжелого изотопа золота.

Золото

Этого можно было добиться, только используя ближайшие к золоту элементы ртуть и платину. Превращать платину в золото не имеет смысла, так как она дороже его. Остается ртуть. В начале сороковых годов, прошлого века во многих ядерных лабораториях начались исследования в этом направлении. И весной 1940 года физики из Гарвардского университета А. Шерр и К.Т. Бейнбридж сообщили, что они получили золото искусственным путем. Им удалось направить разогнанные дейтроны на мишень, сделанную из лития и таким образом получить поток быстрых нейтронов. В свою очередь нейтроны полученного лития использовали для бомбардировки ртути. После проведения исследования они пришли к выводу, что в результате ядерных реакций было получено золото.

Но это золото состояло из неустойчивых изотопов с массовыми числами 198, 199 и 200. Через несколько часов или дней оно снова превращалось в ртуть, излучая в пространство бета-лучи. Реакция протекает по известной формуле, которая наглядно хорошо описывает этот процесс.

198Hg + n =198Au + р

У ртути имеется семь изотопов. И только три из них смогли превратиться в золото. Их массовые числа полностью совпадают с числами полученного золота. Позже в марте 1947, года три физика, сотрудники профессора Демпстера Ингрем, Гесс и Гайди высказали гипотезу, а после ее доказали что только 199 и 196 изотоп ртути способны превращаться в золото. В результате опыта они смогли получить из 100 грамм ртути 35 мкг золота. Эту реакцию можно изобразить при помощи формулы:

196Hg + n = 197Hg* + γ

Но, на этом процесс не заканчивается и продолжается дальше:

197Hg* + e- = 197Au

Ртуть

Как делают золото

Еще один пример

Прошло много лет после открытий Николя Фламеля. А вопрос о том, как из ртути получить золото, оставался открытым. Лишь в конце XIX века химик Стефан Эмменс заявил на весь мир о том, что ему удалось получить вещество, которое можно назвать драгоценным металлом.

Полученное экспериментальным путем вещество химик назвал «аргентаурум», а изготовлено оно было из серебра, при участии ртути. Исследователи из США тщательно проверили то вещество и выкупили по цене золота. Это были три пробных слитка. Сам ученый заявил в то время, что не собирается раскрывать технологию и пускать золото на массовое производство, так как это может плохо сказаться на экономике не только США, но и всего мира. Но все же Эмменс согласился провести демонстрацию опыта в Париже, на всемирной выставке. Незадолго до выступления химик бесследно пропал. Скорее всего, его открытие посчитали слишком опасным.

золото алхимики

Таким образом, в лабораторных условиях из ртути было впервые получено золото

Вначале этому событию никто не придал никакого значения. Этот факт знали лишь те ученые, которые занимались этой проблемой. Однако через два года некий дотошный журналист опубликовал результат этого исследования, снабдив материал своими предположениями и рассуждениями. В результате на биржах началась настоящая паника. Все думали, что теперь золото подешевеет и перестанет быть валютным эквивалентом.

Но повода к обвалу бирж не было. Полученное золото было во много раз дороже, чем природное, добытое из самых бедных руд в шахте или на золотом прииске. Однако физики не удержались и позволили себе маленькую роскошь. Теперь небольшое количества золота полученное в ядерном реакторе хранится в Чикагском музее науки и промышленности, а в 1955 году на него могли посмотреть все желающие во время Женевской конференции.

Тайна раскрыта

Теперь мы, наконец-то, раскроем тайну получения золота из «философского» камня. Естественно, это к алхимии никакого отношения не имеет. Все чем мы будем оперировать, относится чисто к материальному миру. И так, начнем наши рассуждения.

Для получения золота из других химических элементов необходимо учитывать атомные реакции. Других путей на сегодняшний день ученые не обнаружили, так что все то, что связанно с алхимией признано ошибочным, а их рецепты принято считать обманом.

Чтобы получить настоящее золото, а не его изотопы, которые долго не живут, ученые, согласно карте нуклидов, рассматривали несколько вариантов.

  • Первый вариант
    это когда золото можно было бы получить из ртути-197 во время излучения бета-лучей или К-захвата. Но это в принципе невозможно, потому что 197-го изотопа в природе просто не существует. Если рассуждать теоретически, то его можно получить из таллия-197, а его, в свою очередь, из свинца-197. Но такой свинец образуется только при ядерных реакциях, а в природе его тоже, к сожалению нет. Так что из простого свинца много золота не получишь.
  • Второй вариант
    предполагает использование изотопов платины и ртути, которые могут образовываться только во время ядерных превращений. Поэтому реально золото можно получить только из 196 и 198Hg и из194 Pt. Во время бомбардировки разогнанными нейтронами или альфа-частицами, происходят реакции, в результате которых можно получать изотопы 197 Hg, а из них, как известно устойчивое золото. Но его надо будет потом еще очистить от оставшихся изотопов, которые не вступили в реакцию и смеси различных нуклидов. А это очень дорогой способ очистки. Платину в качестве источника получения золота тоже можно исключить, по материальным соображениям.
  • Третий вариант
    предусматривает длительную бомбардировку ртути нейтронами или использовать циклотрон, но выход вещества при этом будет очень небольшим. Если облучать природную ртуть потоком нейтронов, то наряду с устойчивым золотом, как мы видели, образуются радиоактивные изотопы. Через некоторое время они снова превращаются в ртуть и ничего с этим сделать нельзя. Так устроена природа.

Гораздо интересней процесс получение из ртути платины. Можно предположить, что если направить мощное излучение нейтронов в реакторе таким образом, чтобы происходили (n, α) превращения, то можно будет надеяться на получение значительного количества платины и все изотопы ртути, которые можно было бы превратить в золото.

Что было вначале

Самое интересное заключается в том, что вопрос превращения в золото других элементов стоял перед учеными всегда. Даже на заре изучения атома Фредерик Содди в 1913 году сделал предположение, что золото можно синтезировать из таллия, свинца или ртути. Но тогда еще многое было неизвестно и та реакция, на которую ссылается ученый, по объективным причинам просто не смогла быть осуществлена на экспериментальной установке.

Позже, в 1938 году писатель-фантаст Дауман предложил в одном из своих произведений рецепт, как из висмута получить золото. Он описал способ, как из куска этого вещества его герой при помощи мощного рентгеновского излучения получал золото в неограниченных количествах. А после методом литературного домысливания смоделировал политическую ситуацию и проанализировал ее. Серьезные ученые тут же начали изучать возможность получения золота из висмута, но быстро пришли к выводу, что такая реакция невозможна, потому что в природе нет устойчивого изотопа 205 Bi. Формула превращения может принять вид

205Bi + γ = 197Au + 2α

Что было бы, если бы было

Поэтому герой романа никак не мог бы получить золото. Но мы можем рискнуть и попытаться гипотетически представить, как в промышленных условиях люди из ртути начнут получать благородный металл. Основываясь на знаниях из ядерной физики, начнем наше рассуждение из того, что будем использовать 50 кг ртути. В этом количестве вещества находится всего 74 г ртути-196, которое может теоретически превратиться в золото.

Предположим из 74 г в результате ядерных превращений мы получим такое же количество стабильного золота. После несложных расчетов мы приходим к неутешительному выводу, что 74 г золота можно получить, если поместить шар из ртути емкостью 3, 7 л в зону реактора на четыре с половиной года. А потом все что мы получим, надо будет еще очистить.

Как видим, практически это осуществить просто не реально, но заманчиво. Гораздо проще и дешевле получить радиоактивное золото. Интересно было бы им расплатиться, а после наблюдать, как оно со временем начнет таять и превращаться в ртуть. Наверное, в будущем мошенники научатся использовать этот метод или он просто, так и останется на страницах фантастических романов, постоянно будоража пытливые умы.

