Проблемы разведки и отработки россыпей с крупным золотом

Сб.науч.тр. Добыча и переработка золото-и алмазосодержащего сырья.
Иркутск, Иргиредмет, 2001, с.356-365

В настоящее время в отработку все чаще вовлекаются месторождения с мелким и тонким золотом, которые требуют сложных и дорогих технологий обогащения. В то же время, еще далеко не полностью исчерпаны ресурсы объектов с крупным золотом. Их разведка дороже, однако увеличение затрат на разведку, как правило, компенсируются сравнительной простотой и дешевизной технологии извлечения крупного золота.

В статье коротко рассмотрены некоторые погрешности, возникающие при оценке месторождений с крупным золотом:

1. Неполное выявление золота при разведке и оценке месторождений.

2. Неподтверждение среднего содержания при отработке месторождений (среднее содержание ниже, чем по данным разведки).

3. Неучтенные потери золота в недрах.

Отмеченные погрешности разведки и опробования приводят к тому, что значительная часть крупного золота остается неучтенной и, изменив методику, можно это золото выявить и добыть.

1. Неполное выявление золота на объектах с высокой его крупностью связано с несколькими причинами. Одна из них — низкая плотность распределения крупных золотин в песках или руде. Из-за этого они не попадают в большинство проб, и содержание металла занижается. Величина занижения может быть чрезвычайно большой.

В таблице приведен ситовой анализ золота по одной из россыпей с крупным золотом и ожидаемое количество золотин в скважине буровой разведки.

В расчет принят диаметр скважин — 200 мм, то есть обычный для разведки россыпей. Мощность пласта песков — 2,0 м. Соответственно, объем пробы из скважины — 0,06 м³. Среднее содержание в песках принято для расчета 1 и 5 г/м³. Содержание 5 г/м³ при мощности пласта 2,0 м в настоящее время считается привлекательным при самых неблагоприятных условиях. Содержание 1,0 г/м³ (при пласте 2,0 м) соответствует бортовому при оконтуривании запасов в плане при высокой мощности торфов.

Ожидаемое количество золотин в скважинах рассчитано для каждой фракции крупности по формуле:

 N_f – математическое ожидание количества золотин;
           C – содержание золота в песках, мг/м³;
           V – объем пробы, м³;
           В_f – выход фракции, %;
           Р – проба золота (принята 0,90);
           М_f – средняя масса золотин соответствующей фракции, мг.

Судя по результатам расчетов (табл.), при среднем содержании в пласте 1,0 г/м³ в скважину надежно попадают только мелкие золотины фракций 0,125–0,5 мм. В общей массе золота их доля составляет всего 1,6 %. То есть скважина не выявляет 98,4 % золота. Содержание по скважине оценивается как «знаки», а если промывка проб ведется на лотке, то мелкие золотины могут быть потеряны при промывке и содержание металла в пробе оценивается как «пусто». Поэтому пески с фактическим содержанием 1 г/м³ не входят в балансовый контур и остаются за его пределами.

При содержании в песках 5 г/м³ ситуация несколько улучшается. В пробу объемом 0,06 м³ попадает около 40 золотин. Однако из таблицы видно, что это также преимущественно мелкие золотины фракции 0,032–1,0 мм. Массовая золота этих фракций составляет 5,2 %. Соответственно, при содержании в песках 5 г/м³, в скважине не представлено 94,8 % золота, т.е. происходит занижение содержания золота по скважине почти в 20 раз. Из-за этого часть песков, причем достаточно богатых, при оконтуривании россыпи будет отнесена к забалансовым.

Ожидаемое количество золотин в скважине диаметром 200 мм при мощности пласта 2,0 м и содержании в песках 1 и 5 г/м³

Как видно из таблицы при содержании 1 г/м³ ожидаемое количество в скважину золотин 0,5-1,0 мм меньше 1, то есть они будут попадать при разведке не в каждую скважину. А более крупные золотины будут попадать еще реже, в 1 из 10 или даже в 1 из 100 скважин.  Таким образом, крупное золото буровая разведка не выявляет. Оно остается за балансовыми контурами и оказжется неучтенным. Если объект с крупным золотом характеризуется невысоким средним содержанием (ниже 1-2 г/м³), а количество разведочных скважин небольшое (до 20), то он, скорее всего, разведкой будет пропущен. Особенно плохо крупное золото выявляется при предварительной разведке и поисковых работах, когда объемы опробования минимальные.

