Как добывают золото
Глобальный объем добычи золота составляет более 3 000 тонн в год. Россия занимает третье место по золотодобыче в мире (по некоторым оценкам — второе). По предварительным данным Союза золотопромышленников, в стране произвели 363,5 тонн этого ценного металла в 2021 году. Производство добычного золота в слитках выросло на 2%, до 296,9 тонны, вторичного — на 3%, до 32,6 тонны.
В основном золото получают за счет разработки рудников и месторождений. Коренными месторождениями называют первичные скопления минерального вещества в недрах, которые не подвергались преобразованию. Также в России все еще играют большую роль россыпные месторождения, которые образовываются в результате разрушения коренных. Добыча россыпного золота превышает 50–70 тонн в год, по этому показателю страна в течение многих лет удерживает первое место в мире.
Золотая руда проходит несколько сложных этапов, прежде чем становился слитками: ее дробят, сортируют, с помощью разных технологий выделяют сам металл, отправляют его на аффинаж для очистки от примесей.
Влияние на экологию
Экологи давно уже бьют тревогу из-за влияния процесса добычи золота на окружающую среду. Россыпное золото находят в руслах рек. С речного дна при помощи специальных машин поднимают грунт. Чтобы найти частицы золота, его промывают водой, которая наполняется песком и глиной и мутнеет. Часто воду сливают обратно в реки без предварительной очистки. В результате после нескольких итераций свободный речной поток превращается в цепь стоячих грязных прудов.
В 2020 году экологи в России обнаружили загрязнения рек ниже участков добычи золота протяженностью около 2 650 км. При этом за последние 20 лет в России стали увеличиваться объемы выдачи лицензий на россыпное золото: только в Амурской области за 2021 год таких лицензий дали около 1 000 штук.
Проблемы есть и с добычей из коренных месторождений. Так, для извлечения золота из руды до сих пор часто используются цианид и ртуть. Этот процесс вызывает споры из-за высокой токсичности химических веществ. Ртуть, вызывающая поражение нервной системы даже при относительно низких уровнях воздействия, может загрязнять атмосферу и воду на очень большом расстоянии. А цианид, не позволяющий клеткам организма использовать кислород, попадает в воду, почву или воздух.
Снизить влияние золотодобычи на экологию можно, в частности, за счет более активной вторичной переработки золота.
Где используют золото и откуда его берут для переработки
Золото — пластичный, тягучий и стойкий против коррозии металл и отличный проводник тепла и электрического тока. Сегодня оно применяется в автомобильной промышленности, электронике, телекоммуникациях, энергетике, химии, медицине, нанотехнологиях, авиации и космических аппаратах. Золото помогает катализироваться недогоревшему топливу в автомобильных системах, повышает эффективность сбора солнечной энергии, содержится в медицинских имплантатах.
Золото можно найти в микросхемах, конденсаторах, транзисторах, резисторах и разъемах. Им покрыты, например, контакты на SIM-картах (хотя толщина такого слоя составляет до 100 нм). В современной электронике используется намного меньше драгметаллов, однако они по-прежнему есть в телефонах, айпадах, компьютерах и другой технике. В системном блоке компьютера выпуска до 2010 года может быть до 1 г золота, а в новых процессорах Intel — от 0,1 г. В 2011 году, по данным Геологической службы США, в каждом мобильном телефоне можно было найти в среднем 0,034 грамма золота.
Пользователь Weibo из Китая с ником Chef Alchemist недавно купил 210 плат для смартфонов и по итогам длительных химических реакций смог извлечь из них всего 0,41 грамма золота. Его стоимость составила всего $30. На покупку он потратил $315. Из этого можно сделать вывод, что в кустарных условиях добыча этого металла из микросхем совсем нерентабельна.
А вот если речь идет о хорошо налаженном предприятии переработки электронных отходов, деятельность может быть выгодной: из 1 млн карт от мобильных телефонов можно получить около 34 кг золота (помимо других драгметаллов). Это особенно актуально с учетом того, что количество электроники на свалках СНГ за 10 лет выросло в полтора раза, а в переработку попадает лишь 3,2%.
Методы и технологии переработки золота
Классические подходы
При переработке монет и украшений первым шагом становится сортировка золота в зависимости от его чистоты (в нашей стране определяется пробой, то есть содержанием граммов золота на килограмм ювелирного сплава). С помощью специальных устройств специалисты определяют количество примесей. После сортировки золото расплавляют и либо разливают в слитки, либо плавят для удаления примесей (в процессе они сжигаются). Еще один вариант — добавить флюс в качестве изолятора и очищающего компонента, чтобы отделить чистый металл.
Переработка золота из промышленных и электронных отходов сложнее из-за того, что драгметалл встроен в пластик или металл. Так что сначала части с золотом извлекают, потом перерабатывают. Первый способ — это химическая очистка с помощью состава, который вступает в реакцию с золотом. Второй — плавка металлических компонентов, их охлаждение и измельчение. В любом случае, оба способа требуют очистки золота от примесей.
Новые способы
Недавно исследователи из Манчестерского университета, Университета Цинхуа и Китайской академии наук предложили более простой метод, чтобы извлекать золото из выброшенной электроники. Для этого нужно лишь немного графена (модификация углерода). Электроника растворяется в кислоте, в раствор погружают лист оксида графена, на котором оседает золото. Потом достаточно сжечь графен, чтобы получить желаемый металл.
Всего одного грамма графена достаточно для извлечения почти в два раза большего количества золота. Метод позволяет получать 95% ценного металла из электроники даже при минимальной концентрации. Важно, что графен не притягивает другие металлы в смеси электронных отходов.
Еще один интересный пример: технология компании Mint Innovation из Новой Зеландии. Используя микробы природного происхождения и химикаты, компания извлекает драгоценные металлы из измельченных и порошкообразных электронных отходов. Mint планирует построить биоперерабатывающий завод в каждом крупном городе мира. В конце 2020 года стартап привлек 20 млн новозеландских долларов ($14 млн) для строительства двух первых заводов в Сиднее, Австралия, и на северо-западе Англии.
Компания утверждает, что при ее подходе выделяется на 90% меньше углерода и используется всего 2% электроэнергии и воды на килограмм золота по сравнению с традиционной добычей.
Что делают из переработанного золота
Чаще всего — ювелирные изделия. Например, в 2018 году Dell и актриса Никки Рид представили линию The Circular Collection от бренда Bayou with Love. Украшения сделали из золота, извлеченного из материнских плат компьютеров. Согласно исследованию Trucost, процесс рекультивации, разработанный партнером Dell Wistron GreenTech, оказывает на 99% меньшее воздействие на окружающую среду, чем традиционная добыча.
А Pandora еще в 2020 году объявила о том, что к 2025 году полностью откажется от нового серебра и золота в своих изделиях и будет покупать их у переработчиков. Так компания сможет сократить выбросы CO2 более чем на 99% для золота. На момент анонса в украшениях Pandora был 71% переработанных драгметаллов.
Prada недавно запустила коллекцию ювелирных изделий из 100% переработанного золота. Его получили из электронных деталей и старых украшений. Компания также использует бриллианты, добытые и обработанные в соответствии с экологическими и гуманитарными принципами. Каждое украшение Prada упаковывается с вшитым в чип гарантийным талоном, удостоверяющим происхождение материала, с помощью блокчейна Aura Consortium. В коллекции: цепочки, серьги, браслеты и кольца.
Переработанное золото используют и другие бренды: это Annoushka, Anonymous, Courbet, Loyal.e Paris и так далее.
В России похожий проект реализовал в 2021 году «Бронницкий ювелир»: компания собирала в своих салонах старые украшения и затем выпустила ECO-коллекцию из переработанного драгметалла. Мы в Moneygold тоже принимаем золото на переработку, в том числе курьерской доставкой, и сдаем его на аффинажный завод.
Такие заводы, как правило, получают высокочистые благородные металлы для финансовой сферы, производства слитков, ювелирной промышленности. Например, Красноярский аффинажный завод «Красцветмет» выпускает аффинированное золото, серебро и другие драгоценные металлы в слитках, гранулах, порошке. А Московский завод по обработке специальных сплавов также делает проволоки и фольгу из золота, заготовки ювелирных изделий.
***
Хотя технологии добычи золота совершенствуются, индустрия все еще наносит значительный вред окружающей среде. Переработка золота, в том числе из электронных компонентов, позволяет снизить этот вред и дать драгметаллу вторую жизнь. Чтобы это стало возможным, важно не только внедрять инновационные решения по переработке, но и повышать осознанность потребителей.
Читать далее:
Сильнейшая вспышка класса X произошла на Солнце
Инженеры придумали, как удерживать дроны в воздухе «вечно»
Раскрыт секрет долговечности римского бетона: он умеет восстанавливаться