При поиске и разведке месторождений золота иногда применяют портативные XRF-спектрометры. У этого метода размер области наблюдения мизерный, соответственно, представительность наблюдаемого значения весьма низкая. Из-за этого применение его для определения непосредственно содержания золота в руде невозможно. Метод позволяет определять содержание в породе других элементов, однако попытки использовать для определения содержания золота корреляцию с сопутствующими элементами не дают хороших результатов.
В то же время XRF-анализатор при бурении может давать важную информацию о наличии рудоносных интервалов, которые целесообразно опробовать более представительным способом. Это сокращает объемы опробования, экономит средства и дает возможность сосредоточить усилия на перспективных участках рудной зоны /1, 2/.
В последние годы XRF нашел свое место в инновационных системах на обогатительных фабриках. В Австралии разработан прибор OLGA (OnLine Gold Analyser), способный улавливать ультранизкие концентрации Au в потоке пульпы /3/.
Он работает по принципу накопления сигнала от большого объема пульпы (тонны материала), что статистически выявляет ppm золото, недоступное обычным XRF. То есть в этом случает мизерный объем области анализа компенсируется большим количеством наблюдений. OLGA внедряется на фабриках, давая почти непрерывный мониторинг содержания золота в хвостах и продуктах. Специалисты предприятия, используя такой поточный анализатор получают возможность наблюдать за действительным характером материала на ЗИФ в конкретный промежуток времени, своевременно реагировать на возникающие ситуации, нивелировать последствия колебаний в технологическом процессе.
Гамма-активационный анализ ГАА
Метод был разработан и впервые внедрен в практику в СССР полвека назад /4/. Первая лаборатория начала работать в 1976 году на месторождении Мурунтау (и работает до сих пор). В 1986 году ГАА-лаборатория для экспресс-определения содержания золота в рудах на месторождении Кючус была запущена в пос.Батагай в Якутии. Результаты этих работ были опубликованы в ряде советских и зарубежных изданий и доложены на всесоюзных и международных конференциях.
Основные достоинства метода ГАА:
- Определяет содержание 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).
В 2022 году современная ГАА-лаборатория построена в России на месторождении Павлик. Метод показал высокую техническую и экономическую эффективность. Подробные статьи об этом есть на нашем сайте /5,6,7/.
«Полученные с начала 2023 года данные внутреннего и внешнего контроля анализов по всем классам содержаний свидетельствуют о приемлемых результатах опробования методом ГАА.
Применение гамма-активационного метода анализа горных пород и продуктов их переработки для определения массовой доли Au обеспечивает приемлемые результаты измерений по всем существующим критериям и стандартам.
В целом опыт применения ГАА в АО «ПАВЛИК» показал высокую его эффективность по сравнению с пробирным анализом проб на золото.
ГАА обеспечивает приемлемые результаты опробования при скорости выполнения анализа одной пробы менее 1 мин. Себестоимость единичного ГАА составляет 454,6 руб. (для сравнения себестоимость единичного анализа в классической пробирной лаборатории составляет порядка 1710 руб.).» /7/.
Развитие метода ГАА за рубежом
Австралийский вариант ГАА (метод PhotonAssay) сравнительно недавно вышел из стен лабораторий на промышленную арену, но уже активно внедряется в разных частях мира. Технология была разработана в Австралии и именно там в 2018 году установлена первая коммерческая установка — в лаборатории компании MinAnalytical (группа AusDrill). За первые годы эксплуатации она продемонстрировала высокую точность и обработала сотни тысяч проб, доказав работоспособность новинки. К 2021 году суммарное число анализов, выполненных с помощью PhotonAssay, превысило 1 миллион.
Изначально спрос сформировался на австралийском рынке: крупнейшие золотодобытчики (Newcrest, Northern Star, Kirkland Lake Gold и др.) и лабораторные сервисы (Intertek, SGS) заинтересовались ускоренной диагностикой руды. Например, компания Intertek установила PhotonAssay в своем центре в Перте, Австралия, а рудник Fosterville (Киркланд Лейк Голд) оснастил свою лабораторию этим прибором, чтобы оперативно контролировать добычу богатой руды.
Постепенно технология вышла за пределы Австралии: в 2021 году золотодобывающее предприятие Bulyanhulu (Barrick Gold) в Танзании стало первым рудником вне Австралии, где заработала система PhotonAssay.
В течение 2022–2023 годов были развернуты новые установки: лаборатории с PhotonAssay открыты в Валь-д’Ор (Квебек, Канада) — первая в Северной Америке, в городах Канкан (Гвинея) и Бамако (Мали) для обслуживания африканских проектов.
На начало 2024 года было 9 установок в эксплуатации и контракт на доведение парка до 21 установки к 2025 году.
Крупнейшая золотодобывающая компания мира, Barrick, объявила о планах постепенно заменить классические пробирные лаборатории на своих рудниках установками PhotonAssay, и уже заключено соглашение на 11 систем. Показательно, что совместное предприятие Nevada Gold Mines (Barrick и Newmont) заключило пятилетний контракт на $145 млн на создание централизованной лаборатории в Неваде с тремя PhotonAssay для обслуживания сразу 22 карьеров и шахт комплекса.
В целом на середину 2020-х годов насчитывается несколько десятков работающих или заказанных систем PhotonAssay по всему миру. У компании-разработчика Chrysos Corp. в планах производство 80 установок в течение 5 лет, что при производительности каждой до примерно 480 тыс. проб в год позволит резко увеличить глобальные мощности по экспресс-анализу золотосодержащих руд.
Установка PhotonAssay — довольно крупный высокотехнологичный аппарат, но производитель предлагает гибкую модель аренды, благодаря которой заказчики получают прибор “под ключ” без капитальных затрат на покупку и обслуживание. Такой подход облегчает распространение метода: например, крупнейшие лабораторные сети (SGS, Intertek, MSALABS) могут арендовать установки и предоставлять услуги анализов горнодобывающим компаниям. В итоге новые лаборатории PhotonAssay появляются как непосредственно на рудниках, так и в виде центральных сервисных хабов, куда геологи направляют пробы из разных проектов.
Следует отметить, что PhotonAssay способен определять не только золото. Метод эффективен для серебра, меди и ряда других элементов, которые также дают характерное гамма-излучение при активации. Это расширяет область применения технологии — от собственно золотых рудников до комплексных месторождений и полиметаллических руд. Например, в Канаде методика уже помогла подтвердить уникальную находку крупного месторождения редкоземельных элементов, где мультиэлементный анализ позволил выявить сопутствующие компоненты, не являвшиеся первоначальной целью поисков
В целом современный уровень развития ГАА свидетельствует, что технология переходит из разряда технологических новинок в стандарт отрасли.
PS. Ситуация с ГАА наглядно отражает типичную для нашей страны тенденцию: технология, созданная в СССР ещё полвека назад, сегодня успешно внедряется австралийской компанией. В России ГАА, наверное, долго еще будет согласовываться с чиновниками МПРиЭ, ведь метод не прописан в инструкции, значит, они не могут принять опробование ГАА и не могут согласовать отчет с запасами. Чиновникам спокойнее с пробирным анализом.
Точно также чиновники не могут согласовать для разведки россыпных месторождений золота применение РЭПов. Ведь еще в Дальстрое была принята методика буровой разведки 200х20 м. Отойти от нее никак невозможно.
Литература
2. Инновационные технологии оперативного ведения работ при поисках и оценке золоторудных месторождений
3. OLGA: поточный анализатор золота Gekko Systems
4. Гамма-активационный анализ на золото и серебро — эффективная разработка советских физиков. 05.09.2017, Мошков В. А., АО «Атомредметзолото» Тямисов Н. Э., ОАО «Янгеология»