Приводимые примеры продуктивности россыпи золота проведены на мелкозалегающих россыпях в Амурской области.
Введение
Современная геометризация россыпей производится в процессе подсчёта запасов или ресурсов золота. При этом строение водотока (изгибы, скальные выступы), как правило, учитываются, а изменение продуктивности россыпи и её причины — практически никогда.
Это приводит к появлению блоков запасов:
— ориентированных по диагонали к ориентировке долины;
— имеющих отрицательный уклон плотика;
— с необоснованно завышенными запасами.
Неправильная блокировка в процессе эксплуатации проявляется значительными неподтверждениями запасов и прямыми убытками предприятий.
В современных условиях жёстко регламентированных правил выдачи контура горного отвода в строгом соответствии с блокировкой запасов это приводит к тому, что часть запасов, не попавших в контур, но порой наиболее продуктивных, либо остаётся в недрах, либо отрабатывается хищнически без отображения в ежегодной отчётности по форме 5-гр.
Полевой метод определения золота в рудах. Первый опыт
Всё это является следствием формального подхода к блокировке разведанных запасов, проводимой без анализа изменения продуктивности россыпи.
Приводимые ниже примеры анализа продуктивности россыпи по потокам золота проведены на мелкозалегающих россыпях (до 10 м) — основного источника добычи россыпного золота в Амурской области.
1. Основа методики анализа продуктивности россыпей
Определение содержания благородных металлов в рудах
Рис. 1. Распределение зерен золота различной крупности в объеме руды. А – Распределение золотин с dэкв = 495 мкм (84 знака на 8 кг); Б – Распределение золотин с dэкв = 375 мкм (93 знака на 8 кг); В – Распределение золотин с dэкв = 100 мкм (1010 знаков на 8 кг); Г – Содержание золота в руде по ячейкам
Для определения содержания золота возможно применение следующих методов.
Традиционная пробирная плавка, её недостатки при анализе руд с крупным золотом очевидны.
Пробирная плавка укрупнённой навески руды. Это трудоёмкая и дорогостоящая операция, поэтому применяется редко.
Цианирование укрупнённых навесок руды. Этот метод применяется в ряде лабораторий. Недостатком является длительность процесса и определённые ограничения, связанные с применением цианида.
Выполнение анализов с предварительным отсевом крупного золота на сите и раздельным анализом надрешётного и подрешётного продуктов (ОСТ 48-276-86). Метод применяется многими лабораториями, но масса навески на ситовой анализ, как правило, ограничивается 0,5 – 1 кг, которая для руд некоторых объектов недостаточна.
Масса представительной для анализа пробы зависит от крупности золота и его содержания в руде, поэтому её сложно рассчитать при массовом анализе проб, особенно для малоизученных объектов. Авторы рекомендуют массу пробы принимать не менее 4 кг после дробления руды до крупности – 2 мм, что позволяет осуществлять подготовку представительных проб по простой технологической схеме (рис 2). Сокращение проб в процессе дробления осуществляется в соответствии с известной формулой md = kd2 при коэффициенте K, равном 1,0.
Определение золота в рудах экстракцией
Рис. 2. Схема подготовки проб руд к анализам.
Результаты сравнительных испытаний двух наиболее распространённых способов устранения «эффекта самородка» при определении содержания золота – гравитационного концентрирования свободного золота и его предварительного отсева на сите с размером ячейки 100 мкм приведены на рис. 3. На гравитационное концентрирование поступали навески массой 4 кг, на отсев – 0,5 кг.
Рис. 3. Результаты определения содержания золота в руде Нижне-Чиримбинского рудного узла различными методами.
При прямом определении содержании золота в пробе бедной руды колебалось в пределах от 7,4 г/т – мах до 1,3 г/т – мin и в среднем составило 3,06 г/т. Значение коэффициента вариации превышает 60%, что свидетельствует о неэффективности прямых пробирных анализов для руд этого месторождения. В случае применения методик с предварительным отсевом золота крупностью более 100 мкм и его гравитационным концентрированием, коэффициент вариации снизился в два раза – до 28,7 и в 3,7 раза – до 16,2 %, соответственно.
Анализируя альтернативные методы предварительного выделения свободного золота при подготовке руд к анализам можно сделать вывод о преимуществах выделения золота гравитационным концентрированием по следующим причинам.
Ряд исследователей рекомендуют применение повышающих поправочных коэффициентов к результатам прямого пробирного анализа при подсчёте запасов золота на золоторудных объектах. Это не соответствует закономерностям случайного распределения золота при усреднении и сокращении навесок (рис 1), тем не менее, с целью проверки этой рекомендации и эффективности методики гравитационного концентрирования выполнено определение содержания золота в рудах нескольких объектов с крупным золотом.
При прямом пробирном анализе руд Коневинского месторождения, крупность золота в пробах которого достигает 3 мм, разница между максимальным и минимальном значениями определений составила 9 г/т при среднем 6,76 г/т (рис.4). Это значение практически совпадает с определением по результатам технологических исследований пробы – 6,46 г/т и среднему содержанию по шести определениям пробирным методом – 6,95 г/т.
Рис.4. Результаты определений содержания золота в руде Коневинского месторождения
Рис. 5. Результаты определения содержания золота в руде месторождения Каральвеем
Результаты пробирных анализов свидетельствуют о значительных колебаниях определений золота во всех интервалах содержаний (Рис 6). Коэффициент вариации изменяется в пределах от 56% до 37 % при тенденции снижения по мере увеличения содержания золота в анализируемых пробах.
Рис. 6. Результаты определения содержания золота в рудах месторождения Дегдекан.
При определениях с гравитационным концентрированием коэффициенты вариации и доверительные интервалы более чем в 2 раза ниже – 21.1 – до 16,1 %, причём близкие значения получены в двух независимых лабораториях. Средние значения содержаний золота по результатам 100 определений пробирным анализом и по методике с гравитационным концентрированием практически совпадают.
Результаты выполненных работ позволяют сделать следующее заключение.
Неравномерное распределение золота при подготовке к пробирным анализам проб золоторудных месторождений приводит к несоответствию его содержания в навесках для пробирного анализа истинному содержанию в отобранной пробе. Увеличение массы навесок и предварительное выделение из них крупного золота позволяет снизить или полностью исключить влияние неравномерности распределения золота на результаты его определений. В результате существенно снижаются коэффициенты вариации определений и повышается прецизионность анализов, однако данных, свидетельствующих о правомерности применения повышающих поправочных коэффициентов к результатам пробирных анализов, не получено ни по одному из исследованных объектов. В связи с этим, при выявлении устойчивой тенденции к увеличению содержания золота в аналитических пробах при сравнении результатов пробирных анализов и результатов, полученных при анализе укрупнённых навесок с предварительным выделением крупного золота, в первую очередь, необходимо обратить внимание на возможные систематические ошибки при подготовке и анализе проб руд.
Минимальная масса навесок для анализа с предварительным выделением крупного золота определяется для каждого объекта в зависимости от крупности золота. При массовом анализе рекомендуется выполнять анализ навесок массой около 4 кг. Это позволяет оперативно осуществить подготовку и анализ проб по простой технологической схеме с минимальным количеством операций не исключая возможности корректировки массы навесок в зависимости от вещественного состава руд.
Методика гравитационного концентрирования показала свою эффективность при поисках, разведке и технологической оценке руд многих объектов, в том числе месторождений «Наталкинское», «Дегдекан», «Сухой Лог», прошедших экспертизу в ГКЗ РФ, и в настоящее время применяется в ЦНИГРИ и других геологических организациях, а также недропользователями при эксплуатации месторождений (ОАО «РиМ», ОАО «Рудник Каральвеем»).
А.И. Романчук – заведующий отделом, к.т.н., ФНУП ЦНИГРИ
В.В.Жарков – старший научный сотрудник ФНУП ЦНИГРИ
В.А. Богомолов – научный сотрудник ФНУП ЦНИГРИ
Опубликовано в журнале “Золото и технологии” №2(20)/июнь 2013 г.
Источник: dzen.ru
Рациональный анализ и результаты рационального анализа
Фазовый анализ золота и серебра основан на обработке руд и других продуктов растворителями для вскрытия и извлечения благородных металлов разных природных форм.
Схема фазового анализа золота предусматривает последовательное извлечение золота из измельченных руд амальгамацией, цианированием, цианированием остатка солянокислотной обработки и выщелачиванием царской водкой. Последующее определение золота в жидких и твердых фазах позволяет количественно оценивать следующие формы золота: свободное амальгамирующееся, в сростках, с кислоторастворимыми покрытиями, заключенное в сульфидах и кварце. Масса золота, заключенного в сульфидах, равна массе золота в хвостах второй стадии цианирования за вычетом золота в кварце.
Амальгамацию удобно проводить в склянках вместимостью 1л. каждая из них позволяет амальгамировать 250-300г руды при содержании твердого в пульпе 40-50%. От хвостов амальгамации после обезвоживания отбирают пробу массой 100г на пробирный анализ (для плавки двух навесок по 50 г). Хвосты можно не обезвоживать, пробу в этом случае отбирают от пульпы радиально – желобчатым сократителем.
Цианирование проводят в тех же склянках. Содержание твердого в пульпе составляет 33%. Продолжительность цианирования (48ч) гарантирует растворение крупного золота. Хвосты после тщательной отмывки от цианида и выделения пробы для пробирного анализа (200г для плавки двух навесок по 100г) обрабатывают раствором HCI с добавлением . Для приготовления раствора 65г хлористого олова растворяют в 150 мл концентрированной HCl и добавляют воды до 1л. обработку проводят в стаканах вначале на холоде, потом с подогревом до 40-50 °С в течении 1-2ч. Остаток тщательно промывают и подвергают вторичному цианированию в режиме первого цианирования.
Хвосты цианирования обрабатывают царской водкой (3 части HCl+1 часть ) в стаканах или конических колбах с подогреванием и периодическим перемешиванием стеклянной палочкой. После растворения сульфидов содержимое стаканов разбавляют водой и отделяют жидкую фазу от твердой декантацией или фильтрованием. Остаток многократно промывают водой, сушат и анализируют на золото. Для контроля можно анализировать и жидкую фазу, однако анализ этого продукта затруднителен.
Содержание золота каждой формы следует выражать в граммах на тонну руды или в процентах от массы всего металла в руде.
Амальгамацией извлекают в основном свободные частицы самородного золота и серебра с чистой поверхностью. Первое цианирование осуществляют в течение 8 ч раствором с концентрацией NaCN 0, 1% при Ж: Т=2: 1. В раствор в этих условиях переходят самородное золото и серебро из сростков, а также хлорид и сульфаты серебра.
Второе цианирование проводят в более «жестких» условиях: длительность выщелачивания 32 ч, концентрация NaCN 2%. При этом растворяются золото и серебро, заключенные с минералами меди (кроме халькопирита), и простые сульфиды серебра.
Щелочная обработка 10 %-м раствором NaOH в течение 2 ч при температуре 80-90 °С и Ж: Т=2: 1 приводит к разложению сурьмяных и мышьяковых минералов (кроме арсенопирита и соединений пятивалентной сурьмы), сульфосолей серебра (прустита, пираргирита и др.) и свинцовых минералов вторичного происхождения. Третье цианирование (и последующие) проводят в режиме первого. Окисленные минералы железа и марганца разлагают горячим (80-90°С) раствором HCl (1: 1) при Ж: Т =4: 1 и длительности операции 2ч. Азотнокислая обработка (концентрация кислоты 10%, температура 80-90 °С, Ж: Т=4: 1, длительность не менее 2ч) вскрывает благородные металлы, заключенные в пирите, арсенопирите, галените, халькопирите.
Оценивая результаты фазового анализа, следует учитывать некоторую условность. Например, при определении амальгамацией, так называемого свободного золота, в амальгаму частично переходит и золото в сростках (вследствие растворения в ртути), в то же время свободные частицы золота с покрытиями амальгамацией не извлекаются, цианистый раствор помимо золота в сростках выщелачивает и свободное золото с проницаемыми для раствора покрытиями, солянокислотная обработка вскрывает не только золото с покрытиями, но и заключенное в карбонатах.
В результате трудоемкий и длительный анализ не дает четкой количественной характеристики золота в рудах. Для некоторых руд, например углистых или содержащих теллуриды золота, приведенная методика фазового анализа мало пригодна, так как углистые вещества нередко сорбируют растворенное золото, что искажает данные о доле извлекаемого цианированием металла, а теллуриды золота при принятом режиме цианирования в раствор переходят лишь частично. Поэтому при выполнении фазового анализа углистых руд цианировать надо с добавлением в пульпу ионообменных смол. Теллуриды золота перед фазовым анализом целесообразно выделить из руды флотацией (без реагентов или только с пенообразователем) и полученный концентрат подвергнуть тщательным микроскопическим исследованиям.
Более подробную информацию о формах серебра можно получить в результате фазового анализа, выполняемого по следующей схеме. Условия отдельных операций и достигаемые результаты приведены в таблице.
Методика включает следующие операции:
Обработку пробы руды 10-15 % HCl при Ж: Т =(20-25): 1для растворения карбонатов и хлоритов, обработку смесью HCl и NaF по известной в аналитической химии методике с некоторым изменением концентраций реагентов и отношения жидкого к твердому (20-30мл HCl и 0, 5-1 г NaF на 1г пробы). При этом разлагаются глинистые минералы, слюды, полевые шпаты, в остатке остаются сульфиды, кварц и продукты разложения некоторых минералов,
Обработку остатка плавиковой кислотой для растворения кварца и продуктов разложения, чистоту полученного сульфидного остатка контролируют под микроскопом. Если в остатке присутствует углистое вещество, то его выделяют отмывкой в воде или с помощью тяжелой жидкости плотностью 2, 2-2, 6г/ .Цианирование сульфидного остатка раствором NaCN (0, 1 – 0, 2%) при Ж: Т =2: 1.
Таблица 10 – Рациональный анализ золота
| Формы ассоциации золота | Содержание, г/т | Распределение, % |
| свободное амальгамирующееся, | 3, 1 | 34, 83 |
| в сростках с кислоторастворимыми покрытиями, | 2, 93 | 32, 92 |
| заключенное в сульфидах, | 2, 8 | 31, 46 |
| заключенное в кварце. | 0, 07 | 0, 79 |
| Руда | 8, 9 | 100, 00 |
Из таблицы 10 следует, что в пробе руды месторождения «Кыргау» свободного золота 34, 83%, в сростках с сульфидами 31, 46%, в сростках с кислоторастворимыми покрытиями 32, 92%, ассоциированные с породой 0, 79%.
Источник: lektsia.com