Ставим все с ног на голову

Рассуждая о том, как из ртути можно получать золото, мы пришли к выводу, что и ртуть можно получить из него. Получается интересная картина. Оказывается, золото существует, скорее всего, вопреки законам природы. Но реальность есть реальность.

Сейчас интенсивно ведутся работы по превращению золота в другие элементы. Если бы об этом узнали в свое время алхимики, то они точно не поняли бы нас, своих потомков. Но факт есть факт.

Исследования ученых, связанные с золотом, не пропали даром. Дело в том, что в свое время перед наукой была поставлена задача получения очень чистой ртути. Как ни пытались природную ртуть очистить, ничего не получалось. Вот тогда и вспомнили, что есть обратный процесс, превращения золота в ртуть. Пришлось запускать реактор, подавив в себе «алчность». Делалось это для того, чтобы получить очень точный эталон метра.

Не все золото то, что блестит

Первые ртутные лампы появились в Соединенных Штатах Америки после второй мировой войны. Как вы уже догадались, ртуть в этих лампах была искусственной. Затем и в других странах было освоено получение чистой ртути. Нашло применение и радиоактивное золото-198. Его стали применять в медицине для лечения раковых опухолей и получения радиограмм человеческого тела. Оказывается, мельчайшие частички радиоактивного золота убивают раковые клетки, оставляя без изменения здоровые. Действует этот метод локально, не повреждая большую поверхность. Этот метод признан во всем мире и ему отдают предпочтение во многих клиниках.

Искусственно полученное золото используется для лечения лейкоза. Известно, что во время этого заболевания увеличивается число белых кровяных шариков. Этот метод спас жизни многим людям страдающим, казалось бы, неизлечимыми болезнями. Так что человечество начало получать зримую пользу от использования пусть и не стойкого и не такого привычного, но, все же, благородного металла.

Интерес науки к получению «философского» камня упал. Теперь во многих лабораториях изучаются новые вещества, которые синтезируются из золота. Большой интерес ученых вызывает искусственные элементы франций и астат. Франций получают при помощи бомбардировки золота ионами кислорода или неона. Астат получают, когда золото обстреливают разогнанными ядрами углерода.

Но это еще не конец

Казалось бы, на этом месте можно поставить точку. Но как же трудно смириться с мыслью о том, что невозможно получить дешевое золото из ртути. И, оказывается, есть люди, которые искренне считают, что это не так. Это современные алхимики. Да, они продолжают развивать это направление исследования познания мира.

Что нам вообще известно об алхимии и людях, которые ею занимались. История преподносит нам это направление в виде фрагментов, рассказывая об удачных экспериментах и неудачных опытах. Наверное, среди алхимиков было много шарлатанов, но где их нет. Вот один из примеров, как описывает получение золота из ртути довольно известный алхимик. Примерно это выглядит так.

  1. Надо взять необходимое количество ртути и вылить в известный тебе сосуд. Затем поставить его на огонь и кипятить ртуть столько, сколько ты знаешь. Брось в сосуд порошок известный только тебе одному. Количество тебе было сказано раньше. Таким образом, произойдет фиксация ртути;
  2. Возьми небольшой кусочек полученного вещества и брось его в тысячу унций ртути. Она превратится в красный порошок. Теперь небольшое количество этого порошка бросьте в тысячу унций ртути, и она тоже превратится в красный порошок. Продолжай делать так, пока, наконец, ртуть не превратится в золото.

Что ж, есть «точный рецепт» и повод для размышлений. Во всяком случае, кто-нибудь когда-нибудь воспользуется этим рецептом и, кто знает, какие новые открытия он сделает.

Что такое ртуть

Ртуть называют «живым серебром». Этот металл серебристого цвета, при температуре до -39 °С остается в жидком состоянии и при этом обладает необычайной подвижностью. При температуре ниже -39 °С становится твердым металлом.

Ртуть не имеет запаха и вкуса, а при комнатной температуре легко испаряется. Пары этого вещества очень опасны для здоровья человека. Поэтому в бытовых условиях разбитый градусник, может вызвать сильное отравление.

Чистую ртуть добывают из руды, называемой киноварь. Это минеральное вещество специально нагревают до высоких температур, чтобы ртуть могла выпариться, а затем ее конденсируют. Плотности ртути и золота равны соответственно 13 600 кг/м3 и 19 300 кг/м3.

ртуть в таблице менделеева

Жидкая ртуть имеет способность скатываться в шарик, а также в ней ярко выражена способность смачивания некоторых металлов. Ртутный шарик может притягивать к себе золотую пыль и поглощать ее в свою массу. В конечном итоге, когда шарик уже не сможет забирать в себя частицы золота, как единая масса он начнет рассыпаться.

Амальгамация

Подробности Категория:

АМАЛЬГАМАЦИЯ

, процесс извлечения золота (в некоторых случаях платины и серебра) из измельченных руд или песков путем избирательного смачивания металлических частиц ртутью. Частицы пустой породы ртутью не смачиваются и в амальгаму не переходят. В первой стадии извлечения (смачивание частиц золота ртутью) имеет большое значение состояние поверхности частицы извлекаемого металла: деформация поверхности (смятие, проколы, разрывы) и затирание ее (впрессовывание частиц минеральной пыли) вызывают значительное понижение извлечения. В виду этого, а также во избежание переизмельчения все современные амальгамационные аппараты (шлюзы, амальгаматоры) включаются в цикл измельчения для извлечения металла из оборотных песков или из пульпы, выходящей из мельницы. Помимо этого, на поверхности металлов образуется пассивирующий оксидный фильм, который может быть снят активацией при выделении водорода (активная амальгамация).

Улавливание частиц металла ртутью во многом зависит также и от свойств последней, вернее, — от свойств жидкой фазы амальгамы, в которую быстро превращается первоначально чистая ртуть, употребляемая для амальгамации. Роль примесей, содержащихся в жидкой фазе амальгамы, становится яснее с точки зрения современной теории смачивания и электрокапиллярных явлений.

Особенности процесса амальгамации, состоящие во введении ряда компонентов в состав жидкой фазы амальгамы, объясняются понижением поверхностного натяжения ртути. Как показано работой Плаксина и Кожуховой, условия амальгамации легко м. б. представлены величиной косинуса краевого угла смачивания ртутью. Присутствие в ртути некоторого количества благородных металлов и небольшого (0,1%) количества тяжелых металлов улучшает смачивание поверхности золотых частиц вследствие понижения поверхностного натяжения ртути и увеличения косинуса краевого угла. Кроме того, следует отметить исследования Липмана, которыми показано, что поляризация поверхности ртути уменьшает ее поверхностное натяжение, и максимум электрокапиллярной кривой получается при нулевом потенциале поверхности ртути. Подведение к ртути (или к золоту) отрицательного полюса увеличивает косинус краевого угла и ускоряет смачивание. На смещение максимума электрокапиллярной кривой для фазы, представленной в рассматриваемом случае ртутью, указывают работы академика А. Фрумкина. В связи с указанным необходимо отметить давно известные практические наблюдения: 1) химически чистая ртуть слабее амальгамирует, чем ртуть, содержащая золото и серебро; в этом направлении влияют: а) небольшое количество благородных металлов, растворенное в ртути, определяющее гл. обр. условия смачивания и в меньшей мере диффузию ртути к центру частицы; б) плотность распределения частиц металла в жидкой фазе, создающая условия для поглощения смачиваемых ртутью частиц (выше некоторого предела она понижает поглощение амальгамой частиц металла); 2) весьма малые количества цинка, меди и свинца способствуют (по данным работы Аура) амальгамации. При содержании выше 0,1% эти металлы делают ртуть мало пригодной для амальгамации. Золото с ртутью образует твердый раствор (до 16% Hg) и два химических соединения. Последнее рентгеновское исследование Стенбеека указывает на существование при обычной температуре шести фаз, но отсутствие рентгеновского исследования при высоких температурах не дает возможности отождествить некоторые из них с фазами, установленными для диаграммы системы, данной исследованием Плаксина. Растворимость золота в ртути при обыкновенной температуре амальгамации (10—25°С) находится в пределах 0,15—0,17% Аu.

