Что там фильмы полувековой давности — и в современных боевиках нередко встречаются сцены, где грабитель резво убегает от преследователей, неся в обеих руках огромные сумки или чемоданы, набитые слитками золота или платины. На самом деле такое абсолютно невозможно. Ведь серебро, золото, платина очень тяжелы…
Чтобы в этом убедиться на практике, а не просто изучая таблицу плотностей драгоценных металлов, надо попасть туда, где золото имеется в больших количествах. Мерный банковский слиток размером с шоколадку весит 1 кг! Кладу на ладонь слиток платины и не верю своим глазам. Металлический параллелепипед, близкий по габаритам к куску хозяйственного мыла, оттягивает руку подобно гире. Клеймо сообщает точную информацию: 3,359 кг!
Шанс взвесить в ладони почти четыре килограмма драгоценного металла выпадает не каждому. К счастью, этот шанс нам предоставил Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов (ЕЗ ОЦМ), работающий также под брендом Plaurum. Это одно из немногих в Евразии предприятий, занимающихся извлечением из природного сырья драгоценных металлов в самом чистом виде. Потом эти металлы превращаются в банковские слитки, используются в приборостроении, атомной энергетике и ювелирной промышленности. Продукция завода известна не только в России, но и во многих странах мира.
Мерные банковские слитки из золота и серебра
Первое испытание огнем
Золото встречается в природе в коренных и россыпных месторождениях. Коренные месторождения образовались в земной коре благодаря магматическим процессам. Они содержат самородное золото в виде жил, которые разрабатываются обычно карьерным или шахтным методом. Впрочем, когда жила выходит на поверхность, самородки можно встретить прямо на земле. Но это большая редкость. Россыпные месторождения, производные от коренных, образуются после длительного воздействия на последние природных факторов. Располагаются россыпные месторождения в руслах горных рек, на берегах озер и горных склонах. Чтобы достать из них благородный металл в виде золотых песчинок, породу необходимо размыть, выделив из нее шлих (в переводе с немецкого — «отмытый осадок руды»). Добычей золотосодержащего шлиха занимаются золотодобывающие компании и артели старателей.
Шлих — обогащенное сырье — уже содержит большой процент золота и выглядит как крупнозернистый порошок грязно-желтого цвета. Именно в таком виде он поступает на ЕЗ ОЦМ и, прежде чем превратиться в золото наивысшей пробы, проходит целую технологическую цепочку. Ее начало нам довелось увидеть в плавильном цехе. В индукционную печь мастер ставит тигель со шлиховым золотом. По мере нагрева порошок медленно оседает, как будто плавится сахар или ледяная крошка. Наконец тают последние крупинки, и в тигле бурлит расплав. Так проходит приемная плавка: небольшая партия (на заводе говорят «место») шлиха поступила на завод от старательской артели. Задача первой плавки заключается в том, чтобы оценить химический состав сырья и выбрать оптимальную схему выделения из него чистого золота. Плавильщик Евгений Ветошкин берет длинную трубку из кварцевого стекла с черной резиновой грушей на конце и опускает другой конец прямо в расплав. Благодаря созданному грушей разрежению часть металла всасывается в трубку, где и застывает. Потом кончик трубки разбивается, и из него выпадает металлический стержень — проба. «Отобрать представительную пробу от застывшего слитка довольно сложно, так как из-за большого количества примесей основной определяемый компонент, в нашем случае золото, не будет равномерно распределен по всему объему слитка, — говорит Дмитрий Сериков, начальник управления производством АО «ЕЗ ОЦМ». — Поэтому отбирается огнежидкая проба. Она представительнее, так как во время индукционной плавки содержимое тигля интенсивно перемешивается».
Чаша огня
Кипящее золото и «морозный камень»
Расплав продолжает «кипеть», а мастер тем временем всыпает в тигель совок белого порошка. Потом еще один. Это перемолотый минерал криолит («морозный камень» в переводе с греческого), выполняющий роль флюса. В шлихе содержатся неблагородные примеси, а также органика — все это криолит вытягивает в себя, образуя блок легко отделяемого от слитка шлака. Плавка закончена. Тигель вынимается из печи и его содержимое выливается в форму (изложницу). Из-за особой формы изложницы слиток, получившийся после остывания, напоминает артиллерийский снаряд. «Боевая часть» — это конус со скругленным концом цвета желтого металла, «гильза» — серый цилиндр шлака. «Посмотрев на получившийся слиток, — говорит Дмитрий Сериков, — уже сейчас можно сказать, что содержание золота в сырье было высоким. Каким именно и что еще содержится в слитке, можно будет выяснить только по итогам химического анализа».
Плавильщик берет застывшую огнежидкую пробу, делает из нее на специальном прокатном стане тонкую полоску фольги, а затем пневмопочтой отправляет в лабораторию. Там металл растворят в кислоте и, исследуя раствор, с высокой точностью определят химсостав образца.
Исчезает в кислоте
Добытое золото никогда не бывает стопроцентно чистым. В самородном золоте всегда содержится серебро. Если серебра больше 25%, то такой минерал называют электрумом. Руду коренных месторождений, богатую такими минералами, после обогащения переплавляют, получая сплав Доре. Сплав, содержащий как золото (около 70%), так и серебро (около 30%), отправляют на аффинажные предприятия. Сплав Доре, таким образом, является сырьем для производства обоих благородных металлов. Если в поступившей на завод партии золотого шлиха доля, например, серебра выходит за рамки 5%, нужна специальная технологическая операция для удаления излишков. Это вакуумная дистилляция. Сплав нагревается в печи при глубоком вакууме до температуры испарения серебра с его поверхности с последующим улавливанием этих паров на специальной воронке-конденсаторе. Свои технологии есть и для удаления крупных примесей ртути или свинца.
Затем золоту предстоит следующая плавка: его превращают в гранулы. Из-за наличия в металле еще слишком большого количества примесей гранулы при охлаждении приобретают рваную форму, напоминающую попкорн. Но форма здесь не важна — скоро ее вообще не будет. Гранулы отправляют в аффинажный цех (обычно минимальная партия — 50 кг), где металл полностью растворяют в царской водке (смеси азотной и соляной кислот). Аффинаж представляет собой цепь химических реакций, а продуктом его является «металлическая губка» — выпавший в осадок слипшийся темно-коричневый порошок.
Но, несмотря на такой вид, «губка» — это уже чистое золото. Она снова попадает в плавильный цех, где превращается в гранулы — теперь уже ровные, округлые. Гранулы могут использоваться как готовая продукция для получения технических сплавов на основе золота, применяемых при производстве промышленных деталей (контактов, проводников и пр.), могут стать компонентом ювелирных сплавов. Здесь же, в плавильном цехе, из них делают банковские слитки — мерные (от 50 г до 1 кг) и стандартные (около 12 кг). «Слиток — это инвестиционный инструмент и одновременно весовой эталон, — рассказывает Дмитрий Сериков, — поэтому при плавке мы отливаем в изложницу ровно один килограмм расплава плюс 0,04 г. Это страховка на случай небольшой погрешности весов где-либо в мире, куда попадет наш слиток». Банковский слиток состоит из золота высшей пробы. Это значит, что в нем 99,99% чистого золота и лишь максимум одна тысячная часть примесей, от которых все равно никуда не уйти. Тем не менее состав этих примесей регламентируется, и в зависимости от их общего количества и количества каждого элемента золоту присваиваются разные марки.
На заводе рассказывают историю о том, как один из директоров ЕЗ ОЦМ водил экскурсию по цехам и в качестве небольшого аттракциона предлагал экскурсантам поднять одной рукой перевернутый стандартный банковский слиток золота и положить его себе в карман. В этом случае, дескать, участник экскурсии мог забрать слиток себе в подарок. Но никому, разумеется, такой трюк выполнить не удалось: стандартный банковский слиток имеет форму усеченной пирамиды, и пальцы просто соскальзывали с наклонных граней 12-килограммового «кирпича».
По крупицам
Большинство из нас плохо представляет себе истинные свойства золота, ведь общаемся мы с ним в основном через посредство миниатюрных и легких ювелирных изделий. И поэтому мы не знаем, что золото не только тяжелый, но и очень мягкий металл. Он отличается уникальной пластичностью, из него можно катать тончайшую фольгу и тянуть ультратонкую проволоку, но вот конструктивный материал из него никудышный. Поэтому в ювелирном золоте 585-й пробы драгоценного металла содержится чуть больше половины (58,5%). Все остальное — укрепляющие легирующие компоненты: медь, серебро, никель. Никакого «белого» или «красного» золота в природе не существует: в чистом виде оно всегда желтое, а разные цвета появляются у ювелирных сплавов в зависимости от наличия одной или другой легирующей добавки. Если же сделать, скажем, кольцо из золота, которое идет на банковские слитки, прослужит оно недолго — изотрется и сломается.
При каждом соприкосновении с посторонними предметами золото легко отдает часть своей массы. И потому на ЕЗ ОЦМ предприняты специальные меры против потерь. Человек, бравший в руки слитки, идет мыть руки. Но вода не уходит в канализацию, а отстаивается в специальном резервуаре, после чего из нее выделяются попавшие туда драгоценные металлы. Фильтры-уловители стоят на вентиляционных системах. Ничто — ни протирочные материалы, ни старая рабочая одежда, ни перчатки — не выходит за пределы предприятия, пока их не сожгут и не отправят золу на аффинаж. Отработавшие свое старые тигли, хранящие на себе мельчайшие следы драгметаллов, перемалываются в песок, из которого потом вымываются частички золота, серебра, платины… И все эти меры позволяют сберечь ощутимое количество драгоценного сырья.
Последним пунктом нашего знакомства с предприятием стала кладовая, где на полках очень прозаично разложены слитки драгоценных металлов. Сколько все это стоит, страшно себе даже представить. Впрочем, причем тут деньги? Познакомиться с уникальным производством и взвесить в ладони «кирпичик» золота — это бесценный опыт.
Статья «Чистый тяжелый металл» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2018).
