Опыт использования гамма-активационного анализа для определения содержания золота в новой лаборатории АО«ПАВЛИК»

 В 2022 году на горно-обогатительном комбинате АО «ПАВЛИК» была запущена в опытно-промышленную эксплуатацию новая, в настоящее время единственная в России лаборатория гамма-активационного анализа золотосодержащих руд. В статье представлены результаты первого года ее работы.

Геологическое обеспечение горного производства включает комплекс мероприятий, направленных на технически правильную, экономически целесообразную и безопасную разработку месторождений, наиболее полное извлечение из недр полезных ископаемых. Важным условием для этого является правильная, эффективная и своевременная эксплуатационная разведка. Одним из ключевых этапов эксплуатационной разведки является опробование геологических выработок. В свою очередь к геологическим пробам предъявляются принципы достоверности, представительности, оперативности получения результатов и экономичность.

АО «ПАВЛИК» — горнорудная компания, которая решила задачу увеличения производительности и оперативности анализов проб с помощью гамма-активационного анализа (далее ГАА) и запустила лабораторию ГАА (далее ЛГАА) в мае 2022 года. Данный метод определения золота гармонично вписался в ранее применяемый процесс опробования и не повлиял на стадию отбора проб. При этом значительно ускорены пробоподготовка и анализ геологических проб.

Отбор проб

Геологические эксплуатационно-разведочные работы на предприятии представлены бескерновым бурением с обратной продувкой (RC) и отбором проб шлама с буровзрывных скважин со всей площади добычных блоков и некоторых частей площадей вскрышных блоков. Отбор проб производится с каждой скважины поинтервально по 2,5 м, вес пробы составляет от 4,0 до 12,0 кг. А также в ЛГАА подаются пробы рудного контроля — горстевого опробования рудных штабелей.

Пробоподготовка

Метод гамма-активационного анализа не требователен к пробоподготовке. Сократились подготовительные операции до однократного дробления, исключено истирание, сокращено количество контрольных просеиваний. Подготовка проб для ГАА ограничивается дроблением проб до крупности 1–3 мм и последующей упаковкой в контейнеры (рис. 1). Время на подготовку одной аналитической пробы сократилось почти в 2 раза по отношению ко времени подготовки пробы для проведения пробирного анализа (табл. 1). В настоящее время подготовка пробы к анализу (дробление, упаковка и маркировка) составляет 8–9 мин (без учёта времени высушивания).

Рис. 1. Схема пробоподготовки проб для гамма-активационного анализа

Таблица. 1. Сравнение схем пробоподготовки проб для гамма-активационного анализа и пробирного анализа

После перехода ЛГАА в штатный режим при полном обслуживании эксплуатационно-разведочных геологических работ требования к массе исходной пробы при отборе не были изменены для сохранения представительности пробы и возможности при необходимости заверять определения ГАА ранее принятым методом пробирного анализа.

Производительность лаборатории

Общая численность лаборатории ГАА составляет 37 человек. Персонал лаборатории работает вахтовым методом в двухсменном режиме. Непосредственное обслуживание установки осуществляют 3 человека в смену. Полностью штат лаборатории был укомплектован в октябре 2022 года, но переход на двухсменный режим работы осуществлён в середине июня 2022 года.

В соответствии с технической документацией скорость измерений установки ГАА «Au-изомер» составляет не менее 60 проб в час или около 1000 проб в сутки (при двухсменном режиме работы).

Фактическое количество проанализированных проб лаборатории по итогам работы за 2022 год и 5 месяцев 2023 года представлена в табл. 2.

Таблица 2. Количество проанализированных проб в ЛГАА за 2022-2023 гг

* без учёта контрольных измерений.

Практические результаты работы подтвердили высокую производительность лаборатории и низкую стоимость гамма-активационного анализа по сравнению с традиционным пробирным анализом. Себестоимость единичного ГАА составляет 454,6 руб. (для сравнения себестоимость единичного анализа в классической пробирной лаборатории составляет порядка 1710 руб.). 

Обеспечение достоверности результатов измерений

Для обеспечения достоверности результатов испытаний на основе ГОСТ Р ИСО 5725–2022, РМГ 76–2014, ОСТ 41-08-214-04 и ОСТ 41-08-265-04 к моменту начала опытно-промышленной эксплуатации в ЛГАА создана система управления качеством испытаний, адаптированная под применяемый метод и задачи лаборатории. Формы реализации контроля качества испытаний ЛГАА выбраны в соответствии с методикой измерения.

