Немного истории. Большинство геологических характеристик россыпных месторождений золота описаны в Методике ЦНИГРИ 1992 /1/. В советское время ЦНИГРИ был мощным отраслевым НИИ и входил в систему Министерства геологии СССР. МИНГЕО обеспечивало запасами добывающие предприятия Союззолото.
Институт «Иргиредмет» (где я работал) был головным НИИ золотодобывающей промышленности СССР и относился к Союззолото, которое входило в МЦМ СССР. В Иргиредмете в советское время было несколько геологических лабораторий общей численностью порядка 100 человек. Мы занимались эксплуатационной геологией и нас интересовали непосредственно вопросы повышения эффективности добычи золота, снижения потерь при эксплуатации, вопросы достоверности разведки, техногенные россыпи и др. Со специалистами ЦНИГРИ мы часто общались, и сегодня мне приятно вспомнить Игоря Борисовича Флерова и Владимира Ильича Куторгина — соавторов и редакторов Методики разведки россыпей золота и платиноидов /1/.
Описывая геологические характеристики россыпей, подчеркну, что шесть из восьми характеристик, приведенных в этой статье, есть в Методике ЦНИГРИ. Названия характеристик и методы расчета несколько отличаются, так как наши исследования выполнялись для месторождений в стадии отработки и были ориентированы на другой конечный результат; у ЦНИГРИ — на разведку и запасы, у нас — на максимальную прибыль от отработки месторождения.
Таблица 1. Геологические характеристики россыпного месторождения золота, необходимые для выбора оптимального промприбора (обеспечивающего максимальную прибыль при отработке месторождения)
| ХАРАКТЕРИСТИКИ |
Обозначение |
Возможные значения |
| 1.Крупность золота |
Ме, мм |
0,1 до 8 |
| 2.Сортированность золота |
Slg , ед |
0,2–0,6 |
| 3.Уплощенность золота |
U, мг |
0,7–6 |
| 4.Доля золота в сростках |
D, % |
0–10 |
| 5.Содержание тяжелой фракции в песках |
Стф, кг/м3 |
0,1–10 |
| 6.Валунистость песков |
% |
0–20 |
| 7.Промывистость песков |
Кпр |
От легко- до весьма труднопромывистых |
| 8.Гранулометрический состав песков |
Нужна ситовка |
|
Характеристики россыпей, как видно из табл. 1, количественно существенно отличаются, именно это определяет значительное разнообразие промывочных приборов и оборудования, разработанных для россыпных месторождений. Все приборы хороши, но у каждого есть определенная область применения.
Рассмотрим каждую из характеристик подробнее.
1. Крупность золота, Ме, мм (Медианный размер)
Ме — значение, которое делит навеску золота пополам по массе, то есть это размер сетки, через которую должна просеяться половина золота. (В методике ЦНИГРИ (стр.184) «Ме» называется «Средний размер золотин» и обозначается Дср.. Практически Д ср.= Ме, различия могут быть при разных методах расчета).
Характеристика Ме давно и хорошо изучена, имеется несколько способов ее расчета, в том числе графический с использованием бланка логарифмически нормального распределения.
В нашей лаборатории в Иргиредмете имелось большое количество определений Ме для разных россыпей СССР. По статистике крупность золота для большинства россыпей лежит (лежала) в диапазоне 1,0‒2,0 мм (табл. 2). Исходя из частоты встречаемости россыпей с разной величиной Ме, были приняты названия россыпей по крупности золота.
Таблица 2. Частота встречаемости россыпей с различным значением Ме, мм (данные до 2000 года)
| Крупность, мм |
Менее 0,5 |
0,5‒1,0 |
1,0‒2,0 |
2,0‒4,0 |
Более 4,0 |
| Частота встречаемости, % |
10 |
40 |
35 |
10 |
5 |
| Принятое название* |
Весьма мелкое |
Мелкое |
Среднее |
Крупное |
Весьма крупное |
В настоящее время данные о крупности золота ко мне также поступают благодаря программе ГРАН. Я с интересом наблюдаю, что частота встречаемости россыпей с мелким золотом стала выше. Видимо, это связано с преобладанием буровой разведки, которая крупное золото не выявляет.
Безразмерная характеристика Slg показывает разброс золота по фракциям крупности. В Методике ЦНИГРИ сортированность количественно не характеризуется, только говорится: «…Уровень неоднородности зерна полезного компонента имеет большое значение для характеристики россыпей и для выявления условия их образования, определения рационального объема проб и выбора оптимального способа разведки и опробования, а также разработки технологических схем обогащения…» (/1/, стр. 46) и предлагается его детально описывать). Для количественной характеристики сортированности золота в нашей лаборатории использовали стандарт логарифмически нормального распределения массы золота по фракциям крупности — Slg.
С учетом имеющейся у нас статистики, россыпи разделили по сортированности на три группы (табл. 3).
