Мы все знаем истории о золотой лихорадке середины XIX века и о пирите – «золоте дураков». Но оказалось, что пирит не так уж и бесполезен.

С его помощью получают серу и медь и даже добывают настоящее золото!

Название «пирит» происходит от греческого слова pyr – «огонь», потому что он дает искры при ударе о металл. Это очень простой минерал, состоящий из железа и серы, с разнообразной кристаллической структурой – от кубов до октаэдров и додекаэдров. Поэтому есть мнение, что кристаллы пирита могли быть источником вдохновения для платоновых тел, которые древнегреческие философы считали основными элементами Вселенной. А ещё это очень распространенный минерал, который встречается во всех видах горных пород, поэтому совсем не странно, что люди многие годы пытались найти ему применение.

Так, в начале XV века в Европе пирит использовали в первых огнестрельных орудиях, в которых порох воспламенялся от искровых замков – аналога механизма современных зажигалок. Но наиболее важно применение пирита в разведке и разработке руд.

Руда – это любая горная порода или минерал, из которых можно извлечь что-то ценное, например, металл. И пирит – отличный тому пример. Как не странно, добывают из него совсем не железо, которое куда проще получить из оксидных материалов, например, гематита. А пирит – самый распространенный сульфидный материал – многие годы его использовали для получения серы. Для этого минерал обжигали при температуре 600 градусов Цельсия до образования диоксида серы, добавляли воду и получали серную кислоту, которая нужна для производства удобрений, автомобильных аккумуляторов, взрывчатки и многого другого. Но в современном мире сера производится как побочный продукт нефтяной промышленности. И пириту нашли новое применение – получение меди из руды.

Минерал халькопирит, более известный как медный колчедан, – это родственный пириту кристалл, который образуется в тех же месторождениях. Он почти всегда смешан с другими минералами, бесполезными в деле выплавки меди. Чтобы выделить его из общей массы, используют специальную технологию: руду измельчают и смешивают с водой, где гидрофобные металлосодержащие частицы всплывают с пузырьками на поверхность. Казалось бы, остаётся только собрать богатую медью пену, но всё не так просто. Важен размер частиц, так как слишком мелкие фракции смываются водой, поэтому ученые придумали добавлять в смесь измельчённый пирит. Он действует как плавучая масса для халькопирита и существенно снижает потери меди в водяной пене. Такой вот пиритовый шаттл.

Но недавно учёные придумали самое крутое применение пирита – для добычи настоящего золота!

Часто, особенно в минеральных жилах, находят и золото, и пирит, поэтому последний может указать на месторождение. А ещё пирит окисляется на воздухе, образуя госсан – характерный налёт ржавого цвета. По наличию госсана горняки определяют, где есть жилы пирита и где наружу выходят потенциально богатые золотом минеральные жилы.

А иногда пирит и сам содержит небольшое количество золота, в виде кусочков кристалла или даже сплава внутри минерала, когда происходит замена атомов железа атомами золота в кристаллической структуре. До недавнего времени считалось, что извлекать золото из пирита слишком сложно и энергозатратно, но недавно учёные нашли способ, который может значительно упростить их разделение.

С помощью атомного зонда высокого разрешения исследователи построили трёхмерную карту элементов внутри кристаллической структуры пирита. И увидели, что атомы золота концентрируются везде, где есть дефекты кристаллической решётки. Это происходит, когда пирит деформируется при высоких температурах, атомные связи смещаются и золото проникает внутрь. Эти золотые кластеры можно освободить с помощью биовыщелачивания – экологичного метода добычи драгоценного металла. Для этого планируют использовать разъедающие камень бактерии, которые разрушат кристалл вокруг дислокации золота, и его можно будет просто вытащить.

Оригинальное видео ищите по ссылке: https://youtu.be/W-G8lvsrdf0