За прошедший год в ЛГАА повторному анализу (в рамках внутреннего приёмочного контроля партии проб) были подвергнуты 28 600 рабочих проб, что составляет 20% от общего количества проб, поступивших в лабораторию и выполнено 18 732 измерения в стандартных образцах (СО) (в рамках оперативного контроля точности). Оценка значений составляющих погрешности (в виде среднеквадратического отклонения СКО) при реализации метода в лаборатории с применением статистических методов показала удовлетворительные результаты для всех классов содержаний как при ВЛК внутрилабораторной прецизионности на рабочих пробах, так и при реализации ВЛК точности и правильности, с применением СО. 

Внешний контроль анализов проб выполняется в лаборатории АО «СЖС Восток Лимитед». На внешний контроль направляются все пробы, прошедшие внутренний контроль в лаборатории ЛГАА. 

Подробно результаты испытаний будут изложены в отдельной статье.

Добычные работы

Подготовка запасов к добыче является главной задачей эксплуатационной разведки. В силу специфики горных работ на месторождениях, разрабатываемых открытым способом (невозможности размещения либо длительного нахождения бурового оборудования на запланированных точках в связи с временным складированием горной массы; необходимостью соблюдения требований техники безопасности при массовом производстве взрывных работ и другими производственно-техническими причинами) производство разведочных буровых работ должно оперативно реагировать и иметь возможность корректировать направления разведочного бурения и плотность сети. Такая мобильность разведочных буровых работ в настоящий момент поддерживается экспрессным высокопроизводительным методом ГАА.

В результате эксплуатационной разведки в период работы ЛГАА (10 месяцев) удалось изменить соотношение (вскрытые/подготовленные/готовые) запасов по степени подготовленности к выемке в сторону увеличения доли подготовленных запасов. Плотность разведочной сети и площади покрытия обеспечили изученность вскрытых запасов и их перевод в подготовленные и готовые к выемке балансовые запасы.

Сопровождающая эксплуатационная разведка, параллельная подготовке добычного блока к выемке, в период работы ЛГАА увеличила до 100% покрытия рабочих площадей с полученными результатами опробования.

В период работы ЛГАА отмечено снижение потерь металла и разубоживания руды как следствие более точного оконтуривания рудных тел и их селективной выемки. Также положительно сказалось на управлении процессом подачи руды на ЗИФ — оперативное изменение шихты.

В 2023 году предприятие переходит на более низкий кондиционный борт содержания Au и вовлекает в добычу руды с бортовым содержанием Au 0,4 г/т, данный переход также обусловлен внедрением ЛГАА. Высокая производительность метода позволила увеличить объёмы подготовительных процедур для выемки запасов. Соответственно, ожидаемый плановый запуск второй очереди золотоизвлекательной фабрики с возможностью переработки более 10,0 млн тонн руды дополнительно подкреплен возможностями ЛГАА.

Подводя итоги

Применение гамма-активационного метода анализа горных пород и продуктов их переработки для определения массовой доли Au наиболее актуально для крупных золотодобывающих предприятий с объемами опробование геологических выработок более 800 проб/сутки. Время, затрачиваемое от момента отбора пробы на карьере до момента получения конечного результата, составляет 10–12 часов (львиная доля приходится на процесс пробоподготовки, в частности, на сушку геологических проб (6 часов)), непосредственно гамма-активационный анализ единичной геологической пробы составляет менее 1 минуты.

Дальнейшее развитие данного метода анализа на крупных золотодобывающих предприятий представляется перспективным. Данный вывод возможен с учетом того, что производители установки получили большой объем информации о режимах работы оборудования и отдельных агрегатов. Последующие установки активационного анализа пойдут в серию с учетом проведенных испытаний и реализации проекта увеличения производительности установки до 1500 проб/сутки; более представительного анализа за счет массы аналитической навески 450 г, реализации возможностей многоэлементного анализа на золото и серебро.

Читать продолжение статьи: 

О достоверности результатов опробования и определения содержания золота в новой лаборатории гамма-активационного анализа АО «ПАВЛИК»

-2+5

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница