Исследования по крупнообъемному опробованию коренных руд некоторых месторождений Таджикистана

Современное состояние вопроса по крупнообъемному опробованию золотосодержащих руд

 В практике опробования руд коренных месторождений золота, в том числе и в Таджикистане, после отбора пробы обычно проводится ее измельчение, сокращение, истирание и сокращение. На анализ берется навеска истертого до минус 0,074 мм материала. При такой крупности отдельная золотина диаметром 0,074 мм имеет массу 3,2 мкг.

В 50-граммовой навеске такая золотинка дает содержание 0,06 г/т. При содержании золота в пробе 1,0 г/т в 50-граммовой навеске должно быть 16 золотин размером 0,074 мм [1]. Фактически в навеску может попасть больше или меньше золотин, что определяет некоторую погрешность анализа.

Чем больше в месторождении золота крупнее 0,1 мм, тем хуже результаты дает такой метод пробоподготовки материала. При наличии в месторождении частиц золота размером 0,5–1,0 мм возникает проблема их измельчения. Чтобы они были пропорционально представлены в 50-граммовой навеске для пробирного анализа, каждую золотину нужно измельчить в сотни и тысячи раз. Например, чтобы золотину размером 1,0 мм превратить в частицу размером 0,074 мм необходимо измельчение в 3125 раза. При современных технологиях и оборудовании это нереально. Щековые дробилки золото не дробят, валковые его только расплющивают, а истиратель раскатывает его в проволоку или чешуйки. Неизмельченное золото чаще всего не попадает в навески для пробирного анализа и, следовательно, его не учитывают при определении содержания и подсчете запасов.

Исследованиями ЦНИГРИ установлено, что подготовка к пробирному анализу стандартным способом проб с содержанием Au 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% [2].

Расчетами показано [3], 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 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 1 мм. На то, что такая схема пробоподготовки, разработанная 100 лет назад, не всегда подходит для современных месторождений, указывалось и на международном горно-геологическом форуме в Магадане в 2008 г. [4, 5]. Исследователями, занимающимися данным вопросом, показано, что предварительно необходимо концентрировать золото из представительных навесок массой 1–2 кг и более.

За последние 10–15 лет исследованиями ряда авторов (Вольнов Б. А., Валиев Ю. Я. и др., 1991, 1993, 2002 гг.) и проведенными поисково-съемочными работами на золото Таджикской поисково-съемочной экспедицией в юрских угленосно-терригенных отложениях были выявлены отдельные разрезы с аномальными промышленными содержаниями золота. Однако в ряде случаев повторные анализы проб на этих объектах не подтвердили ранее полученные результаты. Невоспроизводимость результатов анализа на содержание золота в этих пробах объясняется авторами работ геохимическими особенностями его нахождения в терригенных песчаных осадках. Золото в этих породах имеет крайне неравномерное распределение, в результате которого вероятность попадания золотин в малонавесочные пробы (25–50 г) крайне мала, вследствие чего в большинстве проб золото не обнаруживается.

При поисках рассеянного и мелкого золота в терригенных осадочных метаморфических породах малонавесочные экспрессные методы анализа не эффективны. Эти вопросы обстоятельно обсуждались в многочисленных публикациях (Альбов (1975), Брешенков (1970), Каллистов (1969), Куликов (1988) Петров и др.).

Как показали работы по изучению геохимии золота в терригенных осадочно-метамор-фических породах разного возраста во многих регионах мира, таких как Австралия, США, Южная Африка, Восточная Сибирь, Средняя Азия и др., надежные результаты можно получить при анализе золота из больших навесок массой 500–1000 г и более.

На основании вышеизложенного необходимо было провести исследования по крупнообъемному опробованию руд некоторых коренных месторождений Таджикистана. Для предварительного обогащения использовали как гравитационный способ (концентрационный стол), так и метод хлоринации [6]. Эффективность применения гравитационного метода при подготовке геологических проб к пробирному анализу оценивается в количестве 200 т дополнительного золота при подсчете запасов Наталкинского месторождения [7].

Лабораторные исследования по концентрированию золота на концентрационном столе

Для исследования была взята проба руды, отобранная в горной выработке одного из участков разведуемого месторождения Пакрут. Масса предоставленной пробы составляла 70 кг, содержание золота — 4,15 г/т. Пробу предварительно издробили на щековой и валковой дробилках до крупности минус 1 мм, затем после перемешивания сократили, и 10 кг пробы было взято для дальнейших исследований.

Предварительное концентрирование золота из проб массой 1000 г и 1500 г (по одной пробе) проводили на концентрационном столе, в результате чего были получены три продукта: концентрат, промпродукт и шламы. Полученные фракции высушивали, взвешивали, истирали до минус 0,074 мм, после чего концентраты подвергали пробирной плавке (4–7 плавок), а промпродукты и шламы квартовали, и для пробирного анализа отбирали по две пробы массой по 25 г. В табл. 1 и 2 представлены результаты пробирного анализа и распределение золота по фракциям, полученным на концентрационном столе.

 Таблица 1. Результаты пробирного анализа фракций золотосодержащей руды

Таблица 2. Распределение золота по фракциям при обработке пробы руды на концентрационном столе

 Отсюда:

- расчетное содержание золота в пробе при исследовании навески 1000 г:

4,93 : 745 × 1000 = 6, 61 г/т;

- расчетное содержание золота в пробе при исследовании навески 1500 г:

7,399 : 1180 × 1000 = 6, 27 г/т.

- Среднее содержание золота — 6,44 г/т.

Как видно из полученных данных, отмечается хорошая сходимость содержания золота, определенного из навесок 1000 и 1500 граммов.

Таким образом, проведенные исследования золотосодержащей руды месторождения Пакрут при предварительном концентрировании пробы на концентрационном столе показали, что содержание золота, определенное из крупнообъемных проб, более чем на 2 г/т выше, чем определенное по традиционной методике.

Концентрирование золота методом хлоринации

Хлоринация основана на свойстве металлического золота соединяться с хлором при обычной температуре в присутствии влаги с образованием хлорного золота, легко растворимого в воде [6]. Из раствора хлорного золота последнее может быть осаждено в виде либо металлического, либо сернистого золота. Хлор получали в отдельном приборе (колбе) путем действия соляной кислоты на марганцевокислый калий.

2KMnO₄ + 16HCl = 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O

Предварительно пробы руд издробили, затем измельчили до крупности минус 0,1 мм, и после этого они были подвергнуты обжигу в течение 2 часов при температуре 750° С. Обжиг проб способствует освобождению веществ, поглощающих хлор (т.е. повышающих его расход) и разлагающих хлорное золото, образующееся при хлоринации пробы. К числу таких веществ могут быть отнесены сера, мышьяк, сурьма, теллур, медь, свинец и оксиды кальция и магния. Поэтому пробы сульфидсодержащих руд следует обжигать, в противном случае хлорирование необожженных проб даст заниженное содержание золота. При обжиге необходимо следить за тем, чтобы не было разброса материала пробы выделяющимися газами. За полчаса до конца обжига в пробу был добавлен хлористый натрий в количестве 1% от массы обжигаемой навески.

Хлоринацию проводили на собранной для этого установке.

Колба, в которой получали хлор, была соединена со следующей колбой, в которую насыпали навеску руды. Несколько выше уровня засыпанного материала в колбу наливали воду. Через пробку крышки были пропущены две стеклянные трубки. Та из них, по которой подавали хлор, была опущена до дна банки, конец второй трубки располагался выше уровня воды. Наружный конец второй трубки резиновым шлангом соединяли с первой трубкой следующей банки, если хлоринации подвергались две и более проб, или шланг опускали в стакан с водой для создания водяного затвора и для удобства наблюдения за выделением хлора. Время хлоринации было выбрано равным 6 часам. Во время процесса хлоринации содержимое банок периодически перемешивали. Наиболее важной реакцией при хлорировании является перевод золота в присутствии влаги в хлорное золото, хорошо растворимое в воде (в 100 г воды растворяется 68 г хлорного золота):

2Au + 3Cl₂ +2H₂O = 2AuCl₃ + 2H₂O

После окончания хлоринации колбы открывали, выпускали свободный хлор и осторожно сливали раствор в чистую посуду, после чего 2–3 раза промывали декантацией осадок водой, приливая эту воду к первой порции раствора. Навеску переносили на бумажный фильтр и отсасывали под вакуумом оставшуюся воду, которую также приливали к первой порции раствора. Замеряли объем полученного раствора. От раствора отбирали аликвоту 100 мл и экстрагировали находящееся в нем золото в 10 мл изоамилового спирта, в котором определяли золото атомно-абсорбционным методом. Осадок высушивали, тщательно перемешивали и отбирали представительную пробу, которую подвергали разложению по известной методике подготовки проб для определения золота атомно-абсорбционным методом.

Исследования проводили на пробах руд коренных месторождений золота — Пакрут и Пуштифарфар (рудопроявления №1 и №2). Предварительно в них было определено содержание золота атомно-абсорбционным методом: Пуштифарфар № 1 — 0,915 г/т, Пуштифарфар № 2 — 1,79 г/т. Результаты исследований представлены в табл. 3.

Таблица 3. Распределение золота по фракциям при обработке пробы руды методом хлоринации

В итоге исследований получены следующие результаты:

- содержание золота в пробе месторождения Пакрут составило:

0,00309 × 10⁶ : 500 = 6,18 г/т.

Содержание золота, определенное из навески руды 500 г методом хлоринации, на 2,03 г/т больше,  чем определенное традиционным способом.

- Содержание золота в пробе рудопроявления «Пуштифарфар № 1» из пробы массой 500 г составило:

0,0006725 × 10⁶ : 500 = 1,345 г/т.

- Содержание золота в пробе рудопроявления «Пуштифарфар № 1» из пробы массой 1000 г:

0,001249 × 10⁶ : 1000 = 1,249 г/т.

- Среднее содержание золота, определенное в крупнообъемных пробах, — 1,295 г/т.

- Содержание золота, определенное из навески руды 500 г и 1000 г методом хлоринации, на 0,38 г/т больше, чем определенное традиционным способом.

- Содержание золота в пробе рудопроявления «Пуштифарфар № 2», определенное при обработке пробы руды

- массой 500 г: 0,001615 × 10⁶ : 500 = 3,23 г/т,

- массой 1000 г: 0,00328 × 10⁶ : 1000 = 3,28 г/т.

- Среднее содержание золота, определенное в крупнообъемных пробах, — 3,25 г/т. Содержание золота, определенное из навески руды 500 г и 1000 г методом хлоринации, на 1,46 г/т больше, чем определенное традиционным способом.

Необходимо отметить, что при использовании различных методик концентрирования золота (хлоринация, концентрирование на столе) в крупнообъемных пробах месторождения «Пакрут» получены близкие результаты — 6,18 и 6,44 г/т соответственно.

Таким образом, проведенные исследования показали целесообразность крупнообъемного опробования и концентрирования проб разведуемых месторождений золота перед анализами.

Современные концентраторы, используемые в настоящее время для этих целей, — это лабораторные центробежные концентраторы типа ЦВК-100-2М, Falcon L40 и др.

Литература

1. Б. К. Кавчик. Схемы пробоподготовки при пробирном анализе на золото. Зoлотодобыча, №119, 2008, с. 12–14.

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

3. H. E.Ceifton, R. E.Hunter, F. J.Swason, R. L.Phillps. “USGS professional paper 625 c”, 1969. 

4. В. К. Прейс, Ю. В. Прусс. Рациональная методика разведки и опробования золоторудных месторождений. Магадан. Тезисы докладов Международного горно-геологического форума. 2008, с. 132–133.

5. Н. В. Кондратьев. К методике обработки рудных проб, содержащих свободное золото. Там же, с. 134–135.

6. В. Г. Петров. Крупнообъемное опробование при геохимических исследованиях на золото. 1982, 131 с.

7. М. П. Казимиров, Е.М. Никитенко и др. Применение технологических методов пробоподготовки для оценки запасов большеобъемных золоторудных объектов на примере Наталкинского месторождения. Зoлотодобыча, № 119, 2008, с.16–21. ■

Золотодобывающая промышленность Таджикистана