Применение технологических методов пробоподготовки для оценки запасов большеобъёмных золоторудных объектов на примере Наталкинского месторождения

Казимиров М.П., ген.директор, д.т.н.; Никитенко Е.М., зам. ген.дир. по науке, к.т.н.; Лукиных В.Е., технолог, Новикова Т.М., инженер (ОАО «Рудник имени Матросова»)
Золотодобыча, №119, Октябрь, 2008

Опыт последних 10 лет показывает, что в связи с истощением минерально-сырьевой базы важное практическое значение для Северо-Востока России приобретает задача выявления и оценки большеобъёмных золоторудных месторождений, в том числе локализованных в черносланцевых углеродисто-терригенных толщах. Известным месторождением этой категории является Наталкинское, на котором в течение 2004—2006 гг. проведены работы по доразведке и переоценке запасов в формате открытой добычи руды. Геологические запасы золота в объёме 1800 т приняты ГКЗ. Оценка запасов Наталкинского месторождения производилась по минимальному бортовому содержанию золота 0,4 г/т. Очевидно, что при таком низком уровне кондиций повышение точности результатов анализа геологических проб для подсчёта запасов является актуальной задачей.

Проблема повышения точности анализа и определения истинного содержания золота в геологических пробах решалась путём внесения в методику пробоподготовки элемента технологии обогащения, поскольку 82% самородного золота Наталкинского месторождения представлено в свободной форме (рис.1).

Впервые в мировой практике геологоразведочных работ при оценке запасов золоторудного объекта в поточном производстве пробирных анализов при подготовке проб использован гравитационный метод предварительного концентрирования свободного золота.

Кварц-сульфидное оруденение Наталкинского месторождения характеризуется низким содержанием (первые граммы на 1 т), одновременным присутствием крупного (до 1 мм), среднего (0,25 мм) и мелкого (менее 0,1 мм) самородного золота (рис.2).

Золото находится в кварце, арсенопирите и вмещающих сланцах. При дроблении и измельчении проб частицы золота легко высвобождаются из вмещающей матрицы. Материал основной массы проб представлен углеродистыми сланцами, которые характеризуются повышенной пластичностью, что способствует раскатыванию высвобожденных частиц золота.

Исследованиями ЦНИГРИ установлено, что подготовка к пробирному анализу стандартным способом проб с содержанием золота менее 1 г/т, в которых одновременно присутствует мелкое (менее 0,1 мм) и крупное (более 0,5 мм) свободное золото, приводит к занижению его содержания на 15-25% /1/. Причина — неравномерное распределение в основной массе, измельчённой до 0,074 мм, высвобожденного в процессе дробления-измельчения золота, и, как следствие, непредставительное присутствие в анализируемой навеске средних и крупных частиц золота величиной 0,5-1,0 (2,0) мм, обуславливающих явление «эффекта самородков».

Расчётами показано /2/, что для определения золота при бортовом содержании 0,5 г/т адекватная масса анализируемой пробы при размере частиц золота 0,1—0,25 мм должна составлять 2 кг; при размере частиц 0,25—0,5 мм — не менее 10 кг. Однако при стандартном способе подготовки проб анализируют не более 100 г материала и достоверно определяют золото величиной менее 0,1 мм.

Поэтому методические вопросы пробоподготовки при переоценке промышленного значения Наталкинского месторождения имеют первостепенное значение.

Для выбора оптимальной схемы подготовки геологических проб были проведены сравнительные испытания стандартного метода, метода отсева частиц крупностью более 0,074 мм и гравитационного метода пробоподготовки (рис.3).

Методика опытных работ заключалась в последовательном проведении следующих операций.

1. Выбраны частные пробы с известным содержанием золота в определённых интервалах: 0,0—0,5 г/т; 0,5—1,0 г/т; 1,0—1,5 г/т; 1,5—2,0 г/т. Из частных проб сформированы 4 композитные пробы массой по 500 кг: ОП-1, ОП-2, ОП-3, ОП-4. Материал каждой пробы издроблен до крупности 5 мм, перемешан и усреднён до однородного состояния.

2. Выполнено контрольное опробование материала каждой пробы и определено среднее содержание золота пробирным методом с гравитационной пробоподготовкой. Среднее содержание золота по пробам составило: ОП-1 = 0,26 г/т; ОП-2 = 0,85 г/т; ОП-3 = 1,02 г/т; ОП-4 = 1,82 г/т.

3. Затем из материала проб равномерно с помощью непрерывного механического сократителя произведен отбор порций руды массой 32 кг и выполнено дальнейшее измельчение материала до крупности 1 мм с одновременным делением на порции массой 1, 2 и 4 кг. Произведено последующее измельчение каждой порции до конечной крупности: минус 0,074 мм — для стандартного метода и метода отсева и 0,1 мм — для гравитационного метода.

4. На материале каждой пробы проведены испытания трёх методов пробоподготовки: стандартного; с отсевом частиц 0,074 мм и раздельным анализом фракций +0,074 мм и минус 0,074 мм; гравитационного метода. Для каждого метода пробоподготовки испытаны разные массы навесок. Для стандартного метода испытаны навески массой 25 г и 125 г (5 параллельных навесок по 25 г). Для метода отсева частиц 0,074 мм испытаны навески массой 500 г и массой 1000 г. При гравитационной подготовке испытаны навески массой 1, 2 и 4 кг. Навески заданной массы брали из материала, измельчённого до 0,074 и 0,1 мм.

5. Выполнено по 30 параллельных определений содержания золота для каждой переменной: определённое содержание золота в исходной руде, метод пробоподготовки, масса навески.

6. Проведена статистическая обработка результатов определения содержаний золота.

7. Интерпретация данных для содержания золота в руде менее 2 г/т и бортовом содержании 0,4 г/т проведена с допустимым пределом погрешности не более 15%.

Поскольку в руде присутствуют частицы золота крупностью 0,2—0,5 мм, то при стандартном способе пробоподготовки возникает ошибка отбора навески, которая превышает допустимую величину (рис.4). В процессе дробления-измельчения форма средних и крупных частиц золота величиной 0,2—0,5 мм искажается. Частицы золота, высвобожденные из основной массы, приобретают округлую лепёшковидную или удлинённую по одной оси палочковидную форму.

Коэффициент вариации содержаний в классах менее 2 г/т для навески 25 г составляет 40—80% и превышает допустимую погрешность (см.рис.4). Анализ из навески 125 г приводит к снижению ошибки до 20—40%, однако это значение также выше допустимой величины.

При подготовке проб способом отсева частиц более 0,074 мм, удлинённые золотинки через отверстия сита попадают в материал крупностью менее 0,074 мм. Поэтому, ошибка отбора навески из этой фракции и по пробе в целом превышает допустимый предел. Коэффициент вариации составляет 25—50% (рис.5).

При гравитационном способе пробоподготовки отсутствует ошибка отбора навески. Коэффициент вариации содержаний в классе менее 2 г/т для навески 2 кг составляет 12—15% (рис.6). В гравитационный концентрат попадает золото разной крупности и разной формы.

В концентрат извлекается не менее 70% золота, содержащегося в измельчённой пробе массой 1, 2, 4 кг. На пробирный анализ поступает вся масса золотосодержащего концентрата, то есть более 70% золота, содержащегося в пробе.

Сравнение результатов определения золота в пробах при различных методах подготовки показало высокую сходимость результатов предварительного контрольного опробования и опытных данных, полученных с применением гравитационного метода пробоподготовки.

Доверительный интервал истинного значения содержаний золота при подготовке стандартным способом составляет 0,4—0,8 г/т, при подготовке с отсевом в 4 раза меньше и равен 0,1—0,2 г/т, при гравитационном способе в 10 раз меньше и составляет 0,04—0,1 г/т (рис.7).


 

Достоверность результатов анализа при подготовке проб гравитационным способом в 10 раз выше в сравнении со стандартным способом и в 2,5 раза в сравнении с методом отсева фракции +0,074 мм. Высокое содержание золота в концентратах от 10 до 200 г/т обеспечивает минимальную ошибку собственно пробирного анализа.

 Статистическая обработка результатов показала, что высокая достоверность применения гравитационного метода обеспечивается количественным преимуществом анализируемой массы золота в сравнении со стандартным методом в 14 раз и с метотсевом в 2 раза. При стандартном методе анализируется 5% материала пробы и в среднем 5% золота. Метод отсева частиц по крупности 0,074 мм позволяет анализировать 35% массы золота, содержащегося в пробе, гравитационный метод — не менее 70%.

Применение гравитационного метода по сравнению со стандартным позволило увеличить достоверность определений для всех классов содержания золота. Коэффициент вариации снизился и доверительный интервал уменьшился для класса содержаний < 0,5 г/т — в 4,8 раза, для класса 0,5—1,0 г/т —  в 2,2 раза, для класса содержаний 1,0—2,5 г/т — в 4,5 раза.

Метод предварительного гравитационного концентрирования свободного золота при подготовке к анализу проб руды драгоценных металлов дал возможность анализировать представительные навески массой 1—2 кг и более /3/. Применение метода позволило снивелировать фактор неравномерного распределения золота и уменьшить ошибку при отборе навесок, а также устранить негативное влияние свойств вмещающих пород на степень гомогенизации золота в пробах, подготовленных к пробирному анализу.

В ходе экспериментальных работ «Методика гравитационного концентрирования свободного золота при подготовке к анализу проб руд драгоценных металлов» (ЦНИГРИ) /3/ адаптирована применительно к составу руды Наталкинского месторождения. Отработана схема пробоподготовки для производственных условий «Рудника имени Матросова» (рис.8, слева).

Эффективность метода подтверждена его использованием в производственных условиях при определении золота в геологических пробах Наталкинского месторождения из навесок массой 2 кг с хорошим качеством анализов и подготовкой 40000 геологических проб в год. Эффективность применения гравитационного метода при подготовке геологических проб к пробирному анализу оценивается в количестве 200 т дополнительного золота при подсчёте запасов Наталкинского месторождения.

«Методика…» прошла апробацию при защите запасов Наталкинского месторождения в ГКЗ и рекомендована как самостоятельный метод при массовом анализе проб золотосодержащих руд при разведке большеобъёмных месторождений бедных неконтрастных руд со свободным золотом.

Гравитационная подготовка проб внедрена в производство и применяется на «Руднике им.Матросова» в качестве рядового метода на постоянной основе. Создан цех пробоподготовки, который оснащён современным дробильно-измельчительным оборудованием производства фирмы «Rocklabs» и лабораторными центробежными концентраторами ЦВК-100-2М и Falcon L 40 (рис.9). Производительность цеха — 4500 проб в месяц при производительности пробирно-аналитической лаборатории 15 тыс. анализов в месяц.


Информационная база данных по извлечению золота, сформированная за период подготовки геологических проб, послужила основой для проектирования исследовательской золотоизвлекательной фабрики, запущенной в эксплуатацию в 2008 г., и будет использована в процессе последующей переработки руды.

 

Литература:

1. Методика анализа продуктов с низким содержанием золота. М., ЦНИГРИ, 1966. 3 с.

2. Clifton H.E. Hunter R.E. Swason F.J3 Phillips R.L.”USGS professional paper 625-C”. 1969.

3. Методика гравитационного концентрирования свободного золота при подготовке к анализу проб руд драгоценных металлов. М., ЦНИГРИ, 2005. 23 с. 


-0+0
Просмотров статьи: 9877, комментариев: 17       

Комментарии, отзывы, предложения

Gen&Kap, 22.01.15 03:47:09

Поскольку не видно комментариев знатоков опробования, решил поделиться своими мыслями о причинах неотхода металла в пробной партии руды на Наталке как пенсионный геолог-обозреватель.Статья понравилась своей убедительностью.С благодарностью принял сведения о наличии в природе уже не пяти, а шести (и. возможно,более)форм золота (рис.1).Перспективно и прогрессивно применение гравитационного концентрирования свободного (и не только!) золота. Может извлечение можно было повысить растворением навески в царской водке?

Заметил наличие зарубежных приборов, но нет элементов зарубежной технологии в анализе.Здесь мы отстаем. Проверил на своих пробах. В лаборатории Александровской ГХЭ мне спектральным анализом смогли определить (дешево!)только не более 30 элементов (без золота, у которого порог в 4г/т!), а в канадской лаборатории выдали 53 элемента за две недели (и с золотом). Но- дорого!.

Можно порекомендовать авторам статьи знакомство с методикой анализа проб в зарубежье

Неотход металла считаю относительным. Упущенный металл либо в невстрытых богатых целиках и блоках, либо- в отвалах концентратов и в хвостах. Это реально, если не помешали еще и системы оплаты труда за кубаж, метрах и погонаж, вместо привязки зарплаты к добытому металлу.Так загубить можно всю перспективу отработки крупнотоннажных месторождений.

Журавлев, 22.01.15 08:44:32

Интересная работа. Видно, что лаборатория на руднике Матросова хорошо оборудована. Специалисты тоже не новички, Никитенко Е.М. - известный специалист. Статья 2008 года, тогда работы по разведке Наталки были в разгаре. Непохоже, чтобы в такой лаборатории допустили брак в определении содержания золота.

