тальных данных, свидетельствующих о неприхотливости бактерий: они охотно занимались любимым делом даже в суровых условиях Севера, например на Кольском полуострове.
Особенно полезно участие бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников: ведь в выработанных месторождениях, как правило, еще остается от 5 до 20 % руды. Но добыча этих остатков не оправдывается экономически, а подчас и вовсе невозможна. А вот бактериям ничего не стоит добраться до медных кладбищ и подобрать все крохи с барского стола.
Микроорганизмы можно использовать и для переработки отвалов. На мексиканском месторождении Кананеа, где добыча меди ведется уже более ста лет, возле шахт скопились огромные отвалы породы — десятки миллионов тонн. И хотя содержание меди в них было совсем незначительным, их попробовали орошать шахтной водой, которая затем стекала в подземные резервуары. Из каждого литра этой воды удалось извлечь по 3 грамма меди. Всего же только за месяц из "ничего" было добыто 650 тонн металла.
Бактерии "зачислены в штат" некоторых горнорудных предприятий и в нашей стране. Первая опытная установка по бактериальному выщелачиванию меди начала действовать еще в 1964 году на одном из крупнейших рудников Урала — Дегтярском. Здесь около отработанных карьеров и в отвалах обогатительной фабрики за много лет образовалось новое "месторождение" бедной медной руды. Ее-то и отдали во власть микроорганизмов. На их трудолюбие жаловаться не приходилось: дополнительно была добыта не одна тонна ценного металла. Сейчас в Дегтярске сооружена уже промышленная установка. Массовое "оформление" бактерий на работу происходит и на других предприятиях Урала и Казахстана.
Исследования, проведенные в Институте микробиологии Академии наук СССР, показали, что вкусы промышленных бактерий довольно разнообразны: помимо меди, с их помощью можно извлекать из земных недр железо, цинк, никель, кобальт, титан, алюминий и многие другие элементы, в том числе такие ценные, как уран, золото, германий, рений. Ученые института доказали возможность получения путем бактериального выщелачивания редких металлов галлия, индия, таллия.
Биометаллургические процессы весьма перспективны. Уже сейчас подземное выщелачивание — самый дешевый способ получения меди: людям не приходится опускаться под землю, отпадает необходимость в заводах по обжигу и обогащению медной руды. Всю эту сложную работу охотно выполняют миллиарды крохотных "металлургов", которые, словно сказочные гномы, днем и ночью без устали трудятся, помогая людям получать нужный металл.
А разве не заманчива идея "командировать" этих тружеников в труднодоступные глубинные горизонты, где хранятся несметные рудные богатства? Ведь чтобы добыть их, горнякам приходится порой опускаться в глубь Земли на сотни метров, а кое-где, как, например, в заполярном Талнахе, на руднике "Таймырский", даже на полтора километра. Попробуем пофантазировать и представим себе геомикробиометаллургическое предприятие будущего. Далеко в толщу Земли погружены трубы, по которым к рудной породе подводится нужный биораствор. Проходя через породу, раствор обогащается теми или иными металлами, а поднимаясь затем на поверхность, "прихватывает" их с собой. Остается лишь извлечь металлы из раствора и превратить в слитки, изделия или какую-либо другую металлопродукцию.
Известный советский ученый академик А.А. Имшенецкий писал: "Огромную роль играют микроорганизмы в круговороте веществ в природе. Развитые в свое время В.И. Вернадским идеи геомикробиологии находят уже сейчас практическое применение. Известно, что микробы виновны в образовании ряда рудных ископаемых. Еще Петр I приказал на севере нашей страны добывать со дна озер знаменитую "копеечную" руду для производства пушек. Ее создали… микробы. В ближайшее время в промышленности начнут широко применяться микробы как активные "производители" ценных металлов. Каких-нибудь двадцать лет тому назад это казалось фантастическим, а сегодня люди научились направлять и интенсифицировать деятельность этих невидимых "металлургов". Сейчас в ряде мест земного шара, закачивая в уже брошенные (в связи с истощением) шахты воду, насыщенную микроорганизмами, получают уран, медь, германий и другие металлы в промышленных масштабах. Нет сомнения, что использование микробов в гидрометаллургии сделает ее одной из ведущих отраслей промышленности конца нашего столетия. Культуры микробов, окисляющие соединения серы и других элементов, явятся одним из наиболее совершенных и дешевых металлургических "агентов", да к тому же это производство легко полностью автоматизировать".
…Давно стал достоянием истории медный век, но человек не расстается с медью — своим старым и преданным другом.
Покрывало для стали
Загадка Мешоко. — Идол из Дакии. — Свидетельствует Марко Поло. — Фальшивое серебро или индийское олово? — Подобно птице Феникс. — Лавры достаются Чемпиону. — Солнце в тумане. — Задолго до рождения. — Серебристые узоры. — Союзники становятся конкурентами. — Уникальная коллекция. — Отрицательная роль. — Прогулки по Неве. — Три события в прошлом веке. — Столетние ожидания. — Жертвуя собой. — Стартовая горячка. — Пистолет заряжен. — Пудра из "философской шерсти". — Стеклянные агаты. — Это не Эль Греко! — Радуга телеэкрана. — Почему подрались крысы? — О чем говорят анютины глазки? — Богатства нужно охранять. — Со дна Красного моря. — Вести из космоса.
В начале 60-х годов в предгорьях Северного Кавказа велись археологические раскопки древнего поселения Мешоко. Давным-давно, примерно за два с половиной тысячелетия до нашей эры, в этих местах жили племена скотоводов, пользовавшиеся медными и бронзовыми орудиями труда. Среди многих, найденных здесь мелких металлических поделок, особый интерес вызвал сильно окисленный зеленовато-бурый небольшой предмет в форме трубочки, по-видимому, украшавший когда-то шею одной из местных модниц. Чем же привлекло это скромное украшение современных историков и археологов?
Спектральный анализ показал, что в материале, из которого была изготовлена трубочка, явно преобладал цинк. Неужели этот металл был известен здесь чуть ли не пять тысячелетий назад?
С цинковыми рудами человек знаком с давних времен: еще в древности, более трех тысяч лет назад, многие народы умели выплавлять латунь — сплав меди с цинком. Но вот в чистом виде цинк долго не давался в руки химикам и металлургам: извлечь этот металл из его оксида оказалось нелегким делом. Чтобы разорвать узы, связывающие цинк с кислородом, нужны были высокие температуры, заметно превышающие температуру его кипения, поэтому образовавшиеся пары цинка, встречаясь с кислородом воздуха, снова превращались в оксид.
Разорвать этот замкнутый круг долгое время не удавалось. Все же древние мастера Индии и Китая примерно в V веке до н. э. научились конденсировать пары цинка без доступа воздуха в глиняных сосудах и получать таким путем слитки синевато-белого металла. Спустя несколько столетий искусством плавки цинка овладели и некоторые европейские страны. Так, в Трансильвании, на территории нынешней Румынии, где в начале нашей эры находилась римская провинция Дакия, был найден металлический идол, отлитый из сплава, богатого цинком (свыше 85 %). Но позднее секрет получения этого металла оказался утеря ным. Вплоть до второй половины XVII века цинк доставлялся в Европу из стран Востока и считался большой редкостью.
Вот почему находка в Мешоко так удивила и заинтересовала археологов. Пришлось повторить анализ, но линии спектра вновь подтвердили, что исследуемый предмет состоит из цинка лишь с небольшими примесями меди. Быть может, цинковая поделка имеет более позднее происхождение и случайно оказалась среди действительно очень древних изделий? Но эта версия практически отпала после того, как были уточнены условия находки: цинковое украшение было обнаружено на глубине, соответствующей III тысячелетию до н. э., куда вряд ли могли попасть более "молодые" предметы. Не исключено, что украшение из Мешоко — самое древнее из всех известных на сегодня цинковых изделий.
Средневековье оставило нам немало упоминаний о цинке. Описания выплавки этого металла можно встретить в китайских и индийских источниках VII–VIII веков. Знаменитый венецианский путешественник Марко Поло, посетивший в конце XIII века Персию, рассказал в своей книге о том, как получали цинк персидские мастера. Впрочем цинком металл начал называться лишь в XVI веке, после того, как этот термин появился в трудах Парацельса — известного ученого эпохи Возрождения. Каких только имен не знал металл прежде: фальшивое серебро, спелтер, туция, шпаутер, индийское олово, контерфей. Закрепившееся за ним латинское название "цинк" переводится как "белый налет" (по одной из версий оно произошло от древнегерманского слова "цинко", означавшего, в частности "бельмо на глазу")
В 1721 году немецкий химик и металлург Иоганн Фридрих Генкель (у него учился молодой М.В. Ломоносов в период пребывания во Фрейберге) сумел выделить цинк из минерала галмея. Генкель "сжег" галмей, а из образовавшейся "золы" получил блестящий металлический цинк, который он в своих сочинениях уподобил птице Феникс, восставшей из пепла.
Первый в Европе цинковый завод был сооружен в английском городе Бристоле в 1743 году — через четыре года после того, как Джон Чемпион взял патент на дистилляционный способ получения цинка из окисленных руд. В принципе бристольская технология мало чем отличалась от той, которой пользовались древние безымянные металлурги, но поскольку они лишены были возможности запатентовать свой способ, лавры изобретателя промышленного процесса производства цинка достались Чемпиону. Спустя примерно два десятилетия Чемпион, продолжавший упорно "тренироваться" в области выплавки цинка, сумел разработать еще один процесс, при котором сырьем служили уже не окисленные, а сульфидные руды.
Если бристольской завод выдавал ежегодно 200 тонн цинка, то в наши дни мировая выплавка этого металла измеряется миллионами тонн. По масштабам производства он занимает третье место среди цветных металлов, уступая лишь признанным грандам цветной металлургии — алюминию и меди. Однако у цинка есть одно неоспоримое преимущество перед большинством промышленных металлов — малая стоимость, обусловленная простотой получения (дешевле его на мировом рынке только железо и свинец). Наряду с древним дистилляционным процессом, на цинковых заводах широко применяется электролитический способ, при котором цинк осаждается на алюминиевых катодах, а затем переплавляется в индукционных печах.