Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF)
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.
XRF-спектрометр
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/.
Прибор OLGA на ЗИФ для выявления ультранизких концентрации Au в потоке пульпы
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/.
Контейнер для ГАА с материалом пробы (ГАА-лаборатория АО «ПАВЛИК»)
«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.
Общий вид установки гамма-активационного анализа (источник: intertek.com)
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»
-0+2
Комментарии, отзывы, предложения
СНС, 30.03.25 15:28:44 — АВСD
Никаких загадок в массе пробы нет. Все пробы в определенной мере "неправильные", так как дают определение содержания с погрешностями. Чем меньше пробы, тем больше погрешности. В пределе золото вообще не выявляется. Из-за этого для золота не применяют XRF-спектрометры.
Чем больше пробы, тем меньше погрешность. Для руды частично погрешности снизили, за счет больших навесок ГАА (500 г вместо 50 г на пробирке).
Для россыпей, чтобы погрешности сделать минимальными и не терять золото, при оконтуривании пласта по вертикали нужны валовые пробы, а для оценки запасов в россыпи РЭПы. Но они неугодны нашим законотворцам, потому не разрешены и не применяются, даже несмотря на то, что маленькие пробы пропускают золото.
А вам какие нужны погрешности оценки объекта и зачем? Ведь "тьмы низких истин нам дороже, нас возвышающий обман".
Брат, 30.03.25 19:24:07 — СНС
Мне понравились ваших два последних вопроса, особенно который про "зачем". На него обычно обращают мало внимания.
На мой взгляд, следует выделять измеренные (причём, каким именно образом - неважно) данные о содержаниях золота от всей прочей информации, используемой при геометризации полезного ископаемого в недрах: ведь именно эти данные при любом практически раскладе обладают наиболее высокой вариативностью. Ну, или погрешностью. Ведь количество металла, фиксируемое в единичной точке опробования и даже полное его, металла, отсутствие не дают нам основания квалифицировать данную точку пространства, как "не руда". И тем более, опираться на эту информацию при проведении общей блокировки.
Очевидно, ситуации, когда геометризация полезного ископаемого в недрах может и должна проводиться с учётом данных прямого опробования безотносительно кондиционности и шире - экономической оценки их результатов, возникают в реальности куда как чаще, чем это принято считать. Примерно такая коллизия описана в куваевской "Территории", где личный промывальщик товарища Чинкова, Куценко, объясняет Малышу, что "золётинок" в представленных пробах нет, но чует он, Куценко, что "золётинки" в этих грунтах должны быть. Чует, понимаете? Вне зависимости от представленных официально результатов опробования.
Магадан, 31.03.25 03:55:08 — Брат
У Куваева, чтобы министр поверил словам промывальщика "чует" пришлось везти в министру в Москву мешок самородков. Это помогло. А иначе - никак.
Николай, 31.03.25 06:11:08 — СНС
Про какие погрешности разведки вы говорите? Это у вас теория, а у нас нет погрешностей, все абсолютно точно. Всегда данные разведки сходятся с добычей. Никаких неотходов, никаких переотходов. У нас все под контролем, данные разведки сразу заносятся в ГИИС ДМДК и потом шаг в сторону - считается побег и сразу срок.
АВСD, 31.03.25 12:14:53 — СНС
Вы отлично понимаете какое "золото" определяют "не-разрушающие" методы.
Да и "кислотные" методики не лучше . Вспомните, как ICP-MS в России появился и сколько было надежд.. однако нет полной гарантии растворения соединений золота в "царской водке" особенно при аналитике пород из "черносланцевых толщ" . Таким образом, даже если для определения 1г/т золота мы растворим в кислоте 1 тонну "руды" то истинное содержание определить не сможем. А ещё это тонну надо раздробить и истереть. Отсюда вывод - точность анализа должна соответствовать общей достоверности оценки запасов .. и гнаться за идеальной воспроизводимостью и достоверностью смысла нет.
СНС, 31.03.25 12:37:48 — АВСD
Полностью с вами согласен. Все погрешности убрать невозможно. Даже +/-30℅ чаще всего получить практически трудно. Тонну издробить и т.д. сложно, но можно повысить представительность проб сгущая сеть, как сделали австралийцы в своей "Ольге". То есть варианты есть, не видно заинтересованных.
АВСD, 31.03.25 19:25:25 — СНС
Спецы по геостатистике у нас есть, у вас понимание какую задачу математически надо решить. Дело за спонсорами в России или за рубежом ! Найдёте ?
СНС, 01.04.25 10:49:07 — АВСD, 31.03.25
Даже не подумаю никого искать. В СССР был заказчик - Союззолото, а мне было интересно. Сейчас интереснее смотреть на чужие разработки. В статье 3 варианта опробования, каждый заслуживает внимания.
Сергей Б. , 07.04.25 05:19:35 — Авторам
Добрый день!
Почему фотонАссай? Почему ассай?
Практик, 07.04.25 06:56:13 — Авторам
За рубежом установка, кажется, не слишком сложной. Интересно бы узнать ее технические характеристики и можно-ли приобрести такую для предприятия?
АВСD, 30.03.25 12:16:08 — автору
В РФ за прошедшие 25 лет при оценке месторождений, в целом внедрены нормы "международного" подхода к QA/QC и требования ГКЗ к ним близкие , за исключением обязательного посещения кернохранилищ , пробо-подготовительных цехов и лабораторий, внедрены многочисленные эталоны и сертификация лабораторий, но вот вопрос "правильного" веса пробы и её представительного отбора повис в воздухе. Похоже что критерием правильности оценки содержаний золота в рудах, остаётся лишь получение товарной продукции.. при учёте потерь при процессах обогащения руд.