О крупности природного золота

Природное золото отличается по крупности, пробности, составу примесей, форме частиц и даже цвету. Ниже речь пойдет о крупности золота, одном из важнейших параметров, определяющих методику разведки и опробования месторождений, а также технологию переработки руды.

Больше всего в природе очень мелких частиц золота размером от доли микрона до десятков микронов. Такие частицы называются дисперсными. Условно они делятся на грубодисперсные и тонкодисперсные (высокодисперсные). В грубодисперсных системах частицы имеют размеры от 1 мкм и выше, в тонкодисперсных — от 1 нм до 1 мкм.

Дисперсные частицы золота есть в породах, в воде и в растениях. Такие частицы видны только в электронный микроскоп (рис.1), их не удаться взвесить на лучших микроаналитических весах. Расчетная масса частицы размером 0,001 мм составляет всего 0,00000001 мг, а предел взвешивания лучших микроаналитических весов — 0,0001 мг. Количество мельчайших частиц золота несметное. В каждом грамме золота заключено больше 100 миллиардов таких частиц. При огромном количестве дисперсных частиц их извлечение представляет наибольшую трудность и обходится дороже всего.

Золотин размером мельче 0,01 мм чрезвычайно много. Самая крупная золотина этого класса (0,01 мм) имеет массу порядка 0,00001 мг и ее также невозможно взвесить на микроаналитических весах. В каждом грамме золота количество таких частиц превышает 100 миллионов.

Несмотря на то, что золота мельче 0,01 мм в природе больше, чем любого другого, оно находится преимущественно в рассеянном состоянии. Иногда оно образует промышленные скопления, обычно золото-сульфидного типа. В таких месторождениях мельчайшие частицы золота концентрируются в виде включений в некоторые минералы (пирит, арсенопирит и т.п.). Извлечение такого золота, даже при высоком содержании, требует тонкого измельчения пород и растворения золота каким-либо растворителем (цианидом, хлоридом).

При естественном разрушении горных пород мелкие золотины сравнительно легко высвобождаются из сульфидов, так как сульфиды окисляются кислородом воздуха, разрушаются под действием разности температур и различных механических воздействий. Высвободившиеся золотины могут накапливаться в элювиальных отложениях и корах выветривания.

Если свободное золото крупностью менее 0,01 мм попадает в речной поток, то оно преимущественно рассеивается. Мелкие легкие золотинки свободно переносятся во взвешенном состоянии даже при небольшой скорости течения. Реки переносят такое золото на огромные расстояния, и почти все оно выносится в моря и океаны. К настоящему времени в морской воде накопилось несколько миллионов тонн золота. Содержание его в воде достигает 50 мг/т. Постоянно ведутся опыты по извлечению золота из морской воды. В частности, используются современные ионообменные смолы, которые адсорбируют золото. Но экономически выгодно извлечь его из воды пока не удается, несмотря на довольно многочисленные попытки.

Золото размером 0,01-0,1 мм характерно для многих коренных месторождений. В богатых рудах его можно увидеть невооруженным глазом, хотя оно может быть не похоже на обычное золото. Так, в одном из богатейших месторождений Читинской области (г.Балей) оно выглядело следующим образом /1/: «Золото находится в жилах обычно в виде мельчайших частиц. Эти частицы иногда скапливаются, давая рыхлые сростки и скопления, видимые простым глазом. Внешний вид этих скоплений таков, что впервые видящий их наблюдатель не узнает в них золота. Это серо-зеленые пятна весьма непривлекательного вида с тусклым блеском или вовсе без блеска. Такого рода золото носит название «зеленого» золота». Размеры частиц золота приведены в табл.

Табл. Ситовый анализ золота Балейского месторождения

Как видно из таблицы, в Балейском месторождении золотины разные по размеру, есть менее 0,01 мм и более 0,1 мм. Это вполне обычное явление, в любом месторождении имеются золотины разного размера.

За всю историю человечества, вероятно, добыто больше всего золота с размером частиц от 0,1 до 1,0 мм. Такое золото видимое (рис.2), технология его извлечения сравнительно проста и хорошо разработана. Чтобы высвободить золото из руды, ее нужно сначала измельчить. Эта операция весьма энергоемкая и дорогостоящая, но измельчение до 0,1 мм (в практике принято 0,074 мм) технически и экономически вполне возможно. Современные дробилки и мельницы позволяют измельчать десятки и сотни тонн руды в час.

Из измельченной руды золото крупнее 0,1 мм удовлетворительно извлекается простыми гравитационными методами (шлюзами, плосконями и т.п.), известными сотни лет. В прошлом веке для повышения извлечения мелкого золота разработаны концентрационные столы, центробежные концентраторы и другие обогатительные аппараты.

Золото размером 0,1 мм уже можно отнести к «гравитационному», то есть к такому, которое осаждается в воде под действием силы тяжести. За счет этого золото крупностью 0,1 мм уже может задерживаться на дне рек и образовывать скопления, выгодные для отработки. Известны россыпи с крупностью золота Ме = 0,1-0,11 мм, но таких россыпей мало и они расположены рядом с коренными месторождениями. То есть крупность золота 0,1 мм является предельной для накопления в аллювиальных россыпях. Большая часть золота размером 0,01-0,1 мм уносится течением, рассеивается по речной долине и выносится в океан, а 0,1-1,0 мм преимущественно остается.

Важным преимуществом золота этого класса является то, что его месторождения в природе встречаются не слишком редко, а их поиски и разведка не требуют больших затрат. Золотосодержащая руда с золотом крупностью 0,1-1,0 мм выявляется буровыми скважинами; вскрытые рудные тела опробуют удобными в практическом отношении пробами массой 10-12 кг, а пробирному анализу руды на золото уже не одна тысяча лет. В итоге, месторождения с золотом крупностью 0,1-1,0 мм выявляются и оцениваются разведкой весьма успешно при сравнительно небольших затратах.

Золото крупнее 1-2 мм (рис.3) в природе также широко распространено. В россыпных месторождениях доля золота крупнее 1 мм часто превышает 50%, а в некоторых россыпях достигает 70%. Россыпи с золотом такой крупности широко распространены во всех регионах России. Россыпное золото, добытое в нашей стране большей частью имеет именно такую крупность. Именно это золото называют "золотой песок".

Золотины размером 8-10 мм обычно имеют массу более 1 г и называются самородками. Известны отработанные россыпи, в которых большая часть золота была крупнее 8 мм. Некоторые россыпи с крупным золотом были чрезвычайно богатыми и содержали сотни тонн золота. Более 100 лет крупное золото добывается из россыпей долины р.Бодайбо в Иркутской области. Россыпи долины р.Чай-Урья отрабатываются уже более 70 лет и т.п.

Жилы с самородковым золотом также встречаются, но современными геологическими методами их найти почти невозможно. Самородки в руде рассредоточены очень редко, намного реже, чем изюм в булке. Например, при промышленном содержании золота 2 г/т одна золотина размером 8 мм (массой 1 г) приходится на 0,5 тонны породы, а самородок размером 15-20 мм — один на 3-5 тонн. Пробы из разведочных скважин имеют массу 1-3 кг, соответственно вероятность того, что в пробу попадет самородок, очень мала. 

Чем крупнее самородки, тем реже они встречаются в природе. Это общая закономерность. В то же время есть районы, где самородков много. Например, на Ленинском прииске южного Урала в середине прошлого века отрабатывалась россыпь по р.Ташкутарганке, в которой самородки массой менее 50 г считались рядовым золотом. Здесь же, на Южном Урале, был найден крупнейший в России (из сохранившихся) самородок «Большой треугольник» массой 36 кг и несколько самородков массой около 10 кг. Самородковые районы есть в Иркутской и Магаданской областях, в Якутии, на Чукотке и др.

Таким образом, размеры природного золота колеблются от тонкодисперсных частиц до самородков, то есть отличаются по размеру почти в 100 тыс. раз.

В любом месторождении есть золотины различной крупности. Но диапазон крупности золота определяется генезисом месторождения.  Есть месторождения с дисперсным золотом, в них самородков совсем нет. В других месторождениях дисперсного золота мало, но много самородков.

Различия в крупности золота определяют различия в технологии переработки руды и обогащения, а также в методике разведки и опробования. В общем случае месторождения с мелким золотом требуют сравнительно небольших затрат на поиски и разведку, но зато промышленное извлечение золота из руды стоит дороже, так как необходимы процессы тонкого дробления, флотации и (или) цианирования. Для месторождений с крупным золотом извлечение из руды обходится дешевле (достаточно простых гравитационных аппаратов), но поиски таких месторождений сложнее, их пропускают, если не используют валовое опробование.  

Литература

1.      Звягинцев О.Е. Геохимия золота // Л.: 1941, АН СССР, 110 с.

2.      Кавчик Б.К. Определение гранулометрических характеристик россыпного золота по данным ситовых анализов (графический способ). Зoлотодобыча 171, февраль 2013, с.26-29.

3.      Кавчик Б.К. Расчет некоторых гранулометрических характеристик россыпного золота.

4.      Кавчик Б.К. Геофизическое опробование коренного месторождения золота.  «Золотодобыча», 2005. №81

Об авторе