При опробовании коренных месторождений ситуация сходная. Промышленные содержания золота в руде в несколько раз выше, чем в россыпях, но объемы отбираемых проб в несколько раз меньше. Поэтому порядок величины погрешности определения содержания в разведочной пробе одинаковый. Широко распространено мнение, что коренные месторождения содержат преимущественно мелкое золото, а золото крупнее 2 мм в них встречается редко, поэтому проблемы крупного золота не существует. Но такая точка зрения далеко не бесспорна. Крупное золото в некоторых коренных месторождениях, несомненно, имеется в большом количестве. Однако при существующих методах опробования крупное золото в руде обнаружить практически невозможно. При малообъемном опробовании объекты с крупным золотом пропускаются еще на стадии поисков. Десяток малообъемных проб, показавших «следы» или доли грамма на тонну, переводят рудопроявление в разряд неперспективных. Фактически это может быть промышленный объект с крупным золотом, которое не выявили малообъемные пробы.

Низкая плотность распределения в породе не единственная причина неполного выявления крупного золота. Оно не полностью выявляется также из-за технических погрешностей опробования. В 70-х годах исследованиями ВНИИ-1 было установлено, что крупное золото при буровой разведке россыпей не полностью извлекается из скважин обычными желонками с языковым (тарельчатым) клапаном /1/. Под клапаном таких желонок в самой нижней части скважин остаются куски породы крупностью 50–70 мм, которые не извлекается при желонении. Крупное золото легко оседает на забой скважины и желонка его не «достает». Как показали эксперименты ВНИИ-1 с меченым золотом, извлечение металла такими желонками не превышает 70–80 %. Таким образом, только из-за конструктивных недостатков желонок содержание золота по данным разведки может быть занижено на 20–30 %.

При разведке коренных месторождений возможны потери крупного золота при обработке разведочных проб. Определение содержания золота в рудных пробах производится пробирным, атомно-абсорбционным, рентгенорадиометрическим и др. методами. При любом методе непосредственно на анализ поступает не вся проба массой 10–20 кг, а небольшая ее часть, обычно от 10 до 50 г. При отборе навески для анализа (10–50 г от исходных 10–20 кг) очень важен процесс пробоподготовки. Он обычно включает дробление исходной пробы, ее сокращение, истирание остатка до 0,074 мм и повторное сокращение. Однако золото чрезвычайно ковкий материал. Измельчение его по сравнению с кварцем и другими минералами идет с большим отставанием, а по достижению крупности 0,1–0,15 мм практически приостанавливается. Поэтому усреднение содержания в материале пробы не происходит и отсюда возможны потери крупных золотин при сокращении материала. Это дополнительный фактор неполного учета крупного золота при оценке рудных месторождений.

Проблема неполного выявления крупного золота разведкой не нова. Геологи-россыпники обратили на нее внимание еще пол века назад, когда большинство легких для разведки россыпей было уже выявлено и возникла необходимость разведки более сложных объектов. Буровая разведка некоторых из них не давала результатов, хотя они были разбурены «как дуршлаг».

Данная проблема решалась геологами путем увеличения объемов разведочных проб и совершенствования оборудования для их отбора и обработки. С целью снижения погрешностей оконтуривания предложено увеличить диаметр скважин при разведке россыпей до 600–800–1200 мм /2/. Соответственно, были разработаны ударно-канатные станки УКС-30, БУ-30, позволяющие проходить скважины диаметром до 600 мм. Для разведки талых россыпей разработан станок УБСР-25 с диаметром скважин 715 мм, для мерзлых — шарошечный станок УБМ-20А с диаметром скважин 600 мм и диаметром керна 400 мм. Институтом ВНИИ-1 для увеличения объема разведочных проб были разработаны расширители скважин. Они позволяли увеличивать объем проб песков в несколько раз без увеличения диаметра бурения по торфам. С целью повышения извлечения крупного золота при опробовании скважин ЦНИГРИ и ВНИИ-1 были разработаны усовершенствованные пробоотборники и желонки. Большее распространение получила желонка разработки ВНИИ-1 — РЖ-8У с шаровым клапаном.

Наиболее широкое распространение из разработок увеличивающих объем опробования получил траншейный способ разведки с валовой посекционной промывкой песков. Разновидностями этого способа являются «подземные траншеи» (фактически это валовая промывка песков из подземных горных выработок), еще одна разновидность — пунктирные траншеи и т.п.

При опробовании коренных месторождений с крупным золотом предлагалось отбирать валовые пробы массой порядка тонны /3/. А для устранения занижения содержания при обработке рудных проб ЦНИГРИ было предложено ввести в схему их обработки предварительное извлечение крупного золота гравитационными методами.

Все рассмотренные мероприятия в той или иной мере использовались в практике разведочных работ до 90-х годов. Затем бюджетное финансирование разведки резко сократилось. Все, что удорожало разведку, практически, перестало применяться. В результате, при разведке и оценке месторождений с крупным золотом нередко допускаются те же погрешности, что и 30 лет назад. Но условия разведки усложнились за счет снижения уровня содержания золота. Поэтому работы на месторождениях с крупным золотом чаще дают отрицательные результаты.

2. Неподтверждение среднего содержания, подсчитанного разведкой, в практике отработки коренных и россыпных месторождений золота достаточно частое явление. Известны золотоизвлекательные фабрики, остановленные по причине неподтверждения среднего содержания и разорившиеся по этой причине предприятия. Необходимо отметить, что неподтверждение среднего содержания при отработке месторождений, связано не только с высокой крупностью золота. Общий баланс погрешностей разведки и эксплуатации может включать больше десятка разных по величине и знаку составляющих /5/. В соответствии с целевой направленностью статьи, в ней рассмотрены только некоторые погрешности опробования, непосредственно связанные с крупностью золота.

Причина завышения среднего содержания разведкой при крупном золоте достаточно хорошо изучена. При большом количестве разведочных проб (скважин) в некоторые из них по законам теории вероятностей крупное золото обязательно попадает. Крупная золотина в пробе небольшого объема приводит к завышению содержания. Несколько проб приводят к завышению среднего содержания в балансовом контуре. Если завышение среднего содержания небольшое, то оно обычно компенсируется тем или иным способом. Резко выдающиеся (ураганные) пробы при подсчете запасов ограничиваются. За счет этого среднее содержание снижается на 5–7 %. Компенсируют завышение среднего содержания технические погрешности разведки, о которых говорилось выше (на россыпях неполное извлечение крупного золота желонками занижает среднее содержание на 20–30 %, на рудных объектах крупное золото теряется при обработке проб). В итоге, баланс погрешностей может сложиться даже в пользу эксплуатационников и среднее содержание золота при отработке месторождения окажется выше подсчитанного разведкой. Однако, если опробование месторождения выполнено качественно, то, как ни парадоксально, предприятие, скорее всего, ожидает неподтверждение среднего содержания. При неблагоприятном балансе погрешностей среднее содержание в балансовом контуре завышается разведкой в 2–3 раза. Если при этом отрабатывается объект с невысоким содержанием золота, то значительное неподтверждение среднего содержания приводит к убыткам. Поэтому баланс погрешностей разведки лучше составлять до начала отработки месторождения, чем после того, как отработка уже началась и убытки подсчитаны.

3. Потери крупного золота, возникающие при отработке месторождений, представляют особый интерес в связи с переоценкой техногенных россыпей для повторного вовлечения их в эксплуатацию. Техногенные россыпи с крупным золотом, могут быть весьма привлекательными для переоценки и повторной отработки.

Потери золота в недрах обычно подразделяют на эксплуатационные и технологические. В данной статье используется также дополнительный термин «геологические потери», который может вызвать возражения, однако, по мнению автора, он соответствует сути дела и облегчает изложение проблемы. К геологическим потерям рекомендуется относить часть песков или руды, которые могли бы представлять промышленную ценность, но которые разведка не смогла выявить в силу тех или иных причин.

Геологические потери имеют место на любом месторождении: рудном и россыпном с мелким и крупным золотом. Максимальная их величина достигает 100 %, т.е. промышленный объект не выявляется разведкой полностью. Минимальные геологические потери, по нашей оценке, составляют 10–15 % запасов месторождения.

В техногенных россыпях с крупным золотом геологические потери больше, чем на других месторождениях. Как было показано выше, в определенных условиях в буровые скважины наверняка попадает всего 1,6 % золота, а при содержании 5 г/м³ — около 5 %. За счет этого в законтурных целиках остаются пески с весьма привлекательным для техногенных россыпей содержанием — несколько граммов на кубометр. Если отработка россыпи велась в пределах балансовых контуров, то законтурные целики могут обеспечить значительные запасы в техногенной россыпи.

При отработке россыпей с крупным золотом нередко имеются неучтенные эксплуатационные и технологические потери. В частности, золото теряется с отвалами торфов. Это связано с тем, что при буровой разведке россыпей мощность промышленного пласта определяется по проходкам длиной 0,2 м. Объем пробы с проходки настолько мал, что в нее, чаще всего, не попадает даже мелкое золото. За счет этого возникает явление «прессования» пласта, то есть занижение его мощности. Величина занижения в неблагоприятных условиях достигает 80 %.

Уточнять положение верхней границы пласта обязана эксплуатационная разведка. Однако в практике, в нарушение существующих инструкций, эксплуатационное опробование ведется лотком с объемом проб 0,01 м³. На россыпях с крупным золотом, при бортовом содержании в песках порядка 0,25 г/м³ в пробу объемом 0,01 м³ не всегда попадают даже мелкие знаки. Поэтому промышленные пески относятся к торфам и убираются в отвал. Нами в 2000 году были опробованы с помощью металлодетекторов вскрышные отвалы двух россыпей с крупным золотом в Бодайбинском районе. При очень ограниченных объемах работ (около 12 часов) во вскрышных отвалах выявлено 4 мелких самородка, общей массой около 5 г.

