Гамма-активационный анализ на золото и серебро — эффективная разработка советских физиков

Мошков В. А., АО «Атомредметзолото»
Тямисов Н. Э., ОАО «Янгеология»
Золотодобыча, №225, Август, 2017

От редакции. Решить проблему увеличения производительности анализов на золото и серебро позволяет интереснейшая советская разработка, ныне, к большому сожалению, практически забытая. Ниже приведены данные о методе анализа, разработанном в СССР, и краткая информация о последней в России лаборатории гамма-активационного анализа, которая, к сожалению, в 2015 году прекратила свою работу.

 

В 1986 году в поселке Батагай Верхоянского района Якутской АССР была построена промышленная лаборатория ядерно-физического анализа для экспрессного определения содержаний химических элементов в геологических пробах (см. фото). В 1970-80-е годы ядерные исследования в СССР достигли пика своего развития, и их результаты активно внедрялись в народное хозяйство. Одним из перспективных направлений этого развития было внедрение фотоядерных реакций и возможности их практического применения при анализе горных пород и руд. Следует отметить, что результаты этих работ были опубликованы в ряде советских и зарубежных изданий и доложены на всесоюзных и международных конференциях.   

Основным методом в лаборатории являлся гамма-активационный анализ (далее ГАА) на золото и серебро. Внедрением метода ГАА предполагалось снизить стоимость анализов, повысить оперативность и точность получения данных. 

Основные достоинства метода ГАА:

- Определяет содержания в представительных аналитических навесках массой 400–700 г (на пробирный анализ идет обычно всего 50 г).

- Подготовка материала проб может быть ограничена их дроблением до 1–3 мм (для пробирного анализа пробы истираются до 0,074 мм).

- Производительность ГАА — 500 и более анализов на золото за 6-часовую рабочую смену и до 300 анализов на серебро за ту же смену.

- Метод не деструктивный, материал проб не уничтожается, что позволяет при необходимости анализировать его неограниченное число раз.

- Процесс анализа полностью автоматизирован. Аналитическая навеска направляется на анализ в механическую транспортную систему и возвращается из нее в том же виде. Наведенная активность материала проб по окончании измерения отсутствует.

- Результаты анализа сохраняются в электронном виде, в том числе и спектры активированных проб, что позволяет визуально контролировать каждую аналитическую пробу, а результаты анализа оперативно отправлять заказчикам (например по электронной почте).

 

Лаборатория в Батагае получила название Центральная ядерно-аналитическая лаборатория (ЦЯАЛ). Она вошла в состав Янской геологоразведочной экспедиции (ныне ОАО «Янгеология»). Лаборатория соответствовала требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006, международного стандарта ИСО/МЭК 17025. Она была аттестована на техническую компетентность и независимость при проведении исследований минерального сырья и зарегистрирована в Государственном реестре под №POOCC RU.0001. 512384. 

В 1986 году лаборатория разработала отраслевую инструкцию на методику ГАА № 264-ЯФ «Гамма-активационное определение золота в геологических пробах и продуктах их технологической переработки с применением линейного ускорителя электронов ЛУЭВ-8А» (протокол научного совета по аналитическим методам при ВИМС №50 от 30.12.86 г.), категория точности III. Инструкция была утверждена в ранге отраслевой.

В 1989 году была разработана и утверждена ВИМС в ранге отраслевой инструкция на методику ГАА №282-ЯФ «Гамма-активационное определение серебра в геологических пробах с применением линейного ускорителя электронов ЛУЭВ-8А», (протокол НСАМ №52 от 01.12.1987 г.), категория точности III.

В 1991 году была утверждена в НСАМ при ВИМС инструкция №380-ЯФ «Гамма-активационное определение серебра в полиметаллических рудах» в ранге отраслевой по III категории точности.

В период 2007–2008 гг. в ядерно-аналитическом комплексе лаборатории совместно с разработчиками аппаратуры — ВНИИТФА (г. Москва) и ООО НПП «Корад» (г. Санкт Петербург) — был выполнен комплекс ремонтных и наладочных работ по модернизации аппаратуры для гамма-активационного анализа. В результате был осуществлен переход на современную аппаратную базу всех блоков управления механической транспортной системы, а также измерительных и управляющих систем комплекса. Одновременно были внедрены в практику ГАА одноплатные спектрометры АЦП-1К-1В производства НПЦ «АСПЕКТ» (г. Дубна) и блоки детектирования высокого разрешения на основе ФЭУ фирмы «Hamamatsu Photonics» с энергетическим разрешением ≤8,0% на линии 661,8 Кэв. В тот же период был выполнен цикл работ по замене устаревшего оборудования в вакуумной системе ЛУЭ-8А, импульсном модуляторе генератора сверхвысоких частот и системе стабилизированного высоковольтного питания. Это позволило еще больше повысить качество и производительность работ.