Описанный метод прогрессивный, хотя я не нашел работу, на которую есть ссылка в статье:

Методика гравитационного концентрирования свободного золота при подготовке к анализу проб руд драгоценных металлов. М., ЦНИГРИ, 2005. 23 с.

Где она есть? С удовольствием прочитал бы.

Фома, 24.01.15 13:51:27

Применение этой методики, а также неучтенность наличия упорного золота в руде, могло привести к завышению запасов по месторождению!

Иванов С., 25.01.15 08:26:57 — Фома, 24 января 2015

Где вы видите изъян методики, который привел к завышению среднего содержания в руде? Или вам просто так кажется?

СНС, 26.01.15 09:43:00

Сведения о крупности золота на Наталке, приведенные в статье, весьма отличаются от приведенных в книге "Наталкинское золоторудное месторождение", выпущенной в 2002 году РАН. В книге на стр.73 приведены ситовки, по которым крупность золота (Ме)превышает 1 и 2 мм. Если так, то приведенная в статье схема пробоподготовки неправильная.

Если стояла задача выявить крупное золото, то возникает 2 вопроса:

1). Зачем перед гравитацией сокращать пробы до 1 кг? (Чтобы в них не попало крупное золото, что-ли?)

2. Зачем перед гравитацией измельчать пробы до 0,1 мм? (Чтобы заразить потом другие пробы?)

с4, 31.01.15 16:47:25

Журавлёву:
8%D0%BA%D0%B0

Прав... здесь она совсем в неприглядном виде (без подписи авторов).

Хорошая статья. Ещё раз, теперь на месторождении Наталка, доказана эффективность гравитационного подхода в методах подготовки проб золотосодержащих руд. Доверительный интервал наименьший среди сравниваемых методов пробоподготовки, так это и понятно, при гравитации взяли навески от 1000 г до 4000 г, а в двух других методах от 25 г до 1000 г, и «сравнивают». То что взяли большие навески – это хорошо.

Уровень средних значений (для содержаний 1-2 г/т) близок для всех трёх методов, а это настораживает, т.к. и навеки разные, и методы разные, и точность разная. Одинаковой осталась только методика расчёта среднего.

Завышение и заражение при истирании богатых проб возможно, если потом считать по среднеарифметическому. Для золота лучше считать средневзвешенное значение. Другое дело, если при опробовании одной партии проб, на этом же оборудовании в этот же период времени опробовали совсем другие пробы…..

Но неотход установлен и официально признан «хозяином» месторождения. Вот теперь к авторам статьи: и что где металл? товарищ гендиректор и др. И какой метод теперя самый точный? Пусть ответят что-нибудь трудовому народу.

Интересно авторы статьи доработали до 2014 г? или получили и адью.

Журавлев, 01.02.15 07:09:04 — с4, 31 января 2015

Спасибо, скачал, почитаю. У ЦНИГРИ было раньше "Временное методическое руководство по обработке геологических проб золоторудных месторождений с предварительным извлечением металла. Цнигри, 1975. Интересно, чем новое стало новее.

Б.Кавчик, 02.02.15 15:36:25 — с4, 31 января 2015

Насчет эффективности обработки проб с предварительным извлечением золота, надо учитывать наличие и величину других погрешностей разведки.

Малопредставительные пробы (в том числе 50 г навески для анализа) занижают площадь балансовых запасов и завышают среднее содержание в контурах. В этом есть определенная выгода, как для геологов, так и для эксплуатационников.

Но выгода от низкой представительности проб (и занижения площади) есть до некоторого предела. Если переборщить, и представительность проб ниже этого предела, то контуры объекта превращаются в «лапшу». Выделить в нем промышленные блоки не удается. Объект может быть вообще отнесен к непромышленным.

Повышение представительности проб на объекте «с лапшой» (в частности за счет анализа навесок 1-2-4 кг) приводит к расширению контуров и объединению «лапши» во вполне симпатичные промышленные блоки. Видимо на Наталке так и получилось. В результате, как сказано в статье: «Эффективность применения гравитационного метода при подготовке геологических проб к пробирному анализу оценивается в количестве 200 т дополнительного золота при подсчёте запасов Наталкинского месторождения.» Но, это дополнительное золото на Наталке вышло «боком», содержание оказалось завышенным.

В наших исследованиях мы пришли к необходимости составления баланса погрешностей разведки. Если снижать одну из погрешностей, не учитывая другие, то можно получить то, что получилось на Наталке.

Повышение представительности проб обычно положительное мероприятие и его стоит применять гораздо чаще, чем сейчас. В большинстве случаев оно позволит получить более достоверные данные разведки и получить реальный прирост запасов, но надо быть осторожным.

Студент, 05.02.15 02:16:02

Что значит "надо быть осторожным"?

Б.Кавчик, 07.02.15 09:29:23 — Студент, 5 февраля 2015

Это значит, учитывать комплекс факторов. Надо определять и снижать другие погрешности разведки. Когда представительность проб высокая это сделать нетрудно.

На многих объектах за счет повышения представительности проб можно увеличить запасы без неотхода среднего содержания.

c4, 11.02.15 17:52:34 — Б.Кавчикy, Студенту

http://zolotodb.ru/articles/geology/placer/11171

Вот и вышли на исходную точку. Представительность пробы.

Не понял такой тезис, что "...за счёт повышения представительности проб можно увеличить запасы...". По мне так представительность пробы повышает надёжность и достоверность результата. А сыграть может как в одну сторону, так и в другую.

Б.Кавчик, 12.02.15 08:43:40 — c4, 11 февраля 2015

Повышение представительности проб ведет к увеличению запасов - это так и есть. В пределе, если масса пробы равна 0, то и запасы равны 0. Постепенное увеличение массы проб от 0 приводит к увеличению выявленной площади и запасов. Эти зависимости были нами когда-то хорошо изучены для разных объектов.

На практике это можно видеть при буровой разведке россыпей с крупным золотом. Скважины или вообще пропускают россыпь (запасы 0) или дают "лапшу", которую нельзя объединить в промышленные контуры. Чтобы получить из "лапши" запасы, надо скважины заменить, например, траншеями. (Здесь где-то есть план разведки по скважинам и траншеям, где хорошо видна разница).

На руде то же самое: недостаточная представительность проб занижает площадь (и часть запасов остается за контурами). Увеличение массы (объема) проб расширяет контуры (до некоторого предела), соответственно, количество золота в контурах увеличивается.

Dogon, 12.02.15 09:10:21 — 12 февраля 2015 08:43:40

В пределе можно взять одну пробу объемом в месторождение, правда содержание не вырастет до бесконечности.

Б.Кавчик, 12.02.15 12:17:23 — Dogon, 12 февраля 2015

Вы правы в том, что запасы и среднее содержание - это разные показатели и у них разные погрешности. Потому бывает как на Наталке: запас нарастили - это хорошо, но содержание завысили - это плохо.

Надо рассматривать оба показателя и стремиться к тому, чтобы у каждого из них погрешности были приемлемыми. Иногда стоит дополнительно определять погрешности определения мощности рудного тела или песков.

Б.Кавчик, 13.02.15 06:31:59 — 12 февраля 2015

Да, добавлю еще про погрешность определения содержания. Как вы знаете, она меняется на разных участках месторождения и в эксплуатационных блоках. Потому на Наталке, в рудном теле, о котором идет речь (в статье написали, что прирастили 200 тонн), погрешность содержания может быть не такая грустная, как в карьере, руду которого начали перерабатывать (Ксс=0,5). Может там близко к 1,0? В каждом случае баланс погрешностей складывается по разному.

В целом про Наталку говорить, конечно, нельзя.

ВФ, 17.04.15 16:18:50

Уважаемые коллеги, проясните ситуацию. Добыто 9,2 млн. т., официально объявлено о неотходе металла и снижении запасов по месторождению.

Так эти 9,2 млн переработаны? И на этом основании установлена проблема, или

НЕОТХОД установлен на основании опробований добытой руды и др. расчетов.

Мой вопрос не составляет корпоративной тайны, интерес профессиональный.

Заранее спасибо. Всем успехов.

Б.Кавчик, 24.04.15 12:09:23 — ВФ, 17 апреля 2015

Вам на этот вопрос кто-то уже ответил. Я тоже думаю, что о неотходе содержания на Наталке узнали давно по данным опробования добытой руды и по данным переработки руды на опытной фабрике. Погрешность завышения среднего содержания возникает при разведке, а при добыче руды погрешность разведки проявляется реальным неотходом среднего содержания.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Применение технологических методов пробоподготовки для оценки запасов большеобъёмных золоторудных объектов на примере Наталкинского месторождения»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "четыре прибавить 13":