Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы — страница 6 из 32

В конце XVIII века горнодобывающую промышленность Розии-Монтаны ждали новые значительные успехи. Габсбурги, долгое время контролировавшие Трансильванию, создали работающие на воде дробильные мельницы – их подпитывали расположенные высоко в горах искусственные водоемы. Раньше, для того чтобы превратить породу в пыль, горнякам приходилось пользоваться в той или иной степени ручными методами. Благодаря сотням новых дробильных мельниц золотые жилы Розии-Монтаны вновь стали источником богатств, и город процветал. Горняки приходили со всех концов Габсбургской империи. Строились церкви, трактиры, банки и казино. Многие из них существуют и сегодня[54].

В 1867 году Габсбургская империя стала Австро-Венгрией, впоследствии распавшейся после Первой мировой войны. Трансильвания стала частью Румынии, а шахты перешли в частные руки. В частных руках добыча процветала вплоть до 1948 года, когда захватившие власть коммунисты национализировали всю промышленность, в том числе шахты Розии-Монтаны.

Открытая разработка

Тысячи лет в породе под Розией-Монтаной велась все более и более интенсивная добыча – сегодня самые богатые месторождения золота истощаются. Так устроена горнодобывающая промышленность: сначала извлекают то, что проще добыть. Римские тоннели годами шли в том направлении, где концентрация золота была выше. По мере того как в каждом камне, извлеченном из шахты, золота было все меньше, а кварца – все больше, добыча золота становилась все дороже и дороже. Когда в породе прорубили 140 километров тоннелей, добыча стала невыгодной. Поэтому в 1970-х годах коммунисты перешли от подземной добычи к открытой разработке[55].

При открытой разработке не нужно рыть тоннели в глубь горы – достаточно попросту убрать сверху все, что закрывает интересующую вас руду. Таким образом вы копаете всё более гигантскую яму. С появлением крупных и тяжелых машин, и не в последнюю очередь более качественных взрывчатых веществ, для многих месторождений минералов этот метод оказался экономически выгодным. При открытой разработке приходится перемещать больший объем породы, чем в подземной шахте, но транспортировка обходится дешевле и проще, так как породу можно погрузить на огромные грузовики, а не поднимать из глубоких шахт, где, помимо всего прочего, необходимо думать о прочности, вентиляции и дренаже.

Сегодня сокращению негативных последствий для окружающей среды общество уделяет больше внимания, чем несколько десятилетий назад. Теперь открытая разработка начинается с того, что верхний слой почвы убирают на хранение в подходящее место. Затем, как правило, горнодобывающая компания убирает породу, не содержащую руду. Ее тоже отправляют на хранение – когда работы в одной части карьера закончатся, его можно будет заполнить породой и землей. Со временем растительность скроет зияющую рану в поверхности[56].

Ядовитое воспоминание

После открытой разработки на поверхности останется не только след в виде углубления. Золото необходимо отделить от породы – для этого золотую руду превращают в порошок и смешивают с водой[57]. Затем применяется тот же принцип, что и в лотках для промывки и в овечьей шкуре, просто масштаб шире. Сначала смесь породной пыли и воды пропускается через желоб – благодаря своей форме он улавливает самые тяжелые частички золота. Затем огромные механизмы примешивают напоминающую мыло добавку и хорошенько промешают – в смесь попадает воздух, и она пенится. Точно так же как золотая пыль оседала на овечьей шкуре, она цепляется за мыльные пузыри – их можно снять с поверхности сосуда, в то время как не представляющие интереса минералы остаются в воде и оседают на дно в виде шлама.

Как правило, шлам уже ни на что не пригоден, а вот место занимает. Так сложилось, что в Норвегии и некоторых других местах его захоранивают под водой, во фьордах. Об этом мы еще поговорим. Как правило, горнодобывающая компания строит в устье долины запруду и использует ее в качестве шламового бассейна. Недалеко от Розии-Монтаны находится деревня Джамана – четырем сотням семей пришлось покинуть свои дома, когда государство решило использовать долину, в которой располагалась деревня, как свалку для медного рудника Розия-Полиени. Сегодня когда-то роскошная долина покрыта слоем грязи – там ничего не растет, а ее поверхность разрисована ржаво-красными и зелеными узорами. Единственный признак того, что это место с историей, – крыша и шпиль церкви Джаманы, по-прежнему торчащие из грязи посреди равнины[58].

Сама по себе порода редко бывает ядовитой. И все же в больших количествах дробленая порода представляет для окружающей среды серьезную проблему. В большинстве видов породы содержатся реагирующие с водой минералы. В цельной породе реакции протекают очень медленно: минералы располагаются так плотно друг к другу, что вода до них не дойдет. Но, когда порода превращается в крошку, вода доберется повсюду. Дождевая вода и грунтовые воды неизбежно просочатся сквозь отходы горнодобывающей промышленности, а вытекающая из свалки вода уже вступила в реакцию с породной пылью и вобрала в себя тяжелые металлы – они могут нанести вред расположенным ниже по течению экосистемам. С точки зрения человечества этот процесс длится вечно. Первые в истории рудники по-прежнему становятся источниками загрязнения, причиняя ущерб расположенным поблизости экосистемам[59].

От камня – к металлу

Отделенные от шлама и породы самородки золота и золотой песок пока еще недостаточно очищены для того, чтобы делать из них золотые украшения. Прежде чем переплавлять золото в слитки и продавать на мировом рынке, его необходимо отделить от каменной пыли. Раньше для этого использовали ртуть[60]. Ртуть – ядовитый металл, жидкий при комнатой температуре и обладающий уникальной способностью растворять золото. При смешивании ртути и превращенной в пыль золотой руды образуется жидкая смесь ртути и золота, в которой все посторонние элементы оказываются на поверхности жидкого металла – их можно счистить. А в конце концов золото отделяют от ртути: смесь металлов нагревают и ртуть испаряется.

Сегодня большинство компаний горнодобывающей отрасли перешли на более безопасное, но тем не менее ядовитое вещество – цианид[61]. Цианид – соединение углерода и азота, часто встречающееся в природе, например в вишневых косточках; в малых количествах он быстро распадается на другие, безвредные вещества. Вероятно, нам цианид лучше всего известен как компонент синильной кислоты – во время Второй мировой войны ее использовали в газовых камерах[62]. Когда превращенная в пыль золотая руда смешивается с содержащей цианид водой, золото растворяется, а остальные вещества в виде комочков оседают на дно. Потом воду смешивают с мелкой цинковой пылью – она всасывает цианид. Атомы золота вновь притягиваются друг к другу – образуются частички металла.

Цианид также применяют и для добычи золота напрямую из несортированной, измельченной золотой руды. Мы получаем большое преимущество – не требуется энергия на измельчение породы в пыль, благодаря чему добыча становится прибыльной даже при низкой концентрации золота. Руду сваливают огромными грудами на толстый слой глины или пластика. Сверху укладывают сеть труб с мелкими отверстиями – в начале процесса руду промывают содержащей цианид водой: просачиваясь сквозь руду, она собирается в большие озера. Сверху видно, что они имеют красивый бирюзовый оттенок – над ними натягивают сетку, чтобы птицы не приближались и не погибали в ядовитой воде.

В 2000 году Румыния столкнулась с событием, названным крупнейшей в Европе экологической катастрофой со времен аварии в Чернобыле. В Бая-Маре, неподалеку от границы с Венгрией и Украиной, прорвало плотину, сдерживавшую резервуар с водой, содержавшей цианид[63]. Вода попала в местную реку Сомеш (она впадает в Тису, вторую по величине реку Венгрии), а затем и в Дунай. Итог – загрязнение питьевой воды, которую потребляли миллионы людей, а на некоторых участках рек было уничтожено почти все живое, однако никто или почти никто из людей не погиб. Несмотря на столь яркие примеры катастроф и загрязнения окружающей среды, обработка цианидом считается относительно безопасным способом добычи золота – сегодня им пользуется больше 90 % золотодобывающих компаний мира[64].

Золотое кольцо из тонны породы

Из породы, расположенной под Розией-Монтаной, добыто уже 1700 тонн золота[65] – и там еще остается больше 300 тонн[66]. Информации об общем количестве золота на месторождении недостаточно для принятия решения о его разработке. Важно понять, какова концентрация золота. Концентрация показывает, сколько породы необходимо извлечь и переработать, чтобы добыть золото. Когда открывается шахта, горнодобывающая компания начинает деятельность с того участка, где руда имеет наиболее высокую концентрацию металла. На ней предприятие заработает большего всего денег. Затем добыча перемещается в ту область, где концентрация в руде постепенно падает, и так до тех пор, пока экономическая выгода не сходит на нет. Следующие добытые в Розии-Монтане 100 тонн золота поставят более серьезную задачу, чем первая сотня.

Приведу в качестве примера собственное обручальное кольцо. Оно гладкое, шириной два миллиметра, весит пять граммов, из 14-каратного золота.