Потери крупного золота нередко допускаются при зачистке полигонов. Причина потерь аналогичная — недостаточные объемы эксплуатационных проб. При крупнообъемном опробовании с использованием металлодетекторов на 8 полигонах из 10 выявлены самородки. «Лотковое» опробование здесь же показывало «пусто».

Технологические потери крупного золота известны при дражной отработке и при промывке песков на бочечных промывочных приборах и драгах. Они связаны с тем, что размер перфорации бочки обычно не превышает 20–30 мм. На россыпях с крупным золотом этого недостаточно, и крупное золото через бочку уходит в галечный отвал. В 2000 году нами с помощью металлодетекторов было опробовано четыре дражных галечных отвала. В трех отвалах выявлено 15 самородков массой от 5 до 110 г. Содержание крупного золота на поверхности одного из отвалов составило 287 мг/м³. Величина технологических потерь самородков по предварительной оценке составила 5–10 % от общего количества добытого золота.

Общие потери металла на объектах с крупным золотом оцениваются величиной 30–50 % от добытого металла (геологические — 20–40 %, технологические 5–20 %, эксплуатационные 5–20 %). В связи с этим техногенные россыпи с крупным золотом являются весьма перспективными объектами для повторной отработки. Однако существующие методы опробования не выявляют потери крупного золота. Соответственно, не ставится задача их снижения, и нет методов оценки техногенных россыпей с крупным золотом.

Вышеприведенные данные дают основания считать вполне реальным расширение сырьевой базы действующих предприятий за счет выявления новых коренных и россыпных месторождений и переоценки техногенных россыпей с крупным золотом. Сегодня имеется ряд сравнительно недорогих мероприятий  для повышения достоверности их разведки. Повысить достоверность разведки можно за счет применения математических методов анализа данных малообъемного опробования, а также путем совершенствования способа определения содержания золота в пробах из россыпных месторождений /4/. Для оценки технологических потерь крупного золота на россыпях представляет интерес геофизический метод опробования с использованием металлодетекторов, разрабатываемый Иргиредметом по заданию Комитета природных ресурсов по Иркутской области /6/. Он обеспечил при опытно-методических работах производительность опробования 50 м³/час при стоимости меньше 14 руб./м³. Этот же метод может использоваться для поверхностного опробования рудных объектов с крупным золотом. Это несравненно дешевле традиционного валового опробования.

В целом, имеется достаточно много возможностей решить проблемы, возникающие при разведке и отработке месторождений с крупным золотом без значительного удорожания работ, что, в конечном итоге, должно способствовать укреплению сырьевой базы отечественной золотодобывающей промышленности. Основные мероприятия следующие: 

1. Увеличение объема разведочных проб, чтобы крупное золото могло попасть в пробы.

2. Учет в подсчете запасов погрешностей, которые возникают из-за недостаточного объема и низкой представительности разведочных проб.

ЛИТЕРАТУРА

1. Власов А.С. Результаты экспериментальных работ по кавернометрии и с меченым золотом на скважинах ударно-канатного бурения при разведке россыпных месторождений в условиях устойчивой мерзлоты //Тр.ВНИИ золота и ред..металлов (ВНИИ-1). — Магадан, 1966.— Т.XXV. — С.169–202.

2. Каллистов П.Л. Усовершенствование способов разведки и опробования золотоносных россыпей. // Материалы по геологии цветных, редких и благородных металлов. — М.: Нигризолото, 1957. — Вып.1.— С.118–130.

3. Брешенков Б.К. Об опробовании золоторудных месторождений.//«Разведка и охрана недр».— 1970.— № 5. — С. 8–14.

4. Пат. 2068187 Россия. МКИ G 01 V 9/00. Способ определения истинного содержания золота в разведочной пробе при эксплуатационной разведке россыпного месторождения золота / И.Ф. Днепровский, Б.К. Кавчик, В.М. Фролов.

5. Кавчик Б.К. Причины неподтверждений запасов россыпного золота и пути повышения достоверности буровой разведки: Дисс… канд. геол.-минерал. наук. — Иркутск, 1984.— 210 с.

6. Оценка ресурсов и запасов крупного золота в техногенных россыпях: Отчет о НИР (заключ.) / ОАО «Иргиредмет»; Рук. Б.К.Кавчик. — Иркутск, 2000.—44 с.

Дополнительная информация о самородках

Самородки золота, статьи, фото

Об авторе

-0+1

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница