Aurul: tehnologii de extracţie

Timp de mii de ani, aurul a fost… adunat, pur şi simplu. Unul dintre puţinele metale care se întâlnesc în stare nativă, el se găsea în cantităţi mari în anumite părţi ale lumii (printre care şi la noi, în Transilvania) în depozite aluvionare, în albiile unor râuri (uneori ale unor foste râuri, cursuri de apă secate între timp, dar care lăsaseră în loc mari acumulări de material aluvionar, cărat de apă şi acumulat timp de multe milenii). Metalul din aceste depozite provine din filoanele de aur din munţi; el ajunge în apă în urma procesului de eroziune şi se acumulează astfel în nisipul, mâlul, pietrişul din apele curgătoare. Aurul se găseşte aici fie sub forma unor bulgăraşi numiţi pepite, fie – cel mai adesea – doar ca particule mărunte, amestecate printre firele de nisip.
De aici, aurul putea fi extras prin metode pur mecanice, simple din punct de vedere tehnologic, chiar dacă necesitau multă manoperă.

Aceste metode se bazau pe greutatea specifică a aurului, mult mai mare decât a materialului din jur (nisip, de pildă), ceea ce făcea ca particulele de aur să se depună şi să se separe de materialul nefolositor.

• Viitorul minelor de aur
• Cele mai mari zăcăminte de aur din lume

În funcţie de gradul de civilizaţie, de nivelul tehnologic al culturilor respective, chiar şi în vremurile vechi aurul a fost exploatat pe scară mare prin metode mecanice. Romanii, de exemplu, dezvoltaseră, în ultimul secol î.e.n. şi primul secol al erei noastre, sisteme foarte eficiente de minerit aurifer (care necesitau, evident, munca unui număr imens de sclavi) şi care implicau lucrări de enormă amploare:

• abaterea cursurilor unor râuri astfel încât acestea să spele solul din anumite regiuni, spre a dezveli filoanele de aur;
• incendierea unor suprafeţe de teren, urmată de inundarea lor cu apă; alternanţa de temperaturi provoca fisurarea rocilor, ce puteau fi mai uşor sparte cu unelte de fier de către oameni şi apoi dislocate cu ajutorul apei sub presiune
• construirea de apeducte prin care apa era adusă în mari cantităţi şi folosită pentru a disloca stratul de rocă
• exploatarea în subteran, prin săparea de kilometri întregi de galerii pentru a scoate aurul din filoane

Metode vechi, dar încă actuale

Dar să începem cu ce e mai simplu: metoda cea mai la îndemână pentru un miner care lucra pe cont propriu era spălarea, zi de zi, a mii şi mii de „porţii” de apă amestecată cu nisip şi pietriş aurifer, scoase din râu. Un simplu vas de lemn – numit şaitroc în Munţii Apuseni – sau de metal slujea acestei munci mecanice, repetitive şi a cărei eficacitate depindea mult nu doar de hărnicia minerului, ci şi de conţinutul de aur din nisipul râului şi, în mare măsură, de noroc.

A fost una dintre metodele preferate ale miilor de mineri care s-au îndreptat spre California în timpul istoricei „goane după aur” de la jumătatea secolului al XIX-lea, mineri care au fost numiţi mai apoi „forty-niners” (de la forty-nine – 49, anul 1849 fiind un an de vârf al goanei după aur californiene).

Chiar şi azi, această metodă străveche, ce are avantajul simplităţii, încă se mai practică la scară mică în unele ţări (Madagascar, Ghana, Brazilia, de pildă) singura schimbare importantă fiind aceea că vasul de lemn sau metal e adesea înlocuit cu unul de plastic. (Dacă în ţările menţionate aceşti mineri fac treaba asta de nevoie, pentru un venit care să le permită să trăiască, în ţările dezvoltate, în schimb, adunarea de aur prin această metodă e un hobby practicat de un mic număr de entuziaşti care, în week-end-uri şi concedii, stau cu picioarele în apa unui râu şi spală şi tot spală mii de castroane cu apă, sperând să descopere pepita de aur mare cât pumnul la care visează orice căutător de aur.)

Nivelul superior al acestei metode era reprezentat de utilizarea, în locul vaselor, a unor jgheaburi mari, sau rampe, prin care trecea apa amestecată cu nisip aurifer, aurul depunându-se la fundul jgheabului şi fiind apoi adunat cu grijă. Jgheaburile erau uneori căptuşite cu ţesături de lână, pentru a reţine aurul; alteori aveau pe fund şanţuri care reţineau particulele de metal preţios.

Şi această metodă s-a bucurat de popularitate timp de sute de ani şi este încă utilizată, în versiuni îmbunătăţite, în Alaska, de pildă.

Mineritul hidraulic a fost o metodă aplicată de minerii californieni în secolul al XIX-lea: apa era condusă prin canale, jgheaburi şi ţevi tot mai înguste, presiunea crescând mereu, până cînd se obţineau adevărate tunuri cu apă, cu ajutorul cărora minerii spulberau efectiv solul aluvionar, bogat în aur, canalizând amestecul de apă şi pietriş pe jgheaburile în care se depunea aurul. Deşi foarte eficientă, metoda avea un impact ambiental catastrofal: modifica relieful (dealuri întregi, formate în milioane de ani, erau sfărâmate de forţa apei), iar apa plină de sedimente, care rezulta din aceste exploatări, ajungea în râuri, colmatându-le ori modificându-le cursul, uneori contribuind chiar la apariţia inundaţiilor.

Extracţia chimică

Aur se mai găseşte destul pe planetă, dar cel mai adesea amestecat cu alte metale şi elemente nemetalice, în combinaţii uneori complexe, sub forma minereurilor aurifere. Aşa a început una dintre revoluţiile în domeniul metodelor de extracţie: prin trecerea de la simpla adunare a aurului nativ, prezent în sedimente, prin metode pur mecanice, la separarea lui, prin metode chimice, din minereuri.

Minereul poate fi colectat fie prin exploatări de suprafaţă (mine open-pit), fie prin exploatări subterane. Cea mai mare parte din aurul extras astăzi provine din tratarea minereurilor, prin metode chimice.

Aurul are, printre alte particularităţi, pe aceea de a fi foarte greu solubil sau, mai corect spus, solubil în foarte puţine substanţe. De altfel, această reactivitate chimică foarte scăzută e unul dintre motivele pentru care aurul a fost mereu atât de preţuit, căci îl face capabil să îndure trecerea timpului şi acţiunea factorilor de mediu fără a-şi pierde strălucirea.

Una dintre puţinele substanţe în care aurul se poate dizolva este mercurul – rezultatul fiind un aliaj, amalgamul de aur. Nu e vorba despre o combinaţie chimică, ci despre un proces fizic – amestecarea atomilor celor două metale.

Practic, minereul aurifer era pisat şi amestecat cu mercur care, având o mare afinitate pentru aur, îl scotea din combinaţiile cu alte elemente, silindu-l să se combine cu el, cu mercurul. Amalgamul astfel rezultat era încălzit la temperaturi înalte, ceea ce ducea la vaporizarea mercurului, lăsând în urmă aurul – un aur impur, de obicei amestecat şi cu alte metale. Acest aur era apoi supus unui proces de rafinare, de purificare, prin care erau îndepărtate impurităţile şi aurul era separat de alte metale, preţioase sau nu.

Metoda amalgamării a stat la baza tehnologiilor de extragere a aurului timp de câteva secole bune şi este încă folosită în ţările în curs de dezvoltare, în exploatările mici. Este relativ simplă, dar poluantă şi periculoasă datoriă toxicităţii mercurului. Pe deasupra, nu scoate tot ceea ceea ce ar fi de scos din minerul aurifer, ci lasă în urmă, în resturile de minereu, cantităţi de aur care ar avea o valoare economică interesantă, dacă ar putea fi extrase cumva.

Aşa a apărut nevoia unui nou salt tehnologic – o nouă metodă care să permită valorificarea minereurilor cu conţinut mic de aur. Iar aceasta a fost metoda cianurării.

Acest procedeu, pus la punct de chimistul scoţian John Stewart MacArthur, a început să fie aplicat în 1887. Veţi citi detalii despre el în articolul următor; i-am dedicat un articol separat întrucât este metoda aplicată la ora actuală în cele mai productive mine de aur ale lumii. Deşi înconjurată de mari controverse, din pricina potenţialului pericol asociat substanţelor toxice folosite în proces, nu i se poate contesta totuşi acestei metode eficienţa, motiv pentru care ea ajuns să reprezinte standardul în mineritul aurifer modern.