Одним из первых металлов, поставленных человеком себе на службу, было золото. Этот однородный, тяжелый, прекрасный по внешнему виду, своим качествам и техническим свойствам металл алхимики назвали «царем металлов» и обозначили его символом Солнца.
Славянское название — «золото», по мнению некоторых исследователей, происходит от корня «сол», общего со словом «солнце», и может быть связано с «солнечным» цветом этого металла.
Золото отличается высокой плотностью — 19,32 г/см3 (при 20°С), низкой твердостью (относительно легко режется ножом), большой ковкостью (пластичностью) и тягучестью (легко проковывается до толщины 0,00008 мм и вытягивается в проволоку диаметром 0,000002 мм), хорошей тепло- и электропроводимостью, высокой химической стойкостью (растворяется только в «царской водке» и в цианидах щелочных металлов).
Уже в эпоху культуры Амра (неолит, 4500—6000 лет до н. э.) изготовлялись золотые украшения и предметы быта.
Покрытие золотом применяется в авиационной и космической технике, для изготовления отражателей в аппаратах сушки инфракрасными лучами, электроконтактов и деталей проводников, а также в радиоаппаратуре и в оборудовании для рентгено- и радиотерапии. В электронике золото, легированное германием, индием, галлием, кремнием, оловом и селеном, идет на изготовление контактов. Золото необходимо при производстве термопар, плавких и электрических контактов в электропечах, сопротивлений в потенциометрах, волосков хронометров и гальванометров, наконец — при золочении электролизом и катодным распылением. Детали из золота применяются в производстве искусственного шелка для вытягивания нитей. Золото вытесняет более дорогую платину из химической и нефтеперерабатывающей промышленности, где оно используется в качестве катализаторов химических процессов. В медицине золото идет на изготовление ряда препаратов. Даже этот далеко не полный перечень применений золота весьма убедительно говорит о его важной роли в ускорении научно-технического прогресса.
В промышленных масштабах золото получают при разработке коренных — рудных и россыпных месторождений (образовавшихся в процессе разрушения рудных). Кроме того, достаточно большое количество золота получают попутно при производстве основных цветных металлов (меди, цинка, свинца) за счет извлечения из руд содержащихся в них самородных субмикроскопических включении золота.
В собственно золотых кварцевых и кварцевосульфидных рудах самородное золото встречается в виде прожилок, моховидных агрегатов, проволочек, листочков и других образований от долей миллиграмма до нескольких килограммов, реже десятков и сотен килограммов.
В зависимости от типа месторождения, способа его эксплуатации и экономико-географических условий содержание золота, приемлемое для промышленной разработки, сильно колеблется.
Самородки золота, особенно массой более 1 кг, встречаются весьма редко и представляют (кроме того, что они — золото) значительную геолого-минералогическую ценность.
Промышленную разработку рудных месторождений золота ведут открытым и подземным способами. При этом из добытых руд золото извлекают главным образом методом цианирования. Сущность его заключается в том, что золотосодержащая порода после дробления, размола и первичного обогащения обрабатывается раствором цианидов натрия и калия, в котором золото растворяется. Затем оно осаждается металлическим цинком, а после плавки аффинируется (очищается) электролизом. Чистое золото оседает на катоде, а примеси выпадают в осадок.
Широкое применение получил способ извлечения золота из руд, основанный на сорбции его ионообменными смолами (ионообменный процесс).
Золото из россыпей извлекается наиболее простым и дешевым способом: золотосодержащие породы (пески) промывают в водном потоке. Золото, как более тяжелое, выпадает в осадок и концентрируется на улавливающих устройствах, а пустая порода, как более легкая, сносится водным потоком и собирается в отвале. Такое гравитационное обогащение часто применяют совместно с амальгамацией — процессом, основанным на способности зерен золота легко обволакиваться (смачиваться) ртутью и улавливаться ею с образованием амальгамы (твердого раствора золота в ртути), из которой оно легко отделяется в результате фильтрования (отжима) через плотную ткань и отжига в ретортах.
Золотоносные россыпи в зависимости от их типа, мощности и горно-геологических условий залегания разрабатывают преимущественно открытым способом с помощью скреперно-бульдозеркого, экскаваторного оборудования, средств гидромеханизации и драгами.
Наиболее эффективна и высокопроизводительна добыча золота с помощью драг. Высокая степень механизации и автоматизации производственных процессов, небольшие затраты на добычу горной массы прл минимальных удельных расходах электроэнергии и труда обеспечивают при дражном способе наилучшие технико-экономические показатели и высокую культуру производства.
Современные драги представляют собой относительно сложные плавающие горные машины с целым комплексом специального оборудования для добычи золотосодержащих пород, их обогащения и транспортирования пустой породы в отвал. Такие плавучие фабрики предназначены для работы в районах с различными горно-геологическими и природно-климатическими условиями. Они позволяют вести высокоэффективную разработку обводненных россыпных месторождений и извлекать из них золото и другие ценные компоненты (плотность которых более 3 г/см3).
По своей конструкции, а также по назначению и внешним очертаниям корпуса понтона (судна) и надстройки современные драги подразделяются на континентальные и морские.
Континентальные драги разрабатывают, как правило, речные и озерные россыпи. Эти драги монтируются на плоскодонном понтоне.
Морские драги, применяемые для разработки прибрежных (шельфовых) россыпей, а также россыпей, залегающих в глубоководной части, акватории морей и крупных озер, монтируют обычно на килевых судах, реже на плоскодонных, самоходных и буксирных.
Чаще всего применяются драги с законченным циклом переработки добываемых пород. Однако на многих морских драгах, особенно работающих в условиях штормового моря, нередко ограничиваются лишь процессом добычи, а обогащение породы производят на береговых установках.
В 1863 году в Новой Зеландии из россыпей р. Клаза началась добыча золота с использованием простейшей драги. Это было черпающее устройство типа механической лопаты; приводилось оно в движение вручную, с помощью ворота, и монтировалось на плавающем основании. С 1870 года драги такого типа стали оснащать механизированным приводом от паровой машины.
Первая драга с паровым приводом, специально предназначенная для разработки и промывки золотоносных пород (1882 год, США), имела понтон длиной 21 м с установленными на нем двумя черпающими стрелами длиной по 4,5 м, промывочной и улавливающей аппаратурой.
В 1895 году была построена первая в США многочерпаковая (с черпаками емкостью 150 литров) драга с паровым приводом и глубиной черпания 7,5 м. В дальнейшем паровой привод был заменен на электрический, и, таким образом, она стала первой электрической драгой.
Эксплуатация этих драг выявила их существенные конструктивные недостатки (прерывистая цепь — с холостыми звеньями между черпаками, канатное маневрирование), которые исключали возможность эффективного применения таких драг на россыпях со сложными горно-геологическими условиями залегания. Это привело к разработке новой, более совершенной конструкции драги, оснащенной непрерывной (сплошной) черпаковой цепью и канатно-свайной системой маневрирования. Такие драги (первая была построена в Калифорнии в 1898 году) явились, по существу, прототипом современных многочерпаковых драг.
За рубежом строительство драг получило наибольшее развитие в 30—40-е годы. В то время в капиталистических странах эксплуатировалось примерно 400 драг. Теперь работает около 140 драг.
В России настойчивые попытки внедрения средств механизации в практику разработки россыпей начали предприниматься в 80—90-е годы 19 века, когда богатые, легкодоступные месторождения стали быстро истощаться, а стремление золотопромышленников увеличить добычу золота требовало переработки все более возрастающих объемов пород.
Первая многочерпаковая драга, переоборудованная из купленной золотопромышленником П. Гудковым в Голландии землечерпалки, была сооружена на сибирском прииске «Рождественский» в долине р. Кудача и приступила к добыче в 1893 году. В следующем году Верхне-Амурская компания приобрела в Голландии многочерпаковую паровую драгу (с черпаками емкостью 70 литров).
Вскоре по заказу амурских золотопромышленников были построены еще две паровые драги.
Опыт работы первых драг в России показал настолько очевидную выгодность их применения, что уже в 1900 году Невьянскнй завод на Урале начал их изготовление.
По своим производственным данным они оказались значительно эффективнее зарубежных. В дореволюционный период Невьянский завод выпустил 30 таких драг.
С 1903 года к строительству драг приступил Путиловский завод, который изготовлял драги с черпаками емкостью 100 и 150 литров. Драги эти были технически более совершенным и отличались отневьянских и закупаемых за границей непрерывной черпаковой цепью, массивностью и прочностью узлов, изготовляемых из стали. Однако из-за сравнительно высокой стоимости (150—200 тыс. рублей) внедрялись они на приисках медленно.
Несмотря на наличие в России запасов россыпей, пригодных для разработки драгами, и на очевидные преимущества такого способа, развитие его в дореволюционное время сдерживалось. Это объяснялось разобщенностью добывающих предприятий, наличием дешевого ручного труда, удаленностью объектов добычи от железных дорог и водных путей, недостатком средств и рядом других причин. И тем не менее за 20 лет в России было построено 97 драг. В 1904 году в России эксплуатировалась 21 драга, которые добыли 733 кг золота, в 1913 году 54 драги добыли 2686 кг. Кроме того, на Урале драгами добывалось значительное количество шлиховой (россыпной) платины.