По своей структуре амальгамы, получаемые при извлечении золота на фабриках, представляют полидисперсные системы, в которых твердая фаза состоит из частиц золота, пропитанных ртутью или поверхностно амальгамированных. Жидкая фаза состоит из ртути, содержащей небольшое количество растворенного золота или другого металла. Т. о. следует категорически отвергнуть мнение о «растворении» золота в процессе извлечения амальгамации. Ртуть, насыщенная золотом в весьма невысокой концентрации, поступает обратно в производство после процесса отжимки. То, что твердая (или пластичная) часть амальгамы остается в процессе отжимки на фильтре, наглядно доказывает, что она не растворена в избыточном количестве ртути, а в совокупности с последней образует гетерогенную систему с двумя фазами: 1) твердая или пластичная часть амальгамы, которая представляет целиком или в периферическом слое частиц химическое соединение (AuHg2), и 2) избыточное количество жидкой ртути, в которой золото растворено в весьма невысокой концентрации. Структура амальгам серебра во многом сходна с амальгамами золота, но условия улавливания его при амальгамации отличаются от таковых для золота вследствие более медленного смачивания серебра ртутью. Амальгамация, основанная на улавливании путем смачивания металлических зерен, почти не употребляется для извлечения серебра. Ряд процессов, применявшихся ранее для извлечения серебра, осуществлялся или в чанах с растирателями, или во вращающихся бочках в присутствии специальных добавок химических реагентов. Избирательное извлечение золота с небольшим количеством серебра в обычных условиях амальгамации указывает на связь последнего с двумя категориями минеральных вкраплений: к первой относятся частицы серебристого золота, а ко второй — частицы самородного или золотистого серебра и его химические соединения (серебряный блеск, роговое серебро и др.). По исследованию Таммана и Стассфурта серебро образует с ртутью одно химическое соединение, отвечающее формуле Ag3Hg4. Количественный состав твердой фазы амальгам, получаемых в заводской практике, в значительной степени зависит от размера частиц амальгамируемого металла; обычно отношение золота к ртути близко 1 : 2; между тем в случае мелкого золота ртути содержится больше, а в случае крупного — меньше.

Извлечение платины амальгамацией основано на смачивании ее поверхности ртутью после предварительной подготовки путем воздействия химических реагентов. При амальгамации цинковой амальгамой в растворе серной кислоты основной реакцией является восстановление водорода на поверхности платиновых частиц, активирующего ее и удаляющего пленку адсорбированного кислорода и окислов. В случае железистой платины целесообразна предварительная обработка ее слабым (0,5%) раствором серной кислоты для удаления пленок окислов железа. Наряду с действием водорода на поверхности частиц в случае присутствия медного купороса образуется пленка свежевосстановленной меди. В результате активации водорода и восстановления меди поверхность платиновых частиц легко смачивается ртутью. Другим методом амальгамации является предварительная обработка измельченной руды или концентрата раствором хлора и соляной кислоты с последующей амальгамацией цинковой амальгамой. Наряду с активацией водородом поверхности частиц возможно образование пленки хлористой платины PtCl2, которая в воде мало растворима, а при восстановлении дает слой, легко смачиваемый ртутью.

Переход в амальгаму меди и железа возможен в ненормальных условиях амальгамации золотых руд, когда в воде, поступающей в амальгамационные аппараты, содержатся растворимые соли меди. При восстановлении ионов последней до металлической меди образуется медная амальгама, в состав которой увлекаются частицы измельченного железа. Данный процесс не происходит в воде, имеющей щелочную реакцию.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Доп. том — 1936 г.

  • < Назад
  • Вперёд >

Метод амальгамации

Этот метод добычи золота ртутью считается одним из самых древних. Он очень вреден для здоровья, поэтому запрещен в РФ, но во многих странах им до сих пор пользуются.

Амальгамация — процесс смешивания ртути и металла, например, золота. Ртутные шарики не растворяют металл, а лишь смачивают его, вбирая в себя. В дальнейшем при помощи разных методов, например, выпаривания, получают чистое золото.

Такой метод применяют в том случае, если не помогает промывка черного песка, и крупицы золота мельче одного миллиметра.

Промывка

Данный метод относиться к ручному способу добычи, используется с самых древних времен и получил распространение благодаря высокой плотности золота. Минералы с меньшей плотностью просто смываются в потоке воды, в результате чего образуется шлих, состоящий из частиц песка и золота. Если объёмы небольшие, применяется промывочный лоток-лентяка, их часто и используют старатели для отработки небольших россыпных месторождений.

В крупных масштабах для получения золота используют драги (горно-обогатительные агрегаты), механическое оборудование способное работать под водой и при необходимости раскапывать дно реки. Промышленные приборы разной мощности для добычи золота так-же очень востребованное механическое устройство имеющее большую популярность у старателей.

Полученные шлихи в этом случае могут содержать ряд других тяжёлых металлов, кроме золота. Для их выведения применяют другие способы получения золота, например амальгамацию.

В России запрещено

В России с 1988 года запрещена добыча золота из ртути. В то время был издан приказ Комдрагметом СССР «О прекращении применения ртути (амальгамации) в технологических процессах при обогащении золотосодержащих руд и песков». До выхода в свет этого документа, в золотодобыче СССР был широко распространен метод с использованием ртути. А расход «жидкого металла» в золотодобывающей промышленности доходил до сотен тонн в год. При этом огромное количество ртути поступало в окружающую среду. До сих пор золотоискатели находят ртутные отходы в местах, где когда-то находились фабрики.

Опасно

ртуть в градуснике

Ртутные пары очень ядовиты. Поэтому при работе с этим металлом необходимо соблюдать технику безопасности. Пары нельзя вдыхать, это может вызвать серьезное отравление. Кроме того, ртуть и ее соединения не должны попадать на кожу. Во время взаимодействия с ртутью лучше всего надевать защитные очки и перчатки, а саму процедуру добычи золота с помощью ртути следует выполнять на свежем воздухе. При этом желательно проследить, чтобы ветер дул в обратную от вас и жилых домов сторону.

Взаимодействие с кислотой также опасно, как и взаимодействие с ртутью. Для реакции золота и ртути, а точнее для удаления излишков «жидкого металла» во время процесса амальгамации, используется азотная кислота. Поэтому нужно быть особенно осторожным во время выполнения манипуляций, беречь кожу, глаза, нежелательно вдыхать кислотные пары. Для того чтобы смыть попавшую на кожу кислоту, можно использовать чистую воду.

Есть еще одно правило: изготавливая раствор лучше всего наливать кислоту в воду, а не наоборот. Это поможет избежать разбрызгивания. Нейтрализовать действие кислоты можно с помощью соды.

При работе с кислотой под рукой всегда должна находится чистая вода, для того чтобы быстро разбавить кислоту в случае попадания на кожу либо оборудование.

Кислота, попадая на тело, вызывает ожоги, если не смыть ее моментально. Даже попадая на одежду, скорее всего она проникнет до кожи. В таком случае нужно снять одежду и промыть обожженное место. Также рекомендуется, работая с кислотой, надевать специальную маску, это поможет не обжечь легкие при вдыхании паров.

Версии: Ртутное золото инков повлияло на гены европейцев

Бесстрашные испанцы, покорившие Америку, не догадывались, насколько опасно золото инков. Ведь древние цивилизации добывали золото с помощью ртути, которая медленно, но верно убивает не только самого обладателя сокровищ, но даже его будущее потомство…

В начале XVI века, когда в результате Великих географических открытий на карте появился новой континент Америка, европейцы не подозревали, чем это им грозит. И первые десятилетия покорения новых земель конкистадорами Европа с восторгом внимала заморским дарам: картофелю, табаку, кофе и главному богатству новых колоний — золоту.

С того самого момента, когда солдаты Кортеса увидели, что новая земля буквально переполнена благородным металлом, они больше ни о чем не думали.

Золотая птица инков на выставке в Праге в 2008 году. Фото: wikimedia.org

Поразительная архитектура, глубокое знание астрономии и математики, умение предсказывать катастрофы, выращивать богатые урожаи и бороться с засухой — все богатейшие знания инков, майя и ацтеков были бесплатным приложением к самому главному сокровищу древних цивилизаций. «Желтый дьявол» (так в Европе называли золото) настолько затуманил глаза завоевателям, что они больше ничего не хотели знать.

И никто не задумался над тем, откуда у этих, по сути диких, пребывающих на низкой стадии развития народов столько золота? Ведь европейцам было известно, что добыча благородного металла — непростой технологический процесс, а для выплавки и изготовления ювелирных изделий нужны немалые знания и умения. И то, что методы, применяемые в золотодобывающем деле, совсем не безвредны.

Откуда металл?

Золото, которым славилась империя инков, считалось у них священным металлом — металлом бога Солнца. Золото россыпью лежало в храмах, им были отделаны стены, полы и потолки (потолок одного из храмов был усыпан ажурными золотыми звездами, золотыми стрекозами, бабочками, птицами, которые парили над людьми и были так великолепны, что их красота вызывала трепет у всех, кто их видел).

Серебряные тарелки и золотой кубок инков в Латиноамериканском государственном музее этнологии в Германии. Фото: Фото: wikimedia.org

В 1532 году испанские конкистадоры похитили императора инков Атауальпу, чтобы взять за него выкуп в виде золота в количестве, равном объему комнаты, в котором содержался арестованный император. Индейцы отправились выполнять требование конкистадоров. Караваны мулов и бесконечные вереницы людей в течение недели везли в столицу статуи, золотые украшения, драгоценные сосуды и другие изделия из благородных металлов. Золота, захваченного испанцами, была так много, что, переплавив его в слитки, испанцы везли его домой галеонами.

Подсчитано, что за всю историю человечества в мире было добыто всего 161 тысяча тонн золота. А вот в XVI веке испанские галеоны доставили ко двору испанского короля всего за один год больше 100 тонн золота (в Европе тогда добывали не более 1 тонны золота в год).

Конечно, такие «богатые времена» были лишь вначале, когда испанцы разорили сокровищницы ацтеков, инков, майя и других народов. Всего же испанцы вывезли из Южной Америки более тысячи тонн «ядовитого» золота.

Но чтобы обладать такой прорвой драгоценного металла, древние цивилизации должны были добывать его в промышленных масштабах. И они так его и добывали. Но конкистадорам не было дела до технологии инков, им надо было утащить как можно больше сокровищ. А какое оно — качественное, некачественное или вовсе отравленное — они знать не желали.

А между тем, как выяснилось позже, золото инков было произведено с грубейшими нарушениями технологии: его выплавляли с применением ртути. А следовательно, все золото, свезенное в Европу, фактически было отравленным.

Так что жестокосердые конкистадоры обрекли на смерть не только древние цивилизации Америки, они подложили мину замедленного действия и под европейскую цивилизацию. Плоды бездумной жадности и хищничества Европа пожинала в течение нескольких столетий. Впрочем, она пожинает их по сей день, что видно невооруженным глазом.

Но что же это за метод, который наподобие старухи с косой безжалостно подкосил потомков гордых завоевателей?

Перед смертью не надышишься?

К моменту завоевания испанцами технология плавки золота была хорошо известна в Европе — подобным методом пользовались еще древние римляне. Он заключался в следующем: для извлечения из руды золота измельченную породу смешивали с жидкой ртутью. В этом случае образовавшийся сплав, или амальгама, легко отделялся от общей массы как более тяжелый. Нагревали амальгаму до высокой температуры, ртуть испарялась, и в результате оставалось чистое золото.

Некоторые считают, что подобную технологию в Америку привезли испанцы. И в самом деле, в Испании тех лет имелось крупнейшее месторождение ртути, и местные золотодобытчики считались монополистами на европейском континенте. Поэтому никого не удивляло, что все золото, выплавленное до периода американского завоевания, было с примесью ртути.

Фото: wikimedia.org

Но его было не очень много, поэтому никто этой особенности большого значения не придавал. А вот золотые изделия ацтеков, майя, инков, выплавленные до появления европейцев, всегда считались «чистыми» — все думали, что они-то не знали ртути и выплавляли золото по своим древним и, разумеется, безвредным рецептам.

Но, как оказалось, ничего подобного — последние исследования показали, что древние цивилизации тоже применяли ртуть, и не менее интенсивно, чем европейцы. Те же инки, как выяснилось, помимо выплавки золота применяли ртуть и для производства киновари, используемой в качестве красителя.

Одежда, окрашенная в красно-оранжевый цвет, считалась принадлежностью богатых и была любимой одеждой знати. Пристрастие к этому крайне опасному и вредному веществу, по одной из версий, и стало причиной вырождения целого народа — ведь к моменту прибытия испанцев инки были настолько ослаблены, что конкистадоры завоевали континент малочисленным отрядом и практически без жертв.

Месть богов

Но месть древних богов была не за горами: ведь все золото, поступавшее ко дворам европейских монархов, было смертельно опасно. Европу фактически накрыло золотой (читай «ртутной») волной — не было на континенте ни одного монаршего двора, ни одного знатного семейства, которое в той или иной мере не имело на руках американского золота (да и как иначе, если его количество увеличилось почти в 200 раз?).

На золоте ели -тарелки, чаши, кубки, посуда, вилки, ложки; на золоте спали — кровати, кресла, стулья, троны; золото носили — кресты, украшения, короны, скипетры, перстни, цепочки.

Безобразная герцогиня, 1525-1530 Национальная галерея, Лондон. Фото: wikimedia.org

И нет ничего удивительного в том, что большинство европейских королевских дворов в конечном итоге были обречены на вырождение — не было ни одного венценосного семейства, которое обошлось без серьезных заболеваний, передаваемых из поколения в поколение.

И за все это можно «благодарить» инков, которые мало того что обрекли себя на смерть, но и передали «эстафету смерти» европейской цивилизации.

А может, это и была изощренная месть ушедшего в небытие народа? Автор: Егор ШВАРЦ

Подготовка

Для того, чтобы ртуть поглощала золото, необходимо очистить его от посторонних примесей, так как они буду мешать процессу амальгамации. Иногда драгоценный металл покрыт пленкой нефти или другими примесями. Для очищения используется десятипроцентный раствор азотной кислоты. Им заливают промываемый концентрат.

Во время этого процесса может произойти реакция с выделением газа. Необходимо дождаться прекращения всех признаков реакции и поле этого промыть концентрат чистой водой, таким образом смывая кислоту.

золото в песке

Сам процесс

Весь процесс проводится в стальном или пластиковом лотке для промывания. Количество ртути должно быть равно количеству золота в концентрате. Слишком много ртути не нужно, так как с ней, в таком случае, будет неудобно работать. Лучше налить изначально меньше и постепенно добавлять еще. Также во время процесса в лотке должно находиться небольшое количество воды:

  1. Берем лоток в руки и совершаем круговые движения до тех пор, пока все золото, которое было видно, не соединится с шариком ртути. Черный песок ртуть не поглощает.
  2. После этого смываем черный песок в таз с водой.
  3. Если во время этого процесса в таз сольется небольшое количество амальгамы, не переживаем. Ее всегда легко можно извлечь из таза с водой.
  4. Имеем в виду, что ртуть не захватывает платину. Поэтому внимательно смотрим во время окончательной промывки.
  5. Если во время процесса ртутный шарик начинает разделяться, добавляем еще немного ртути для того, чтобы поглотилось все содержащееся в песке золото.
  6. Полностью наполненный золотом ртутный шарик будет состоять на 50 % из ртути и на 50 % из драгоценного металла.