Ниже в табл. 1 приведены краткие характеристики ядерно-физического анализа с использованием ускорителей ЛУЭВ-8А и ЛУЭВ-15А.

 

Таблица 1. Основные характеристики ядерно-физического анализа с использованием новых ускорителя ЛУЭВ-8А

Элемент

Вид анализа

Навеска, г

Крупность, мм

Нижняя граница количественных определений, г/т

Время анализа, сек

Золото

ГАА

50–700

до 3,0

0,1 – 0,5

31

Серебро

ГАА

50–700

до 3,0

1,0 – 5,0

45

 

В 2006–2009 гг. ОАО «Янгеология» по заказу ЗАО «Полюс» провела разведочные и оценочные работы на площади Кючусского рудного поля и на одноименном месторождении.  В 2009 году подсчет запасов золота на месторождении Кючус был проведен по результатам аналитических работ ЦЯАЛ методом ГАА и утвержден в ГКЗ. Были выполнены работы также и на других объектах (табл. 2).

 

Таблица 2. Применение гамма-активационного анализа при подсчете  запасов месторождений золота и серебра с постановкой запасов на баланс в ФБУ «ГКЗ РФ»

№№

п/п

Наименование месторождения,

расположение

Организация, недропользователь

Протокол ГКЗ, № и дата

1

Золоторудное месторождение Кючус (Якутия, Верхоянский район)

ОАО «Якутская ГК
(ОАО «Полюс-золото»)

1946-оп, 19.06.09 г.

2

Золоторудное месторождение Вьюн (Якутия, Верхоянский район)

ЗАО «Янская ГК»
(ОАО «Нижне-Ленское»)

2148, 03.03.10 г.

3

Месторождение серебра Кимпиче (Якутия, Эвено-Бытантайский район)

ОАО «Янгеология»

2878-оп, 26.10.12 г.

4

Серебро-полиметаллическое месторождение Прогноз (Якутия, Верхоянский район)

ООО «Прогноз-Серебро»

3409, 29.11.13 г.

 

Всего с момента пуска метода ГАА (в 1986 году) произведено около 500 тысяч анализов геологических проб более чем 30 месторождений и рудопроявлений. Методом ГАА исследованы практически все пробы уникальных по масштабам золоторудного месторождения Кючус и серебро-полиметаллического Прогноз. Высокое качество проводимых аналитических исследований подтверждалось результатами внутреннего и внешнего лабораторных контролей. Результаты работ опубликованы в ряде советских и зарубежных изданий и доложены на всесоюзных и международных конференциях.

ЦЯАЛ в Батагае не единственная промышленная лаборатория ГАА в СССР. Первая лаборатория была построена в середине 1970-х годов на золоторудном месторождении Мурунтау (г. Зарафшан, Республика Узбекистан). В этой лаборатории гамма-активационный метод определения золота получил широкое применение благодаря высокой скорости и дешевизне анализа. Эта лаборатория после ряда модернизаций успешно работает до сих пор. Одним из впечатляющих итогов ее деятельности является производительность — свыше 1 млн анализов в год. 

Специалисты ОАО «Янгеология», принимавшие участие в эксплуатации лаборатории ГАА, а также разработчики аппаратуры для ядерно-физического анализа готовы поделиться опытом и помочь в создании лаборатории ГАА заинтересованному предприятию.

 

 678500, РФ, Респ.Саха (Якутия), Верхоянский р-н, п.Батагай, ул. Октябрьская, д.6  


-1+4
Просмотров статьи: 5331, комментариев: 34       
Статьи по геологии рудных и россыпных месторождений золота

Комментарии, отзывы, предложения

СНС, 26.01.18 12:38:12 — Мошков Валерий, 25.01.18

В России есть не меньше десятка месторождений, где лаборатория ГАА была бы оптимальным выбором. Вы пробовали подготовить и направить в крупные компании письма с коммерческими предложениями о создании лаборатории ГАА?

Мошков Валерий, 27.01.18 20:48:52 — СНС

Да, такое предложение, точнее технико-коммерческое предложение, было подготовлено для одной из золотодобывающих компаний. Они готовили проект для освоения крупного месторождения золота (балансовые запасы около 50 тонн). Предложение включает в себя: технические предложения в части поставки ускорительного и измерительных комплексов, расчет текущих затрат на эксплуатацию лаборатории ГАА, включая пробоподготовку. Термин «коммерческое предложение», всё-таки, подразумевает предоставление каких-то товаров или услуг, которые уже имеются в наличии, их можно пощупать и оценить. В нашем случае всё намного сложнее, ведь речь идет об уникальной установке. (Хотя чего уж тут «уникального» - на Мурунтау она работает уже более 40 лет). Да, потребуются немалые затраты в начальный период на ее сооружение, но эти затраты (в сравнении с лабораторией пробирного анализа) окупаются в течение 2 – 3 лет. Но, повторяю, главным плюсом ГАА являются уникальные точностные характеристики этого метода (о них подробно выше по ветке обсуждения), не достижимые другими методами анализа на золото. А внедрение нового, перспективного это всегда творческий поиск, способность вникнуть в казалось бы скучные и не понятные вопросы, умение и желание заглянуть за горизонт – это удел руководителей (менеджеров) высочайшего уровня, коих, увы, сейчас нет.

Магадан, 28.01.18 04:58:40 — Мошков Валерий, 27.01.18

Не надо повторять достоинства метода, об этом уже все сказано. Вы что предлагаете:

- инжиниринговые услуги?

- поставку ускорительного и измерительного комплексов?

Уточните, пожалуйста, ваше предложение. Оно от вас или от фирмы?

Мошков Валерий, 28.01.18 15:57:55 — Магадан

Я предлагаю создать лабораторию ГАА. Поставка оборудования и инжиниринговые услуги это работа специализированных организаций. Предложение, разумеется, от меня лично. О какой фирме Вы говорите?

Магадан, 29.01.18 04:55:25

Что значит "предложил создать"? У вас есть проект? У вас есть строители? Денег, насколько я понял, у вас нет. А что есть?

Мошков Валерий, 29.01.18 11:20:41 — Магадан

Все просто,"предложил" это значит - предложил! Проект есть и даже не один. Могу предоставить, если вы в этом хоть что-нибудь понимаете. Денег, как я понял, у вас тоже нет! Удачи ...

СНС, 29.01.18 12:25:14 — Мошков Валерий, 27.01.18

Ваше коммерческое предложение, насколько я понял, сделано непрофессионально. Вы предлагаете инвестору вложить 5 млн. долларов (!). Это приличная сумма. На такую сумму коммерческое предложение - непростое дело. Да и обращений у вас недостаточно. По статистике даже на хорошо составленное коммерческое предложение положительный ответ можно получить в лучшем случае по 1 из 10 рассылок.

Гость, 30.01.18 16:38:02 — всем

Производством и вводом в эксплуатацию линейных ускорителей для производства ГАА занимается ООО НПП "Корад". Кому интересно найдут контакту и информацию в интернете.

Мошков Валерий, 31.01.18 10:14:54 — СНС, Гостю

В коммерческом предложении указана вся необходимая для инвестора информация: технические и метрологические характеристики метода анализа, практически полный перечень затрат на приобретение оборудования, его монтаж и внедрение, а также текущие затраты на эксплуатацию лаборатории ГАА. Приведен расчет себестоимости одного анализа в зависимости от загрузки лаборатории. Дополнительно рассчитаны затраты на подготовку проб для ГАА (оборудование, материалы и проч.).

Соглашусь, я не профессионал по части составления коммерческих предложений, но я знаю как должна работать эта установка (знаю ее до "винтика"). К тому же это не серийный продукт, который я мог бы продемонстрировать всем желающим.

В отношении ООО НПП "Корад". В коммерческое предложение вошла их заявка (коммерческое предложение) с полным перечнем ускорительного оборудования; указана его стоимость, затраты на монтаж и сервисное обслуживание. Дополнительно указаны и запасные части к ускорителю. Но это только часть работ, поскольку требуется создать систему измерения наведенной активности, автоматизированную доставку проб, программно-аналитическое оборудование и много чего еще. Учтем, также и затраты на сооружение здания для лаборатории ГАА.

Дождались!, 16.06.18 09:37:49

Первая система анализа «PhotonAssay» заработает в Австралии

Фирма «MinAnalytical», подразделение австралийской компании «Ausdrill», установила систему анализа «PhotonAssay», разработанную Государственным объединением научных и прикладных исследований Австралии (англ. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO), на своем предприятии в Каннинг-Вейл, Западная Австралия.

Система существенно снижает время проведения анализа буровых проб: если с использованием обычных методов это занимает до 48 часов, то при помощи «PhotonAssay» для выполнения данной задачи требуется менее 10 минут.

Процесс анализа отличается не только высокой скоростью и надежностью, он представляет собой эффективную альтернативу обычному пробирному методу. Система CSIRO не предполагает использования химических веществ, дает более точные результаты, заметно снижает требования к подготовке пробы. Анализ можно производить многократно, поскольку пробы при его применении не разрушаются. Действие технологии «PhotonAssay» основано на использовании мощного рентгеновского излучения, которое «бомбардирует» образцы породы, воздействуя на атомы золота и других металлов. Высокочувствительные датчики улавливают «подписи», уникальные для конкретных элементов, определяя их концентрацию.

Хотя на данный момент основным ценным компонентом, по которому работает система «PhotonAssay», является золото, в будущем ее можно будет использовать и для анализа других типов минерального сырья.

С целью вывода на рынок и распространения технологии анализа в 2016 году совместными усилиями CSIRO и «RFC Ambrian» была образована корпорация «Chrysos Corporation», средства в развитие которой вложила «Ausdrill».

Через свое подразделение «Ausdrill» станет первой компанией в мире, предлагающей услуги по анализу с помощью «PhotonAssay». Производительность системы составит до 50 тыс. проб в месяц. С. Верхозин, zolotodb.ru, по материалам

А где наши?, 16.06.18 13:32:45

Хорошая новость для Австралийцев, а нам грустно.

КАС, 16.06.18 18:41:07

А чего грустно? Австралийцы обогнали, так они передовая страна. Они буду продавать хорошую и удобную лабораторию. А мы будем с удовольствием пользоваться. Прогрессу надо радоваться.

Мошков Валерий, 16.06.18 21:07:55

Обогнали?? Ускоритель китайский, спектрометр (датчики) немецкие (японские), исполнительные механизмы Гонконг, разработка (методика) советская. Даже геометрию контейнеров не стали менять - взяли уже готовую разработку. Повторяю, уже до хрипоты - в России все это имеется, нужны только воля и желание недропользователей. В чем они, австралийцы, действительно молодцы, так это в том, что поверили в эту методику и вложили в ее реализацию необходимые средства.

999, 16.06.18 22:23:08 — Мошков Валерий

В России огромное количество невостребованных передовых разработок, но государству не интересно поднимать страну за счет производства. Что то не так в нашем королевстве.

Магадан, 17.06.18 01:30:47 — 999

По вашему в любой дырке государство затычка. Завтра новые трусы у нас изобретут и что? Государство должно их внедрять?

999, 17.06.18 07:52:12 — Магадан

Читать умеете? Нет понимания взаимной связи процессов? Ни чем помочь не могу, мозги не продают. Экономическая политика государства должна быть нацелена на развитие производства.

Брат, 17.06.18 17:47:45 — 999, 17.06.18

Должна. Но не нацелена...

Магадан, 18.06.18 02:11:13 — 999

Мозги у всех разные, у вас они немного набекрень, поэтому вы не увидели в заметке, что в Австралии государство участвовало в разработке, а продавать ее будет коммерческая структура "Ausdrill". Это правильное разделение: государству - наука, бизнесу - торговля.

Вы хотите свалить торговлю на государство, как в советское время. А оно уже кончилось.

999, 18.06.18 08:17:00 — Магадан

Вы не верно толкуете изложенный мной текст. Это клиника. Я писал о том, что государство обязано осуществлять экономическую политику, создающую благоприятные условия для развития производства.

СНС, 20.06.18 06:18:28

Сейчас самую лучшую разработку, чтобы продать, надо умело рекламировать иначе она останется невостребованной или ею воспользуются конкуренты. Так произошло с ГАА лабораторией.

Технические специалисты даже самые лучшие, часто не разбираться в маркетинге и рекламе. Особенно это характерно для советских людей, так как в СССР при дефицитном рынке реклама была не нужна. Мошков, продвигая свою разработку, написал несколько писем. С трудом удалось получить статью для этого сайта, но этого совершенно недостаточно, чтобы получить финансирование.

В России к рекламе пока еще относятся по советски. Даже 1-2% в стоимости продукции советские руководители выделить не могут. А если конкурент выделяет 5%, то наши разработчики могут спать спокойно. Все заказы получат конкуренты. Таковы теперь условия рынка.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Гамма-активационный анализ на золото и серебро — эффективная разработка советских физиков »


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "одиннадцать прибавить 3":

подписаться на комментарии