Таблица 3. Частота встречаемости россыпей с различным значением Slg (данные до 2000 года)
| Сортированность |
Менее 0,3 |
0,3‒0,4 |
Более 0,4 |
| Частота встречаемости, % |
20 |
60 |
20 |
| Принятое название |
Хорошо сортированное |
Средне сортированное |
Плохо сортированное |
В целом Ме (Ме (мм), если перевести в десятичный логарифм) и Slg — это два параметра логарифмически нормального распределения массы золота по фракциям крупности. Обычно это распределение хорошо аппроксимируется нормальным законом, что позволяет решать интересные практические задачи, в частности прогноз наличия весьма мелкого золота, наличия и крупности самородков, необходимый размер отверстий бочечного грохота и др.
Значение Slg можно определить графически с использованием бланка логарифмически нормального распределения или рассчитать по программе ГРАН здесь на сайте.
Понятно, что чешуйчатое золото легко уплывет со шлюза и надо принимать меры, чтобы его не потерять. В Методике ЦНИГРИ (стр. 186) для оценки уплощенности золота используется коэффициент уплощенности К: «…Он представляет отношение суммы длины (а) и ширины (б) к удвоенной толщине (с). Вычисляется как среднее арифметическое для 50 золотин».
В нашей работе тогда не было возможности заниматься замерами золотин, поэтому мы использовали более простой показатель (см. табл.1) — уплощенность U, мг, — который определяется как средняя масса золотин фракции 0,5‒1,0 мм. Такое определение достаточно для решения задач обогащения, с которыми можно столкнуться в практике.
Значения U в нашей лаборатории было определено для многих россыпных месторождений, они колебались от 0,7 до 6,0 мг. Из практики известно, что если средняя масса золотин этой фракции имеет величину порядка 1,0–2,0 мг, то золото в месторождении чешуйчатое и весьма трудное для извлечения. Если же средняя масса золотин более 4,0 мг, то золото зернистое, комковатое и легко улавливается шлюзовыми приборами.
Таблица 4. Частота встречаемости россыпей с различным значением U, мг (данные 2000 года)
| Уплощенность, U, мг |
Менее 2 |
2‒4 |
Более 4 |
| Частота встречаемости, % |
20 |
60 |
20 |
| Принятое название |
Весьма уплощенное (чешуйчатое) |
Средне уплощенное (пластинчатое) |
Слабо уплощенное (зернистое, комковатое) |
Для расчета U можно использовать уже упоминавшуюся выше программу ГРАН.
4. Доля золота в сростках Dr, %
В Методике ЦНИГРИ данный показатель не имеет количественной характеристики, хотя при описании золота требуется указывать наличие сростков золота с породой. По нашему предложению количественный показатель Dr определяется в ходе проведения ситового анализа. Золото (50‒100 золотин) двух-трех наиболее крупных фракций объединяется. Золотины пересчитываются (Nk). После этого золотины просматриваются и из них выбираются сростки с породой. Количество таких золотин записывается в бланк ситового анализа как Nr. Доля рудных зерен Dr рассчитывается по формуле: Dr = Nr/Nk × 100.
По этой характеристике данных у нас было мало, так как исследования в 1990-х годах прекратились по известным причинам. Характеристика Dr была бы весьма полезна для разработки мероприятий по снижению потерь золота в сростках. Золото в сростках с породой легко скатывается в эфеля из-за небольшой их плотности. Оно может теряться при промывке песков с галей бочечных приборов и драг, так как золотокварцевые агрегаты иногда имеют размер больше перфорации бочки.
5. Содержание тяжелой фракции в песках Стф, кг/м3
В Методике ЦНИГРИ определение этого показателя не предусмотрено, хотя вся тяжелая фракция при разведке россыпей изучается.
Показатель Cтф (кг/м3) определяют в принципе так же, как содержание в песках золота: пробу промывают до черного шлиха, черный шлих высушивают и взвешивают. Содержание определяется как отношение массы шлиха к объему пробы. Чем больше содержание черного шлиха, тем быстрее он заполнит постель шлюза, и извлечение снизится. Необходимо или увеличивать частоту сполоска шлюзов или заменять шлюз устройствами с непрерывным выходом концентрата (отсадками или винтовыми сепараторами).
При минимальном содержании в песках тяжелой фракции работа шлюза наиболее эффективна и обеспечивает извлечение даже мелкого и пластинчатого золота более 90% /3/.
6. Валунистость песков
Этот показатель определяет дезинтегрирующую часть прибора. Для нее критичным является наличие валунов (глыб) размером более 30 см в поперечнике. Такие валуны заметно снижают производительность гидровашгердных приборов, так как струя гидромонитора с трудом их выталкивает в отвал. В приборах типа ПБШ валуны могут разбить бочку, поэтому надо предусматривать валуноотделение, а при значительном количестве крупных валунов применять специальные промприборы, такие как ГГМ-3 и ППМ-5.
В Методике ЦНИГРИ предусмотрено определение валунистости песков (/1/, стр. 109) «как отношение общего объема средних и крупных валунов (глыб) размером более 20 см к общему объему песков (в целике) по тем проходкам, где они содержатся».
7. Промывистость песков Кпр
Описана в методике ЦНИГРИ (/1/, стр. 113) и определяется коэффициентом промывистости Кпр. Показатель определяет систему дезинтеграции промывочного прибора.
Таблица 5. Группировка песков по степени промывистости /1/
| Группа песков |
Выход фракций менее |
Отношение количества глины |
Коэффициент |
Категория |
| Легкопромывистые |
Менее 10 |
1: 50 |
Менее 1,0 |
I |
| Среднепромывистые |
10-15 |
1: (20-40) |
1,0 - 1,5 |
II |
| Труднопромывистые |
15-20 |
1: (10-8) |
Более 1,5 |
III |
| Весьма труднопромывистые |
Более 20 |
1: (2-4) |
- |
IV |
8. Гранулометрический состав песков (/1/, стр.111)
Определение гранулометрического (механического) состава пород проводят для получения инженерно-геологической и гидрогеологической характеристики россыпи, оцени промывистости песков, выбора горной техники и обогатитльного оборудования. Пробы рыхлых отложений разделяют на фракции ситованием и отмучиванием по размерам частицю. (Подробно описано в Методике ЦНИГРИ /1/, стр.111). По грансоставу песков можно рассчитать дезинтергирующую часть промывочного прибора и загрузку обогатительного оборудования.
Перечисленные характеристики золота и песков желательно определить при разведке месторождения. Хорошую возможность для этого дает разведка разведочно-эксплуатационными полигонами (РЭПами), а также опытно-промышленные работы (ОПРы), поэтому их целесообразно применять везде, где есть для этого возможность. Буровая разведка не дает достаточно информации для определения крупности золота, валунистости и промывистости песков, поэтому проект обогащения, выполненный по данным буровой разведки, всегда приближенный. Его целесообразно корректировать с учетом геологических характеристик, уточненных в ходе добычи и промывки песков.
В настоящее время при составлении проекта отработки россыпного месторождения в обязательном порядке по ситовому анализу золота рассчитывают ожидаемые (нормативные) потери золота. (Многие делают расчет здесь на сайте онлайн). Однако такой расчет приближенный, так как учитывает только ситовку золота. Кроме того, выбор промывочных приборов в инструкции ВНИИ-1 /4/ весьма ограничен и допускает выбор неоптимального прибора.
Например, следование этой инструкции привело к излишне широкому применению приборов ГГМ-3 и ППМ-5. Это отличные приборы, предназначенные для хорошо промывистых валунистых песков со средним по крупности, желательно зернистым золотом. У этих приборов мощный плоский грохот, пластины которого выдерживают самую жесткую загрузку, а также высокая оросительная система для того, чтобы пропускать валуны и глыбы метровой высоты.
Однако для маловалунистых песков ГГМ и ППМ — плохой выбор. Пески большей частью проходят через щели грохота и перегружают шлюз. Если пески хоть немного глинистые, необходимо снижать производительность промывки, так как они не успевают промыться. Брызгала в этих приборах служат для орошения (обмыва песков), а не дезинтеграции. Но посмотрите на реальные отвалы гали после работы ГГМ или ППМ. В большинстве случаев в отвалах валунов мало, а валуны размером 1 м можно увидеть исключительно редко. То есть ГГМ (ППМ) в большинстве случаев применяют не по назначению и теряют золото, которое пошло бы в кассу при использовании другого прибора, даже сравнительно дешевого.
Проблемы с приборами ГГМ3 и ППМ5 подробно описаны в комментариях к статье «Промывочные приборы ГГМ3 и ППМ5».
Примеры неудачного выбора промывочного прибора относятся не только к ГГМ или ППМ — то же самое можно сказать о многих месторождениях и приборах.
Несколько слов в заключение. Тому, кто решает задачу выбора или замены промывочного прибора, целесообразно не надеяться на расчет потерь по инструкции ВНИИ-1 или на опыт соседей. Для объективного выбора необходимо попросить геолога определить характеристики песков и золота, перечисленные выше (см.табл.1). После этого выбор промприбора будет будет объективно обоснованным. Дополнительные к вашей добыче 10-20 % золота скорее всего смогут перекрыть затраты и хлопоты на замену оборудования.
Желаю всем успешного сезона и больше золота!
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методика разведки россыпей золота и платиноидов, ЦНИГРИ, М.1992, 286 с.
2. Ситовый анализ и определение гранулометрических характеристик россыпного золота. Иргиредмет. Кавчик Б.К., Иркутск, 2001, 15 с.
4. Лавров Н.П., Милентьев В.В., Умрихин Ф.Ф. Инструкция по нормированию технологических потерь золота при промывке золотосодержащих песков на промывочных приборах. Магадан: Кордис, 2004,19 с.
Дополнительная информация
Промывочные приборы для золота: выставка, помощь в выборе