ртуть в банке

Как сделать из ртути золото

Когда все золото амальгамировано, а сама амальгама отделена от песка, можно приступать к удалению лишней ртути. Сделать это можно при помощи выдавливания. Для этого берется тонкая и влажная замша или любой другой плотный материал. Вся лишняя ртуть должна пройти сквозь поры ткани. Контейнер, который будет находиться под материалом, лучше всего наполнить водой. Таким образом излишки ртути не будут разбрызгиваться, и их легко можно будет собрать в дальнейшем. Этот процесс лучше всего делать в резиновых перчатках, чтобы предотвратить впитывание ртути в кожу.

Ртуть, которую выдавили из амальгамы, будет содержать в себе небольшое количество золота. Эти остатки будут помогать собирать большее количество драгоценного металла при будущих процессах амальгамации.

Как только все излишки ртутных соединений удалены из шарика, можно начинать выделять золото из ртути. Для этого можно воспользоваться одним из двух способов: выпаривание, путем нагрева амальгамы или растворение ртути в азотной кислоте.

Цианирование

Цианирование — гидрометалургический химико-технологический процесс извлечения золота из кремнистых и серебрянных руд, основан на факте, что золото и серебро хорошо растворяютс в цианидах, к которым относятся цианистый калий и цианистый натрий. Реакция золота с цианидами происходит в присутствии кислорода, содержащегося в воздухе, после получения нужного раствора драгоценный металл осаждают металлическим цинком. Данный способ включает в себя два этапа, которые имеют формулы:

  1. Обработка золотоносной породы раствором цианида натрия (менее 1%):
    4Au + 8NaCN + O2+ 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH;
  2. Осаждение золота из цианоаурата натрия при помощи цинковой пыли:
    2Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)2] + 2Au↓.

Цианирование становится невозможным, если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, поскольку цианиды дают реакцию с этими веществами. Для отделения сульфидов от золота успешно применяют метод флотации, когда с помошью водного раствора выделяют частицы золота из рудной массы. Технологический процесс происходит в специальных флотационных установках и применяется формула раздела фаз, когда плохо смачиваемые водой твердые частицы драгоценных металлов отделяются от хорошо смачиваемых сульфидов.

Выпаривание

Ртуть испаряется при температуре 357 градусов, которая имеется в верхних частях пламени газовых горелок. Так как ртутные пары сильно ядовиты и могут вызвать смертельное отравление, данную процедуру стоит проводить вне помещения. При этом ветер не должен дуть в сторону человека. Ртуть может находиться на золоте в виде тонкой невидимой пленки, поэтому, если металл кажется чистым, не стоит думать, что ртути на нем нет.

Для этого процесса можно использовать стальной лоток или сковороду. Для выпаривания не очень подойдет алюминиевые контейнеры, так как алюминий может вступить в реакцию с ртутью.

Перед разогревом шарика амальгамы в лотке, нужно удалить из него как можно большее количество ртути способом, указанным выше. Вначале шарик нагревают медленно, постепенно увеличивая температуру. Если золото содержит небольшое количество ртутных соединений, можно не бояться, что они разбрызгаются.

содержание .. 71 72

Амальгамация морской воды, для извлечения золота

Амальгамационный процесс и аппаратура для извлечения из морской воды золота в металлической форме были предложены еще в 1903 г.

Предварительно отфильтрованную морскую воду подавали насосом через трубку на дно конического воронкообразного сосуда, содержащего ртуть и разделенного перфорированными листами на множество секций (рис. 92). После приведения в контакт со ртутью, восходящий поток воды пропускали через сетку для улавливания тонкой пемзованной ртути, затем через перфорированные контактные листы и, наконец, через амальгамационный шлюз, расположенный в верхней части аппарата и предназначенный для полного улав-ливания амальгамированного золота из потока. Амальгаму обрабатывали общепринятыми методами (отжимка, отпарка и плавка).

Аналогичная аппаратура предложена Риттером1 и отличается тем, что тонкая ртуть и содержащееся в ней золото, миновавшие сетку, улавливаются в рифленом устройстве.

Ионная флотация

Как уже отмечалось выше (см. гл. IV), ионная флотация основана на способности некоторых гетерополярных соединений взаимодействовать с ионами тяжелых металлов, и в частности золота, с образованием флотируемого нерастворимого соединения. Наиболее известны в этом направлении работы, применительно к морской воде Себба (ЮАР) 189 J.

Сорбция

Одним из первых сорбентов для извлечения золота из морской воды были опробованы углеродсодержащие материалы. Так, в начале XX века Паркер установил, что вязкие углеродсодержащие материалы, такие как асфальт, битум, минеральная смола и другие имеют сродство к свободному золоту. На этом основании Паркер предложил улавливать тонкодисперсное (или, так называемое, плавучее) золото из морской воды путем избирательного его закрепления на твердых вязких углеродсодержащих постелях, нанесенных на бруски и планки, установленные в потоке. Обеспечение непрерывного контакта свежей воды с вязким материалом должно осуществляться действием приливов и отливов моря [129].

Однако большинство исследователей считает, что из числа углеродсодержащих сорбентов наиболее интересны для сорбции золота из морской воды активированные угли.

Пионеры этого направления — немецкие исследователи Нагель и Баур (1912—1913 гг.), предложили для сорбции золота из морской воды использовать кокс, древесный и животный уголь и некоторые другие адсорбенты. В проведенных экспериментах морскую воду после предварительного осветления с использованием песочного фильтра (для удаления суспензированного материала и желатинистых микроорганизмов) пропускали через фильтрующую постель кокса, угля или другого углеродсодержащего материала по методу свободной перколяции или восходящей фильтрации (рис. 93). Обогащенный адсорбент периодически удаляли и проплавляли.

Для снижения затрат на перекачку морской воды предложено использовать перфорированные контейнеры с постелью адсорбента на борту судна, или береговые чаны с ложным днищем и слоем адсорбента, покрытого проволочной или тканевой сеткой, заполняемые действием приливов.

Параллельно с использованием классического адсорбента (активных углей) проводили исследования с неорганическими сорбентами с сильно развитой поверхностью, типа свежеосажденных гидроокисей (алюминия, железа, силикагеля), коагулированной гидроцеллюлозы и др. В этом случае предложено использовать береговые чаны или специальные подставки, заполненные неорганическим сорбентом и покрытые полностью двойным слоем волокнистого текстильного материала. Подставки погружают в морскую воду на недели, а нередко и месяцы, после чего на них действуют цианистыми растворами для извлечения .адсорбированного золота. Обеззолоченные подставки используют многократно.

При исследовании возможных сорбционных методов было установлено, что в этом процессе предпочтительнее извлекается коллоидное металлическое золото. Поэтому естественно стали искать такой сорбент, который одновременно бы восстанавливал галогенное золото до металлического состояния и создавал свежеобразованную активную поверхность. Исследуя обширный ряд подобных возможных сорбентов, Паркер пришел к выводу, что для наиболее полного извлечения золота из морской воды предпочтителен сульфат двухвалентного железа, оптимальный расход которого составляет 2 кг/т воды.

Впоследствии Паркер получил отдельный патент2 на аппаратурное оформление адсорбционного метода с использованием сульфита двухвалентного железа.

Совмещение процессов восстановления галоидного и адсорбции коллоидного золота наблюдается и в предложениях других исследователей. Так, Бардт рекомендовал обрабатывать морскую воду сульфитным щелоком (отходом производства целлюлозы) в качестве восстановителя с последующим перемешиванием ее со смесью тонко-размолотого угля и распыленного металла (например меди, железа и др.) 3. Осадок, содержащий благородные металлы, сначала сжигали (для удаления углерода), а затем плавили с коллектированием золота в сопутствующем металле.

Подобную же це,ль (восстановление галоидного и полное улавливание коллоидного золота) преследовал Глазунов с сотрудниками (Париж, 1928 г.), предлагая применять в качестве адсорбента для золота, растворенного в морской воде, сульфиды, и в частности, пириты [142].

Эта идея была практически реализована только в 1953 г. Валь-терсом и Стиллменом, пошедшими своим оригинальным путем. По их предложению, сульфидную руду укладывали в кучу за бетонной стенкой, построенной около нижней приливной линии и имеющей закругление к берегу. Во время прилива руда затапливалась водой, а при отливе вода перколировала через руду. Этот цикл повторялся многократно. Через определенное время шлам разложившихся сульфидов, содержащий адсорбированное золото, извлекали во время отлива и плавили. Изобретатели отметили, что осаждение золота сульфидами облегчается при воздействии на морскую воду радиоактивных элементов.

Позднее Стокс показал, что для осаждения золота из морской воды можно применять самые различные сульфидные природные и искусственные материалы, причем весьма эффективен сульфид сурьмы.

Для интенсификации процесса сорбции золота сульфидами, при одновременном устранении затрат на перекачку морской воды, Гер-ник и Стокс предложили специальный аппарат г, называемый в литературе «сурьмяно-сульфидной ловушкой» (так как он был задуман для использования в качестве адсорбента, сульфида сурьмы) или «приливно-энергетической системой». Аппарат этот выполнен в виде перевернутой U-образной трубы, в одном колене которой предусмотрено расширение, в которое между сетками помещают адсорбент (активированный уголь или сульфиды). Через эту трубку протекает морская вода под действием приливного течения или при движении судна, за которым закреплен описываемый аппарат.

На протяжении последних 10—15 лет появился целый ряд патентов, усовершенствующих сорбционное извлечение золота из морской воды с помощью сульфидов металлов 2. Наиболее оригинальная идея и аппаратура в этом направлении изложены американским исследователем Норрисом 3.

Его последнее изобретение основано на использовании свеже-осажденных коллоидов сульфидов металлов, адсорбированных на поверхности прочных органических, синтетических или натуральных волокон. Типичный пример синтезированных органических волокон— полимеризованные акрилнитриловые или винилцианидные волокна. Из натуральных волокон наиболее подходяще Волокно Рами (Китайская крапива). Такие волокна, если их погрузить в тонкую коллоидную суспензию (например, свежеосажденного сульфида цинка, приготовленного смешиванием разбавленных растворов хлористого цинка и сернистого натрия при значении pH приблизительно 6,0), будут активно адсорбировать, значительную часть коллоидных частиц сульфида и прочно удерживать на своей поверхности.

При контакте приготовленных таким образом сорбционных волокон с бедными золотосодержащими растворами (например, морской водой) ионы благородных металлов адсорбируются. Их можно снять с волокон обработкой нагретыми разбавленными растворами цианистого натрия с небольшой добавкой перекиси водорода или гипохлорита натрия с небольшой добавкой соляной кислоты. После элюации адсорбированных ионов волокна можно промыть и повторно неоднократно использовать после предварительной обработки суспензией сульфида цинка. Кроме сульфида цинка в этом процессе могут быть использованы сульфиды железа, марганца, меди, никеля и свинца.

Длительными исследованиями Норриса установлено, что некоторые окисляющие газы, которые часто растворены в большинстве морских вод, могут вредно влиять на применяемые коллекторы и адсорбционные волокна. К числу таких газов относятся кислород, азот и двуокись углерода. Поэтому для достижения наибольшего эффекта предлагаемая аппаратура должна иметь средства непрерывного удаления таких газов из текущей морской воды перед тем, как она войдет в контакт с коллектирующей структурой волокон- Кроме того, из-за сравнительно небольшого количества ионов металлов, которые коллектируются в одной нормальной операции, а также трудоемкости обработки и обращения массы волокна, желательно все операции выполнять непрерывно и автоматически. Все эти факторы были учтены в аппарате, предложенном Норрисом (рис. 94).

Особый интерес у исследователей вызывает использование естественных и искусственных ионообменников для извлечения золота и серебра из морской воды.

Приоритет в этом направлении принадлежит Бруку, который в 1953 г. предложил для извлечения серебра из морской воды применять цеолиты железа и марганца

Позднее, в 1964 г., Байер с сотрудниками (ФРГ) создал так называемые хелатные ионообменные смолы, способные извлекать из морской воды до 100% ценных металлов.

Из работ самого последнего времени, посвященных использованию твердых ионообменников для извлечения золота из морской воды, наиболее интересно исследование группы экспериментаторов Компании исследований и развития Гуффа (США).

Для коллектирования благородных металлов предложено использовать воднонерастворимый этиленовый полимер, содержащий висячие карбоксилатные или амидные группы. Один из лучших способов получения указанного полимера — омыление этиленоалкильного акрилатного сополимера или синтезирование сополимера этилена и эфира кислых групп, включающих малеиновую, фумаровую и таконовую кислоты. Детально получение таких сорбентов описано в патенте.

По достижении достаточной степени нагруженности полимерной пленки, сорбированное золото можно извлечь плавкой из золы после сожжения полимера или осадить из растворов от растворения полимеров в каустической соде (едком натре).

Пути использования естественных и искусственных ионообмен-ников в основном те же, что и рассмотренных выше сорбентов, а именно: установка в потоке морской воды, фильтрация через постель в чане, загрузка пористых контейнеров.

Мерро предложил совершенно новый путь использования искусственных ионитов [179] — нанесение их на корпус судна, совершающего свой коммерческий рейс. По прибытии в порт назначения ионообменную смолу можно сдирать с судна и подвергать обработке. Обработка смолы заключается в промывке кислотами и специальными элементами с последующим электролизом элюата, содержащего благородные металлы. Регенерированные смолы можно использовать неоднократно.

Наиболее экономично предложение использовать специальные приспособления, находящиеся в трюме судна и заполненные ионообменными смолами [180]. Здесь предусмотрено, что движение судна вперед заставляет непрерывно протекать морскую воду через сосуд с ионитом. Этот сосуд должен иметь площадь поперечного сечения около 9,5—10 м2, длину 3 м и содержать около 28 м3 смолы. Максимальная скорость протока морской воды при сорбции на смолу должна составлять —0,8 м3 через 1 м2 поверхности в минуту (0,8 м/мин).

При такой скорости потока через сорбционное устройство в сутки пройдет —12 500 т морской воды. При содержании в воде даже

1 мг!т золота в сутки извлечется 12,5 г золота. В течение года непрерывного плавания может быть адсорбировано около 4,5 кг золота на сумму около 5000 долл.

Цементация

Одно из немногочисленных сведений о практическом применении способа цементации золота из морской воды относится к запатентованному в США методу Паркера. В качестве металла-цементатора предложена никелевая пыль. Восстановлением, замещением и адсорбцией можно выделить из морской воды золото, присутствующее как в галогенной, так и элементарной форме.

При проведении цементации перемешиванием никелевого порошка с морской водой можно достигнуть нагруженности его по золоту от 15 до 20% по массе. Нагруженный никелевый порошок удаляют из чана и плавят.

Для осаждения золота из весьма бедных морских вод, Снеминг предложил использовать повышенное сродство золота к теллуру. Установлено, что наиболее целесообразно проводить осаждение аморфным теллуром с весьма развитой реакционной поверхностью. Такой цементатор получается при обработке растворимой соли теллура двуокисью серы. Морская вода фильтруется через неподвижный слой аморфного теллура. Для извлечения высаженного золота обогащенную массу нагревают для возгонки теллура (с последующим его улавливанием), а остаток плавят на золото.

Метод с кислотой

Для выделения золота из ртути, после процесса амальгамации часто используют азотную кислоту. Вступая в реакцию с ртутью, она растворяет ее, при этом не оказывая никакого воздействия на золото. Прежде чем начать работу, необходимо убедиться, что амальгама не содержит лишней ртути и примесей черного песка:

  1. Помещаем ртутный шарик в стеклянную банку.
  2. Вливаем туда раствор кислоты в соотношении 6:1, можно крепче.
  3. Ожидаем, пока не пройдет химическая реакция.
  4. Хорошо промываем банку чистой водой и сливаем в отдельный контейнер.
  5. Если золото не приняло свою естественную форму хлопьев и порошка и видны остатки ртути, сливаем воду и наливаем еще одну порцию азотной кислоты. В случае очередной неудачи, делаем более крепкий раствор.

Как правило, при небольшом количестве ртути, очищение происходит с первого раза. Если же ртути много, все пункты нужно будет выполнить несколько раз.

Если с помощью этого метода растворяется большое количество «жидкого металла» и есть желание сохранить его, можно использовать следующий метод:

  1. Сливаем кислоту после проведенного процесса в отдельную банку. В ней будет содержаться ртуть, которая была удалена из амальгамы.
  2. Опускаем в банку алюминиевую фольгу.
  3. Кислота вступит в реакцию с алюминием и осадит ртуть на дно банки.
  4. Кислоту сливаем из контейнера, нейтрализуя с помощью питьевой соды, до окончания выделения газа.

золото в тарелке

Откуда золото — можно узнать очень точно

Во многих областях — от криминалистики до искусствоведения — существует острая нужда в идентификации золотосодержащих материалов. В последнее время методики такой идентификации и эффективность распознавания «отпечатков пальцев» конкретного золотого образца существенно продвинулись вперед.

Здесь термин «дактилоскопия» использован не в узком смысле (метод идентификации человека по отпечаткам пальцев от греч. Daktilos — палец), а в широком — как термины «генетическая дактилоскопия» в биологии, «стеганографическая дактилоскопия» в информатике, «дактилоскопия мозга» в психологии. Кстати, в англоязычной литературе термин Gold fingerprinting (GF) уже 20 лет используется для идентификации происхождения золотого объекта.

Типичные приборы для анализа золота

Читать далее

Главными разновидностями материалов, требующих дактилоскопии, точного контроля и учета, являются:

  • золотосодержащие полезные ископаемые (в первую очередь промышленные руды, золотые самородки и россыпной золотой песок);
  • продукты и полупродукты золотоизвлекательных фабрик (сплав Доре и т. п.);
  • аффинированное золото (в том числе банковские и мерные слитки);
  • ювелирные изделия (в том числе ювелирные припои);
  • артистическое золото (золотые краски, золотая фольга, в том числе для религиозных изделий);
  • вторичное золото (в том числе скрап, ювелирный и электротехнический лом, рекуперированное золото, стоматологические отходы и т. п.).

Дактилоскопия золота рассматривается как дополнение и научная альтернатива описательной паспортизации и сертификации золотых материалов — документы можно подделать, а также клеймению ювелирных изделий и золотых слитков — клейма можно перебить или фальсифицировать.

Потенциальными потребителями баз данных по дактилоскопии золота являются правоохранительные органы (ФСБ, МВД, таможенная служба, органы суда и прокуратуры и др.), компании, занимающиеся торговлей золотом и изготовлением ювелирных изделий, исследовательские центры, в том числе археологические, а также Гохран РФ, музеи и искусствоведческие организации.

Современный мировой уровень научных исследований в данной области достоверно оценить сложно, так как результаты остаются конфиденциальными из-за жесткой экономической конкуренции и даже влияния черного рынка, представители которого не заинтересованы в совершенствовании объективных методов контроля за золотыми материалами.

Самородки

В области сырьевых материалов наибольшие успехи достигнуты в дактилоскопии самородного золота. В коренных источниках золото в основном находится в трех формах:

  • выделения свободного самородного золота;
  • соединения золота, в основном теллуриды и значительно реже селениды, сульфиды, антимониды;
  • рассеянная примесь золота (субмикронные частицы) в различных минералах, преимущественно в сульфидах.

Для самородного золота характерно большое многообразие форм выделения: жилковидно-пластинчатая (до чешуйчатой), губчатая, комковидная, ветвистая, кристаллическая, друзовидная, дендритовая, проволочновидная, игольчатая, угловатая, каплевидная. Общей особенностью является более широкое развитие ограненных форм среди мелких выделений золота и неправильных форм среди крупных. По-видимому, существует определенная зависимость форм от глубины образования золоторудных месторождений. В частности, в малоглубинных месторождениях более развиты удлиненные, вплоть до волосовидных и уплощенных, и дендритовидные выделения золота.

Порядок расположения маркировки мерного слитка золота в России

1 — номер (шифр) слитка;

2 — товарный знак изготовителя;

3 — массовая доля золота в пробах;

4 — номинальная масса слитка

Постоянными элементами-примесями в самородном золоте являются Ag, Hg, Cu, Pd, реже Sb, Cd, Pt, которые образуют с ним ограниченные твердые растворы и интерметаллические соединения. Распределение этих изоморфных примесей в золоте, как правило, равномерное, что отличает их от неравномерно распределенных механических примесей. Например, в золото-висмутовых месторождениях Якутии, локализующихся как в зоне эндо- и экзоконтакта интрузивов крупных батолитовых поясов (Тугучак, Басагугунья), так и в зоне локальных гранитных массивов (Курум, Дыбы, Теутэджак и др.), в качестве редкого, но постоянного минерала встречается мальдонит. В большинстве случаев он ассоциируется с теллуридами висмута, самородными золотом и висмутом, реже с сульфотеллуридами висмута. Значительное количество различных соединений золота с сурьмой отмечается в золото-сурьмяных месторождениях (Малтан, Сарылах, Ган, Эль, Сентачан), которые контролируются Адыча-Тарынским неоднократно активизированным разломом. Этот тип месторождений относится к полигенным и связан с наложением молодой сурьмяной минерализации на раннюю золоторудную минерализацию.

В России многоступенчатая методика дактилоскопии золота разработана Центральным научно-исследовательским геологоразведочным институтом цветных и благородных металлов. Она нашла применение не только в геологии, но и в криминалистической практике. Ведь установление места добычи изъятого из незаконного оборота самородного золота — одна из основных задач следствия. Ответ на этот вопрос позволяет выявить и перекрыть источники хищений золота, пути транспортировки похищенного металла, установить причастных к незаконному обороту золота лиц и т. д. За последние годы методика криминалистического исследования самородного золота была значительно модернизирована. Как пояснил один из авторов этой методики полковник ФСБ России, кандидат геолого-минералогических наук Георгий Самосоров, на определенном этапе стало очевидным, что существующая методика устарела и не соответствует современному уровню развития науки и техники, а неполнота имеющегося банка данных затрудняет ее использование для получения доказательственной информации. «Модернизация методики заключалась в углубленном изучении геохимических характеристик самородного золота. В схему его комплексного исследования включен широкий набор современных прецизионных методов анализа — растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и электронная Оже-спектроскопия. Это позволило получить принципиально новые данные об особенностях золота из разнотипных месторождений России, создать его наиболее полные геохимические модели»,— сказал Георгий Самосоров.

Неудачи в дактилоскопии произведений искусства

В начале 2000-х годов были запатентованы способы идентификации живописных слоев с помощью техногенных изотопов стронция-90 и цезия-137. Опробование производилось в нескольких центрах, в том числе в Санкт-Петербурге. Арт-дилеры, аукционные дома, эксперты спустили дело на тормозах, ибо большое число произведений искусства с высокой страховой стоимостью являются — в результате неоднократных реставраций — франкенштейнами.
Использование модернизированной методики позволяет получать качественно новую информацию по результатам изучения самородного золота: устанавливать место его добычи независимо от количества материала, а также от степени его первичного обогащения (это, например, амальгамация, механическое деформирование или сплавление в кустарных условиях). На основе данной методики создан банк данных по месторождениям золота 11 крупнейших золотодобывающих регионов России. Он содержит количественные значения характерных признаков золота для каждого месторождения, значения диапазонов пробности золота, определенные методами пробирного анализа и рентгеноспектрального микроанализа, данные о геохимических особенностях золота и др.

Банк данных может расширяться за счет вновь получаемых материалов. На основе современных геоинформационных технологий разработана специализированная информационно-поисковая система. Она позволяет осуществлять автоматизированный поиск аналогов, имеющихся в банке данных, путем формирования запросов по каждому признаку золота. Сокращение списка объектов проводится поэтапным уточнением условий поиска, что в итоге позволяет установить один или несколько объектов с золотом, аналогичным представленному на исследование. На начальном этапе по комплексу первичных признаков золота (гранулометрия, пробность, элементы-примеси, морфологические типы, рельеф поверхности) устанавливают металлогенические зоны и рудные районы. При отсутствии данных о каком-либо из этих признаков выводы могут быть неоднозначными. Для их уточнения на заключительном этапе анализируют данные о сростках с другими минералами и пленках на поверхности золотин, их внутреннем строении, а также о морфогенетических видах золота, что позволяет определить конкретное месторождение. Если поступившее на исследование самородное золото подвергалось какому-либо воздействию со стороны человека (амальгамация, механическое деформирование, искусственная выборка или смесовой образец и т. п.), то идентификация золота проводится по сохранившимся характеристикам. При этом результат будет менее достоверным.

Дактилоскопия алмазов

Читать далее
Точность выводов заметно повышается при использовании данных масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой о составе элементов-примесей в золоте. На основании обработки полученных результатов рассчитаны геохимические показатели для ряда регионов, которые использованы в качестве нового критерия при определении источника происхождения самородного золота. При помощи методов Оже-спектроскопии, электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа получены новые данные, свидетельствующие о том, что на поверхности золота имеются тончайшие пленки различного состава, микронные и субмикронные минеральные включения, иные соединения и фазы. Состав этих образований и характер их распределения позволяют различать золото не только из месторождений разных рудных формаций и золотоносных провинций, но из месторождений одного формационного типа в пределах одной золотоносной провинции.

Отпечатки пальцев Африки и Южной Америки

Знаменитая транснациональная корпорация Anglo American разработала коммерческий продукт — базу данных по «отпечаткам пальцев» золота из различных месторождений Африки и Южной Америки. Основной метод — масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). Фиксируется 131 изотоп от Sc45 до U238. Программа обработки спектров продается вместе с базой данных. Разработчики утверждают, что «отпечаток пальца» сопровождает золото от месторождения до аффинажа, поэтому легко определить, из какого месторождения золото украли. Метод успешно применен для анализа золотых археологических артефактов королевства Мапунгубве (Mapungubwe), существовавшего в Южной Африке в 1075–1220 годах. Утверждается, что методика применима к платиновым металлам и другим объектам.
Золотые слитки

С 1 января 2021 года в России действует ГОСТ 28058-2015 «Золото в слитках. Технические условия». Этот стандарт, разработанный специалистами Межгосударственного технического комитета по стандартизации МТК 304 «Благородные металлы, сплавы и промышленные изделия из них» и АО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов», распространяется на аффинированное золото в слитках, предназначенное для потребностей страны и для экспорта. В зависимости от химического состава слитки изготавливают из золота марок ЗлА-1П, ЗлА-1, ЗлА-2, ЗлА-3, ЗлА-4. Слитки золота должны иметь форму усеченной пирамиды, основаниями которой являются прямоугольники.

Слитки изготавливают массой от 11 000,0 до 13 300,0 г. Суммарная доля примесей может составлять до 0,01%. Показатели же содержания 17 микропримесей являются своеобразными «отпечатками пальцев» каждого золотого слитка. Кроме того, в сумму микропримесей возможно внести особые маркеры из редких металлов, например циркония, гафния, вольфрама, молибдена и др. Цифрами содержания маркеров (например, гафний 0,002% + цирконий 0,001%) можно закодировать индивидуальную информацию и тем самым обеспечить дополнительную — секретную — дактилоскопию золотых слитков.

В Гохране РФ уже несколько лет на практике применяется анализ банковских и мерных слитков золота. Используются методы атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и искровой абляцией и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией для контроля химического состава на 28 элементов-примесей. Постоянно ведется соответствующая база данных.

Владимир Тесленко, кандидат химических наук

Применение ртути в современной промышленности

Ртуть имеет ряд уникальных свойств, что позволяет ей быть ценной практически в любом производстве. Вот список отраслей, где используется этот металл:

  • Химическая промышленность. Самое большое количество ртути применяется при производстве хлорных компонентов, она выполняет функцию катода при получении натрия и хлора. Также ртуть используют как катализатор при происхождении некоторых соединений.
  • В атомной энергетике этот металл используют для растворения урана. Также ртуть помогает при термохимической реакции расщепления воды на кислород и водород.
  • Металлургическая промышленность: здесь при участии ртути образуется ряд важнейших сплавов, необходимых для гравировки, литографии и гальванопластики. В этой области также ценится возможность ртути поглощать в себя многие металлы, образуя амальгамы.
  • Соединения ртути часто применяются в производстве драгоценных металлов.
  • Электрическое производство: люминесцентные, кварцевые и лампы дневного света, выпрямители тока работают при помощи жидкого ртутного катода, аккумуляторы. На сухих батареях, при производстве которых используется ртуть, работают современные слуховые аппараты.
  • Тяжелая машиностроительная промышленность: различные вакуумные установки, актуальные ртутные диффузионные насосы, тяжело нагруженные гидродинамические подшипники, большое количество ртути в жидком виде находится в ртутно-паровых турбинах.
  • Даже в астрономии этот металл нашел свое применение. В этой области часто используют прибор «горизонт», в котором ртуть необходима для образования безупречно зеркальной поверхности, необходимой для наблюдения за небесными объектами.
  • В горной промышленности используется для добычи золота.
  • Приборостроение: используется для изготовления контрольно-измерительной техники, барометров, термометров; необходима для сборки стиральных машин, кондиционеров и холодильников.
  • При переработке нефти, металл в виде паров используют для регулировки температуры, необходимой для очистки.
  • Ртуть широко распространена в медицине: она участвует в создании мочегонных, антипаразитных и антисептических средств. А в стоматологии помогает в изготовлении зубных протезов и пломб из амальгамы некоторых металлов.
  • Также ртутные соединения применяются: в фотографии, обработке кожи, при окраске тканей, в пиротехнике, во время производства фарфора.
  • В военной промышленности жидкий металл используют для изготовления взрывчатого вещества, так называемой «гремучей ртути». Это вещество закладывается в детонаторы снарядов и гранат.
  • Кораблестроение. Здесь используется краска, содержащая ртуть. С ее помощью обрабатываются поверхности кораблей, находящиеся под водой. Эта краска при взаимодействии с морским хлором образует пленку, убивающую вредные бактерии.
  • В сельском хозяйстве ртутные соединения используют как гербициды.

Мы узнали о цели применения ртути в разных производствах.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: