바위에서 나오는 금

「깨어라!」 ‘자이레’ 통신원 기

“귀”금속으로 알려진 금은 오랫 동안 높이 평가되어 왔다. 금은 그 가단성(可鍛性), 잘 부식되지 않는 성질, 아름답고 노란 광택 때문에 정교한 보석 세공이나 다른 장식용으로 인기를 끌어 왔다. 금이 이제는 과거처럼 국제적으로 통화의 표준은 아니지만 아직도 그 희귀성 때문에 전세계에서 그 가치를 인정받고 있다.

조그만 금덩어리 혹은 작은 조각들이 강 바닥의 모래 가운데서 발견될 수 있다. 이것은 사금(砂金)이라고 알려져 있다. 2 내지 3‘퍼센트’의 은을 함유하고 있지만 사금은 독특한 황색을 띠고 있다. 사금은 그 주변에 있는 모래알에 물리적으로 부착되어 있는 것이 아니기 때문에 비중 분리법으로 쉽게 채취할 수 있다. 그것이 가능한 이유는 무엇인가? 금은 물보다 19배 이상 그리고 모래보다 7배 정도 무겁다. 그러므로 금과 모래의 혼합물이 흐르는 물을 통과하면 모래는 씻기어 가고 무거운 금은 바닥에 떨어진다.

금이 상당히 깊은 지하의 암석층에서 발견될 때도 많다. 오늘날 ‘아프리카’의 중심부에서는 약간의 은이나 황화물과 혼합된 미세한 금알맹이들이 있는 가는 석영 광맥을 발견하기 위하여 깊이 파지 않으면 안된다. 5‘톤’의 광석 속에 단지 한 ‘온스’의 금 밖에 들어 있지 않은 경우도 있다. 그러면 이 소량의 금을 어떻게 추출해내는가?

추출

채광의 첫 단계는 암석을 부수어 수송할 수 있는 덩어리로 만드는 것이다. 특수 공기 착암기와 ‘다이너마이트’를 사용하여 그렇게 한다. 석영 광맥의 두께가 단지 30 내지 60‘센티미터’밖에 안될 때도 있기 때문에 금을 함유한 석영을 이끌어 내기 위하여 그 광맥 주위에 있는 엄청난 양의 물질을 부숴야 할 때도 있다. 그 다음 이러한 광석은 협궤 철도를 사용하는 작은 화물차에 실려 공장으로 운송되고 거기에서 금은 석영과 황화물에서 분리된다.

광석차는 암석 400‘톤’ 이상을 수용할 수 있는 거대한 ‘호퍼’에다 짐을 부린다. 이 거대한 ‘콘크리이트’ 굴 바닥에 있는 입구로부터 그 광석은 그 암석의 크기를 작게 하는 파쇄기로 떨어진다. 종종 두대 이상의 파쇄기가 연속하여 작동하며 그 결과 점차적으로 암석의 크기가 작아진다.

분쇄된 광석은 이제 ‘보올 밀’로 들어 가게 된다. 그것은 무엇인가? 외부에서는 굉장히 큰 소리를 내는 수평으로 회전하는 거대한 ‘실린더’ 밖에 볼 수 없다. 그 기계 내부의 3분의 1 정도는 몇 ‘톤’의 무게를 가진 철 ‘보올’로 차 있을 것이다. 그 기계가 회전하면서 광석은 철 ‘보올’이 금석 위를 구를 때 그 엄청난 압력 때문에 점차 가루로 된다. ‘보올 밀’에서 여러 시간 동안 빻아진 후 그 광속 알맹이는 모래알 만한 크기로 작아진다.

이 때쯤 되면 비교적 큰 금알맹이들은 그것이 들어 있던 암석에서 이미 벗어나 있다. 이러한 알맹이들은 이제 ‘지그’ 사용을 통해 분리될 수 있다. ‘지그’는 물을 위 아래로 이동시키는 기계이다. 흐르는 물은 금과 혼합되어 있는 모래를 ‘지그’ 판 위로 이동시킨다. 위로 치켜 올리는 상승류에 의하여 작은 철 ‘보올’이나 작은 자갈로 이루어진 ‘지그’ “판”은 올라가면서 펼쳐진다. 이로 인하여 물이나 ‘지그’ “판”보다 비중이 큰 금알맹이는 아래 있는 세광조 즉 수집실로 떨어지게 된다. 금을 보유하고 있지 않는 모래 알맹이들은 ‘지그’ 위를 지나서 물 속에 떠 있다가 씻겨 간다. 그러나 황화물 역시 그 ‘지그’에 의해서 모아진다. 황화물의 비중은 모래(석영)와 금의 사이이며 금의 미세한 알갱이를 계속 간직하고 있을 수 있다. 이제 자유롭게 된 금, 황화물과 작은 모래 등의 알갱이로 이루어져 있으며 ‘지그’에 의하여 수집된 광석을 “‘지그’ 정광”이라고 불리운다. 이 정광은 아직 시장에 내놓을 정도는 못되고 “아말감” 법이라고 부르는 과정을 거쳐야 한다.

‘아말감’ 법에서는 수은이 사용된다. 수은은 금속이면서도 금을 흡수하여 “아말감”이라는 것을 형성하는 액체이다. 그러나 수은은 석영이나 황화물과는 ‘아말감’을 형성하지 않는다. 그러므로 ‘지그’ 정광이 적절한 조건하에서 수은과 혼합되면 수은에 의해 금이 추출되고 나머지는 분리된다. 그러한 ‘아말감’ 법에 의해서 광석에 있는 전체 금의 60‘퍼센트’ 이상이 추출된다.

황화물 내부에 들어있는 나머지 금은 어떠한가? 수은에 흡수되려면 금알맹이가 커야 한다. 그러나 황화물에서 발견되는 금알맹이는 매우 작아서 그 직경이 아마 몇 ‘마이크론’에 불과할 것이다. 일 ‘마이크론’은 일 ‘미터’의 백만분의 1 혹은 이 문장 끝에 있는 마침표의 직경의 약 500분의 1 정도이다. 그 점을 생각해 보라! 이러한 금은 ‘아말감’이 되지 않기 때문에 그 귀한 황화물은 아주 미세한 가루로 만든 후 그 금을 용해시킬 수 있다.

치사적 독물인 ‘시안’ 화물의 아주 묽은 용액은 금을 용해하는 놀라운 능력을 갖고 있다. 그러기 때문에 미세하게 빻아진 황화물은 ‘시안’ 화물과 소량의 석회를 함유한 용액이 든 거대한 통에서 하루나 이틀 동안 휘젓는다. 금이 용해되면 젓는 일을 중지한다. 이제 황화물만 침전된다. “귀액(貴液)”으로 알려진 금으로 가득찬 그 용액을 옮겨 따르거나 ‘사이폰’으로 이동시킨다. 그 다음에 그 금을 고체 상태로 되게 하기 위하여 아연 가루를 첨가시킨다. 이렇게 하면 그 용액의 금이 침전된다.

‘아말감’ 법과 ‘시안’화 법에 의하여 원광석에 들어 있던 금의 90‘퍼센트’ 이상이 추출된다. 그러나 이 단계에서 그 추출된 물체는 금처럼 보이지 않는다. 금과 수은으로 이루어진 ‘아말감’은 어두운 은빛 ‘보올’ 형태이며 아연과 은의 침전물은 흑갈색 덩이이다. 그러므로 이 두가지 물체는 수집기에서 화학 공장으로 보내서 처리해야 한다.

최종 처리

금과 수은으로 이루어진 ‘아말감’의 처리는 어떻게 완료되는가? 수은은 섭씨 357도에서 끓는 반면 금은 섭씨 1,063도에 이를 때까지는 녹지도 않는다. 따라서 ‘아말감’을 처리하는 첫 단계는 증류이다. 그 ‘아말감’은 흐르는 물로 냉각시키는 배출관을 가진 철 증류기로 들어간다. 그 증류기는 수은이 끓어서 금만 남게 될 때까지 가열된다. 그러나 수은은 수집되어 다시 사용된다.

금과 아연의 침전물은 다른 방법으로 다루어져야 한다. 그것은 아연을 용해시켜 금을 분리시키는 산으로 처리된다. 그 다음에 그 금찌꺼기를 물로 씻어 말린다.

이제 ‘지그’ “판”의 꼭대기에서 얻어진 금과 함께 두 가지 정광에서 모은 금은 용해될 단계에 있다. 그 금은 용해와 ‘슬랙’의 형성을 용이하게 하는 여러 가지 화학 물질과 함께 거대한 흑연 도가니 안에 넣어지게 된다. 이러한 도가니들은 기름을 때는 내화 평가마에서 가열된다. 액화된 금을 휘저어 주철로 만들어진 ‘잉곳’ 주형에 신속히 붓는다. 귀금속보다 가벼운 불순물은 굳어져서 ‘슬랙’으로 알려진 찌꺼기로 표면에 떠 오른다. 몇분 동안 식힌 후 그 찌꺼기를 ‘해머’로 쳐서 떨어뜨리고 ‘잉곳’ 즉 금속 덩이를 문질러서 깨끗하게 한다. ‘잉곳’은 순수성 혹은 순도의 분석을 거쳐 수자가 찍히고 발송을 위해 포장된다.

여러 ‘톤’의 광석에서 몇 ‘온스’의 금을 추출하는 데 그런 엄청난 노력이 가하여지기 때문에 그 노란 금속의 값이 비싸다는 점은 별로 놀랄 것이 없다. 그런데 그 금이 직접 사용되거나 인간에게 도움이 될 수 없는 은행 금고에 많이 숨겨져 있다는 점은 아주 기묘한 일이다.