Kuld

Kuld

Kuld



Lühike ajalugu kulla kasutamise, geoloogilise luure, kaevandamise ja tootmise kohta


Taas avaldatud USGSi üldhuvi pakkuvas väljaandes, autorid Harold Kirkemo, William L. Newman ja Roger P. Ashley

Egiptuse kuld: Muistsete tsivilisatsioonide käsitöölised kasutasid haudade ja templite kaunistamisel kulda ülivärskelt ning Egiptusest on leitud rohkem kui 5000 aastat tagasi valmistatud kuldesemeid.

Kulla kasutamine muinasmaailmas

Kuld oli esimeste kaevandatavate metallide hulgas, kuna see esineb tavaliselt selle natiivsel kujul, see tähendab, et seda ei saa teiste elementidega kombineerida, kuna see on ilus ja hävimatu ning kuna sellest saab valmistada peenaid esemeid. Muistsete tsivilisatsioonide käsitöölised kasutasid haudade ja templite kaunistamisel kulda ülivärskelt ning Egiptusest on leitud rohkem kui 5000 aastat tagasi valmistatud kuldesemeid. Eriti tähelepanuväärsed on kullast esemed, mille Howard Carter ja lord Carnarvon avastasid 1922. aastal Tutanhamoni hauakambrist. See noor vaarao valitses Egiptust 14. sajandil B.C. Mõne sellise eseme väljapanek nimega "Tutanhamoni aarded" meelitas Ameerika Ühendriikide ringreisi ajal aastatel 1977-79 kuues linnas enam kui 6 miljonit külastajat.

Kreekas Nauplioni lähedal Mükeene muistses tsitadellis aadlike hauad, mille Heinrich Schliemann avastas 1876. aastal, saadi väga erinevaid kuldsed kujukesi, maske, tasse, diadeeme ja ehteid, lisaks sadu kaunistatud helmeid ja nööpe. Need elegantsed kunstiteosed lõid asjatundlikud käsitöölised enam kui 3500 aastat tagasi.

Muistsed kullaallikad

Tundub, et iidsed tsivilisatsioonid on saanud oma kullavarud mitmesugustest Lähis-Ida leiukohtadest. Punase mere lähedal Ülem-Niiluse piirkonnas ja Kuuba kõrbe piirkonnas asuvad miinid tarnisid suure osa Egiptuse vaaraode kasutatud kullast. Kui need miinid ei suutnud enam nende nõudmisi rahuldada, kasutati mujal, võib-olla Jeemenis ja Lõuna-Aafrikas asuvaid maardlaid.

Mesopotaamia ja Palestiina käsitöölised hankisid oma tarneid tõenäoliselt Egiptusest ja Araabiast. Värskeimad uuringud Mahd adh Dhahabi (tähendab "kulla häll") kohta praeguses Saudi Araabia kuningriigis näitasid, et kuld, hõbe ja vask saadi sellest piirkonnast tagasi kuningas Saalomoni valitsusajal (961-922 B.C.).

Arvatakse, et Mehhiko ja Peruu asteekide ja inkade riigikassa kuld on pärit Colombiast, ehkki kahtlemata saadi seda ka muudest allikatest. Konquistadoorid rüüstasid Uue Maailma uurimise ajal nende tsivilisatsioonide riigikassa ning paljud kuld- ja hõbeesemed sulatati ning valati müntidesse ja lattidesse, hävitades India kultuuri hindamatuid esemeid.

Kuldmünt: Kulla kui kõrgelt hinnatud metalli kasutati finantsstandardina ja seda on mündis kasutatud tuhandeid aastaid. Ameerika Ühendriikide kümne dollarine kuldmünt aastast 1850.

Kuld kui vahetusvahend

Tänapäeval kasutavad maailma rahvad kulda rahavahetustehingute keskkonnana. Suur osa Ameerika Ühendriikide kullavarudest on Fort Knoxi väärismetallikangide hoidlas. Depositoorium, mis asub Kentucky osariigis Louisville'ist umbes 30 miili edelas, on rahapaja direktori järelevalve all.

Depositooriumi kuld koosneb tükkidest, mis on umbes tavaliste ehitustelliste suurused (7 x 3 5/8 x 1 3/4 tolli) ja mis kaaluvad umbes 27,5 naela (umbes 400 Trooja untsi; 1 Troy unts võrdub umbes 1,1 avoirdupoisi untsi.) Neid hoitakse võlvkambrites ümbristeta.

Lisaks rahalisele kasutamisele kasutatakse kulda, nagu ka hõbedat, ehetes ja nendega seotud toodetes, elektrilis-elektroonilistes rakendustes, hambaravis, lennunduse ja kosmosetööstuses, kunsti- ning meditsiini- ja keemiavaldkonnas.

Kullapalavik: Kulla avastamine kutsus esile arvukalt kullapalavikke USA-s ja kogu maailmas.

Kullahinna reguleerimine ja varieeruvus

Viimase kahe aastakümne muutused kulla nõudluse ja kodumaiste kaevanduste pakkumise osas kajastavad hinnamuutusi. Pärast Ameerika Ühendriikide kulla dereguleerimist 1971. aastal tõusis hind märkimisväärselt, ulatudes 1980. aastal korraks enam kui 800 dollarini trooja untsist. Alates 1980. aastast on hind püsinud vahemikus 320–460 dollarit trooja untsi kohta. 1970-ndate aastate kiiresti tõusvad hinnad julgustasid nii kogenud maadeavastajaid kui ka amatööride uurijaid kullaotsinguid uuendama. Nende jõupingutuste tulemusel avati 1980ndatel palju uusi kaevandusi, mis moodustasid suure osa kullatootmise laienemisest. Tarbimise järsk langus 1974. ja 1980. aastal oli tingitud vähenenud nõudmistest juveeltoodete (valminud kulla peamine kasutus) ja investeerimistoodete järele, mis omakorda kajastas nende aastate kiiret hinnatõusu.

Kuldsed tükid: Panoraamimisel saadud väikesed kulla tükid. Vaatlejad töötasid setteid, et leida pisikesi tükke, mida nad varusid müüksid või nendega kaupleksid.

Kulla omadused

Kulla nimetatakse "ülbeks" metalliks (alkeemiline termin), kuna see tavalistes tingimustes ei oksüdeeru. Selle keemiline sümbol Au on tuletatud ladinakeelsest sõnast "aurum". Puhtal kujul on kullal metallik läige ja ta on päikesekollane, kuid muude metallide, näiteks hõbeda, vase, nikli, plaatina, pallaadiumi, telluuri ja raua segud koos kullaga loovad erinevaid värvusvarjundeid, alates hõbevalgest kuni rohelise ja oranžikas-punane.

Puhas kuld on suhteliselt pehme - sellel on umbes pennigi kõvadus. See on metallidest kõige enam vormitav ja plastiline. Puhta kulla erikaal või tihedus on 19,3, elavhõbeda puhul 14,0 ja plii puhul 11,4.

Puhta kulla tihedus on 16–18, kuna seda leidub tavaliselt maardlates, samas kui sellega seotud jäätmekivimite (gangaas) tihedus on umbes 2,5. Tiheduse erinevus võimaldab kulla kontsentreerida raskusjõu mõjul ja võimaldab kulda savist, mudast, liivast ja kruusast eraldada mitmesuguste segamis- ja kogumisseadmetega, näiteks kuldpann, kiik ja liivakast.

Nevada kullakaevandus: Nevada kindluskaevandus tootis aastatel 1984–1993 hodeestatud hoiusest umbes 2 miljonit untsi kulda. USGS-i pilt.

Kulla Amalgaam

Elavhõbedal (kiire hõbe) on keemiline afiinsus kulla suhtes. Kui kuldkandvale materjalile lisatakse elavhõbedat, moodustavad need kaks metalli amalgaami. Elavhõbe eraldatakse hiljem amalgaamist retortimise teel. Kulla ja muude väärismetallide ekstraheerimist nende maakidest töötlemise teel elavhõbedaga nimetatakse ühinemiseks. Kuld lahustub vesikeskkonnas vesinikkloriid- ja lämmastikhapete segus ning naatrium- või kaaliumtsüaniidis. Viimane lahusti on tsüaniidiprotsessi alus, mida kasutatakse kulla taastamiseks madala kvaliteediga maagist.

Hüdrauliline plaatkaevandamine Lost Chicken Hill'i kaevanduses, Alaska kana lähedal. Tuletõrjevoolik lõhustab sette paljandit, pestes ära liiva, savi, kruusa ja kullaosakesed. Seejärel töödeldakse materjal kulla eemaldamiseks. USGS-i pilt.

Peenus, karatid ja Troy untsid

Loodusliku kulla, väärismetallikangide (rafineerimata kulla kangid või valuplokid) ja rafineeritud kulla puhtusaste on esitatud kullasisalduse alusel. "Peenus" määratleb kuldsisalduse osades tuhande kohta. Näiteks 885-peeneks loetakse kuldnuginat, mis sisaldab 885 osa puhast kulda ja 115 osa muid metalle, näiteks hõbedat ja vaske. "Karat" tähistab tahke kulla osakaalu sulamis, mis koosneb kokku 24 osast. Seega näitab 14-karaadine (14K) kuld koostist, mis koosneb 14 osast kullast ja 10 osast muudest metallidest. Muide, ehte valmistamisel kasutatakse tavaliselt 14K kulda. "Karaati" ei tohiks segamini ajada "karaadiga" - vääriskivide kaalusühikuga.

Kulla käsitlemisel kasutatakse peamist massiühikut - troy unts. Üks troy unts võrdub 20 troy penni kaaluga. Juveelitööstuses on tavaliseks mõõtühikuks pennikaalu (kaal), mis võrdub 1,555 grammiga.

Mõistet "kullaga täidetud" kasutatakse mitteväärismetallist ehete kirjeldamiseks, mis on ühel või mitmel pinnal kaetud kullasulami kihiga. Kulla sulami koguse ja peenuse näitamiseks võib kasutada kvaliteedimärki. Ameerika Ühendriikides ei tohi ühelegi tootele, mille kullasulamist kattekiht on vähem kui 10 karaati, olla kinnitatud kvaliteedimärki. Mõnes riigis on lubatud alampiirid.

Ühtegi toodet, mille kullasulami osa on vähem kui üks kahekümnes massist, võib tähistada "kullatäidisega", kuid tooteid võib tähistada "valtsitud kuldplaadiga", kui on näidatud ka proportsionaalne fraktsioon ja peenus. Elektrolüüsitud ehteesemed, mis kannavad olulistel pindadel vähemalt 7 miljonit tolli (0,18 mikromeetrit) kulda, võivad olla märgistatud kui "galvaniseeritud". Sellest väiksema paksusega plaatide peal võib olla märge "kullaga kaetud või kullaga pestud".

Kuldne lüüs: Kaasaskantav kuldlüüs. Kaevandajad asetavad lüüsi voolu ja uputavad setteid ülesvoolu. Vool voolub setteid läbi lüüsi ja rasked kullaosakesed lagunevad lüüsi. Üks kaevandaja saab lüüsi kaudu töödelda palju rohkem setteid kui läbi kuldpanni.

Esmaste kullahoiuste moodustamine - Lode kuld

Kulla on maakeral suhteliselt vähe, kuid seda leidub paljudes erinevat tüüpi kivimites ja paljudes erinevates geoloogilistes keskkondades. Kuigi kulda on vähe, kontsentreeritakse kuld geoloogiliste protsesside teel, moodustades kahte peamist tüüpi kommertsmaardlaid: lode (primaarsed) ja placer (sekundaarsed) hoiused.

Lode maardlad on sihtmärgid "hardrocki" uurijale, kes otsib kulda mineralisatsioonilahenduste sadestumise kohas. Geoloogid on pakkunud välja erinevad hüpoteesid, et selgitada lahenduste allikat, millest mineraalsed koostisosad sadestuvad lodede ladestikes.

Üks laialdaselt aktsepteeritud hüpotees soovitab paljude kullavarude, eriti tard- ja settekivimites leiduvate kuldmaardlate moodustumist tsirkuleerivast põhjaveest, mis tuleneb maapõue sissetunginud magma (sula kivimi) kehadest umbes 2–5 miili kaugusel pinnast. Aktiivsed geotermilised süsteemid, mida kasutatakse Ameerika Ühendriikide osades loodusliku kuuma vee ja auru jaoks, pakuvad neile kullale hoiustamise süsteemidele tänapäevaseid analooge. Suurem osa veest geotermilistes süsteemides pärineb sademete hulgast, mis liigub allapoole pragude ja läbilaskvate kihtide kaudu maakoore jahedamates osades ning juhitakse külgsuunas magma kuumutatud aladele, kus see juhitakse murdude kaudu ülespoole. Vesi kuumutamisel lahustab see ümbritsevatest kivimitest metalle. Kui kuumutatud vesi jõuab madalamas sügavuses jahedamate kivimiteni, sadestuvad metallilised mineraalid, moodustades veenid või tekitaolised maagi kehad.

Teine hüpotees viitab sellele, et kulda kandvad lahused võivad magmast väljuda, kuna see jahtub, sadestades maagi materjale, kui need liiguvad jahedamatesse ümbritsevatesse kivimitesse. Seda hüpoteesi rakendatakse eriti graniidikivimites või nende läheduses asuvate kullavarude suhtes, mis esindavad tahkunud magmat.

Kolmandat hüpoteesi rakendatakse peamiselt mandri äärealadel mägivööndites esinevate moondekivimite kuldkandvate veenide suhtes. Mägede ehitamise protsessis võivad settekivimid ja vulkaanilised kivimid olla sügavalt maetud või tõukejõud mandri serva alla, kus neid mõjutavad kõrge temperatuur ja rõhk, mille tulemuseks on keemilised reaktsioonid, mis muudavad kivimid uuteks mineraalide koostisteks (metamorfism). See hüpotees viitab sellele, et vesi väljub kivimitest ja liigub ülespoole, sadestades rõhu ja temperatuuri langedes maagi materjale. Arvatakse, et maagi metallid pärinevad aktiivse metamorfismiga kivimitest.

Kulla ladustamisest huvitatud geograafi või kaevandaja peamised probleemid on mineraliseerunud kivimi keskmise kullasisalduse (tenori) ja maardla suuruse määramine. Nende andmete põhjal saab hinnata hoiuse väärtust. Üks mineraliseeritud kivimite kulla ja hõbeda sisalduse määramise kõige sagedamini kasutatav meetod on tuleproov. Tulemused on esitatud kulla või hõbeda trooja untsides või mõlemas ühe lühikese avoirdupoisimaagi maagi kohta või grammides tonni maagi kohta.

Kulla tragi: Sukeldumisega sukelduja eemaldab sette, mida töödeldakse kaasaskantava kuldtragi abil. Akvaariumivarustus võimaldab uurijal hoolikalt pääseda juurde voolukihi pragudele ja lõhedele, kuhu võidakse paigutada kuldsed tükid.

Kulla kontsentreerimine hoiustajate hoiustes

Placerite hoiused tähistavad kulda kontsentratsioone, mis tulenevad lode hoiustest ümbritseva kivimi erosiooni, lagunemise või lagunemise tagajärjel ning sellele järgnevat kontsentratsiooni gravitatsiooni abil.

Kuld on ilmastiku suhtes väga vastupidav ja kui see on ümbritsevatest kivimitest vabastatud, kandub see allavoolu metalliosakestena, mis koosnevad "tolmust", helvestest, teradest või tükist. Voogudes leiduvad kuldosakesed kontsentreeruvad sageli aluskivimile või selle lähedusse, kuna need liiguvad allapoole kõrgveeperioodidel, kui kogu liiva, kruusa ja rändrahnude koormus on segav ja liigub allavoolu. Peened kullaosakesed kogunevad süvenditesse või taskudesse liiva- ja kruusalademetesse, kus vooluvool aeglustub. Kruusas sisalduvaid kulla kontsentratsioone nimetatakse "tasulisteks ribadeks".

Kuldne pesumasin: Kaasaskantav kuivpesur kuldnugide sõelumiseks pinnasest, kus vett pole. Muld visatakse ülemisele pannile ja raputatakse läbi põhja. Rasked kullast tükid eraldatakse mehaaniliselt kergematest materjalidest.

Placerite hoiuste otsimine

Kulda kandvas riigis otsivad maavarade leidjad kulda seal, kus on kogunenud jämedat liiva ja kruusa ning kus "mustad liivad" on kullaga koondunud ja arveldanud. Magnetiit on mustas liivas kõige levinum mineraal, kuid võivad esineda ka teisi raskeid mineraale, näiteks kasaseriiti, monasiiti, ilmeniiti, kroomiiti, plaatina rühma metalle ja mõnda vääriskivi.

Placerite hoiused on moodustatud kogu Maa ajaloo vältel samal viisil. Ilmastiku- ja erosiooniprotsessid tekitavad pinnapealseid setteid, mis võidakse matta kivijäänuste alla. Kuigi need "fossiilsed" paigutajad tsementeeritakse hiljem kõvadesse kivimitesse, on vanade jõekanalite kuju ja omadused endiselt äratuntavad.

Kuldraamatud ja pannitarvikud


Kas otsite kulda? Meil on üle 50 erineva kuldraamatu ja kullakaardi, mis näitavad, kust kulda on varem leitud, ja pakuvad juhiseid kullaotsimismeetodite kohta. Saadaval on ka erineva suurusega kuldpannid ja kuldsed pannikomplektid, mis sisaldavad kõike, mida vajate.

Tasuta kuldanalüüs

Taaskasutatava vaba kulla sisaldus platserimaardlates määratakse vaba kulla määramismeetodi abil, mis hõlmab süvendamise, hüdraulilise kaevandamise või muude plaastri kaevandamise käigus kogutud kulla kandva kontsentraadi liitmist. Perioodil, kui kulla hind fikseeriti, oli üldine tava esitada katsetulemused kulla väärtuses (sentides või dollarites), mis sisaldus materjali kuupmeetris. Nüüd on tulemused esitatud grammides kuupmeetri kohta või grammides kuupmeetri kohta.

Laboriuuringute kaudu on USA geoloogiakeskus välja töötanud uued meetodid maakoore kivimite ja pinnase kuldsisalduse määramiseks. Need meetodid, mis tuvastavad ja mõõdavad nii muude elementide kui ka kulla koguseid, hõlmavad aatomabsorptsioonspektromeetriat, neutroni aktiveerimist ja induktiivselt seotud plasma-aatomi emissioonspektromeetriat. Need meetodid võimaldavad suure hulga proovide kiiret ja äärmiselt tundlikku analüüsi.

Varased kullaotsingud ja tootmine

Kulla toodeti Apalachia lõunaosas juba 1792. aastal ja võib-olla juba 1775 Lõuna-Californias. Kulla avastamine Sutteri veskis Californias kutsus esile kullapalaviku aastatel 1849-50 ja uued maardlad avastati elu sadu kaevanduslaagreid. Kulla tootmine kasvas kiiresti. Hoiused Ema Lode ja Grass Valle'i rajoonides Californias ja Comstock Lodes Nevadas avastati 1860. aastatel ja Cripple Creeki maardlad Colorados hakkasid tootma kulda 1892. aastal. olid avastatud hoiused ja Ameerika Ühendriikide kullatoodang ületas esmakordselt 4 miljonit troosi untsi aastas - tase püsis kuni 1917. aastani.

Esimese maailmasõja ajal ja mõned aastad pärast seda vähenes aastane toodang umbes 2 miljoni untsini. Kui kulla hinda 1934. aastal tõsteti 20,67 dollarilt 35 dollarini untsilt, suurenes tootmine kiiresti ja ületas 1937. aastal taas 4 miljoni untsi taset. Vahetult pärast II maailmasõja algust sulges sõjatootmisamet kullakaevandused. ja seda ei lubatud uuesti avada enne 1945. aastat.

Alates II maailmasõja lõpust kuni 1983. aastani ei ületanud kullakaevandus kodumaises kaevanduses 2 miljonit untsi aastas. Alates 1985. aastast on aastane toodang kasvanud miljoni võrra 1,5 miljoni untsini igal aastal. 1989. aasta lõpuks ulatus Ameerika Ühendriikide hoiuste kumulatiivne kogutoodang alates 1792. aastast 363 miljoni untsini.

Kulla tarbimine

Kulla tarbimine ulatus Ameerika Ühendriikides vahemikus 1969–1973 umbes 6 miljonist kuni enam kui 7 miljonini Troy untsist aastas ja vahemikus 1974–1979 umbes 4–5 miljonit Troy untsi aastas, seevastu 1970. aasta kullatoodang kodumaistest kaevandustest ulatus umbes miljonist 1,75 miljoni Troy untsini. Alates 1980. aastast on kulla tarbimine olnud peaaegu püsiv - vahemikus 3 kuni 3,5 miljonit troy untsi aastas. Miinitootmine on kasvanud kiirenevas tempos alates 1980. aastast, ulatudes 1990. aastal umbes 9 miljoni Troy untsini aastas ja ületades tarbimist alates 1986. aastast. Enne 1986. aastat saadi tarnebilanss teisesetest (vanaraua) allikatest ja impordist. Kogu kullatoodang maailmas on hinnanguliselt umbes 3,4 miljardit troosi untsi, millest rohkem kui kaks kolmandikku kaevandati viimase 50 aasta jooksul. Ligikaudu 45 protsenti kogu maailma kullatoodangust on pärit Witwatersrandi rajoonist Lõuna-Aafrikas.

USA suurim kullakaevandus on Lõuna-Dakotas Leadis asuv Homestake'i kaevandus. See 8000 jalga sügav kaevandus on moodustanud peaaegu 10 protsenti kogu Ühendriikide kullatoodangust pärast selle avamist 1876. aastal. See on kokku tootnud ja varunud umbes 40 miljonit Troy untsi.

Levitatud hoiused ja kõrvalsaaduste kuld

Viimase kahe aastakümne jooksul on madala kvaliteediga hajutatud kullamaardlad muutunud üha olulisemaks. Lääneriikidest, peamiselt Nevadast, on leitud rohkem kui 75 sellist hoiust. Esimene seda tüüpi suurem tootja oli Carlini maardla, mis avastati 1962. aastal ja alustas tootmist 1965. Sellest ajast peale on Carlini ümbruses avastatud palju rohkem maardlaid ning Carlini piirkond hõlmab nüüd suurt kaevanduspiirkonda, kus töötab seitse lahtised šahtid, mis toodavad aastas üle 1 500 000 trooja untsi kulda.

Umbes 15 protsenti USA-s toodetud kullast on tulnud muude metallimaakide kaevandamisel. Kui mitteväärismetallid, näiteks vask, plii ja tsink, ladestuvad kas veenides või hajutatud mineraalide teradena, ladestub neile tavaliselt väike kogus kulda. Seda tüüpi hoiused kaevandatakse valdavate metallide jaoks, kuid ka maagi töötlemise käigus saadakse kuld kõrvalsaadusena. Enamik kõrvalsaaduste kulda on tulnud porfüürimaardlatest, mis on nii suured, et isegi kui need sisaldavad ainult väikest kogust kulda ühe tonni maagi kohta, kaevandatakse nii palju kivimit, et taastub märkimisväärne kogus kulda. Suurim kõrvalsaaduste kulla allikas USA-s on Utahis Binghami kanjonis asuv porfüürimaardla, mis on alates 1906. aastast tootnud umbes 18 miljonit trooja untsi kulda.

Geoloogi roll kulla uurimisel

Geoloogid uurivad kõiki maavarade, sealhulgas kulda sisaldavate maardlate päritolu ja levimist mõjutavaid tegureid. Ineraatseid ja moondatavaid kivimeid uuritakse põllul ja laboratooriumis, et saada aru, kuidas nad jõudsid oma praegusesse asukohta, kuidas nad kristalliseerusid tahkeks kivimiks ja kuidas nende sees moodustusid mineraale kandvad lahused. Kivimikonstruktsioonide, nagu voldid, rikked, luumurrud ja liigendid, ning kivide kuumuse ja rõhu mõju uurimine viitab põhjustele, miks ja kus luumurrud tekkisid ning kus võib leida veenisid. Ilmastikuprotsesside uurimine ja kivimijäänuste veetransport veega võimaldab geoloogidel ennustada kõige tõenäolisemaid kohti, kus platserite ladestused tekivad. Kulla esinemine ei ole kapriisne; selle esinemine erinevates kivimites ja esinemine erinevates keskkonnatingimustes järgib loodusseadusi. Kuna geoloogid suurendavad teadmisi mineraliseerumisprotsesside kohta, parandavad nad nende võimet kulda leida.