Схема обработки проб с предварительным извлечением крупного золота

Кавчик Б.К., к.г.-м.н. — ОАО «Иргиредмет»
Золотодобыча, №177, Август, 2013

В 2011 г. группой специалистов ЦНИГРИ И ЗАО «Полюс» в журнале «Недропользование XXI век» описана «Технологическая схема определения содержания золота в рудах с предварительным концентрированием свободного золота» /1/. В выводах, в частности, указано следующее: «Определение содержания золота с применением метода предварительного гравитационного концентрирования золота из навесок массой 1 кг (измельченных до 0,1 мм) позволяет снизить коэффициент вариации до значений 13,5–24,6 %, в зависимости от интервала содержаний золота в руде, и рекомендовать метод для выполнения анализов проб руд Дегдеканского рудного поля. Коэффициент вариации еще может быть снижен за счет увеличения массы анализируемых навесок, но ее увеличение более чем на 4–5 кг нецелесообразно.»

В 2013 г. в докладе специалистов ЦНИГРИ «Определение содержания благородных металлов в рудах и продуктах обогащения руд с крупным золотом» /2/ приведена схема пробоподготовки, в которой гравитационному концентрированию подвергается навеска массой 4 кг, измельченная до 0,1 мм.

Схема пробоподготовки с сокращением исходных геологических проб применялась также на Наталкинском месторождении /3/ (рис.1).

Однако всегда ли стоит сокращать пробу перед гравитационным извлечением из нее золота? Давайте посчитаем, как сокращение пробы влияет на ее представительность, то есть на случайную погрешность определения содержания золота, связанную с различием размера и массы золотин.

Методика расчета представительности проб и ее влияние на результаты разведки рассмотрены ранее /4/. Напомние ее суть. Возьмем для примера месторождение, в котором средняя масса золотин (а) = 0,11 мг, коэффициент вариации массы золотин (VAu)= 584 %.

Если из руды этого месторождения на участке с содержанием 1,0 г/т отобрать пробу массой 100 кг, то в пробе должно быть 100 мг золота. При средней массе золотин 0,11 мг проба будет содержать 100/0,11 = 909 золотин.

Исходя из коэффициента вариации массы золотин (VAu = 584 %) и количества золотин в пробе (909 шт.), представительность пробы (m) составит:

m = VAu/√n = 584√909 = 19,9%

То есть, проба массой 100 кг является вполне представительной для рассматриваемого месторождения. При такой представительности проб (19,9%) данные разведки (контуры, среднее содержание, запасы) будут достоверными (если нет других погрешностей) /4/.

Однако при сокращении исходной геологической пробы количество золотин в оставшейся доле, направляемой на анализ, будет сокращаться. Соответственно снизится ее представительность. Например, если издробить пробу до 4 мм и сократить ее по формуле Ричардса-Чечетта (Q=Kd2, при К=1) до 16 кг, то в ней останется 145 золотин. Представительность этой доли пробы (по вышеприведенной формуле) составит 49,7 %. Также можно рассчитать представительность других вариантов сокращения проб до 2 и 1 мм (табл. 1).

Таблица 1. Расчет представительности проб для руды с крупным золотом при а=0,11 мг и VAu= 584 % (на примере среднего содержания 1 г/т)

Показатели при содержании 1 г/т

Значения показателей при различной массе проб, кг

100

16

4

1

Масса золота в пробе, мг

100

16

4

1

Количество золотин в пробе, n

909

145

36

9

Оценка представительности, m %

19,9

49,7

99,5

199,0

 

Как показал расчет, после  сокращения до 1 кг вместо высокой представительности исходной геологической пробы массой 100 кг (19,9 %) мы получили представительность 199 %, что очень далеко от приемлемого значения 20–30 %. Результатом такого снижения представительности будет отрицательное влияние на достоверность разведки месторождения: с погрешностями будут установлены контуры рудных тел, с погрешностью будет подсчитано среднее содержание и запасы /4/.

Как же тогда получен хороший результат у авторов статьи /1/ при сокращении проб до 1 кг? Данная работа весьма обстоятельная и сомнений не вызывает, но стоит обратить внимание на приведенный в статье гранулометрический состав золота Дегдеканского месторождения. Из таблицы, приведенной в статье, следует, что крупность золота в месторождении характеризуется

Ме = 0,1 мм. Можно ли такое золото назвать крупным или даже средней крупности? Вопрос терминологии в данном случае имеет принципиальное значение. Ведь если эксперименты выполнены на рудах с мелким золотом, то их нельзя распространять на объекты с крупным золотом.

К сожалению, авторы не привели для изучаемого золота среднюю массу и коэффициент вариации массы золотин. Первую характеристику приближенно можно определить по данным гранулометрического анализа золота из статьи /1/. В основу расчета положена средняя масса золотин во фракциях крупности. Для каждой фракции рассчитано количество золотин в 1 г золота (табл. 2) и общее количество золотин в граммовой навеске.

По приведенному расчету (см. табл. 2) общее количество золотин в навеске массой 1 г составило 483755. Отсюда средняя масса золотины:

а = 1/483755 = 0,002 мг.

Таблица 2.  Гранулометрический анализ золота Дегдеканского месторождения и расчет средней массы золотин

Фракция, мм*

-0,025

-0,05

-0,1

-0,25

-0,5

Итого

Выход,%*

2,5

14,1

29,8

43,8

9,8

100

Выход, мг (при навеске 1 г)

25

141

298

438

98

1000

Средний размер золотин, мм

0,0125

0,0375

0,075

0,175

0,375

 

Средняя масса золотин, мг

9,9E-05

7,9E-04

6,3E-03

8,0E-02

7,9E-01

 

Кол-во золотин в 1 г, шт

252840

178252

47091

5448

124

483755

*Данные из статьи /1/

Приняв значение коэффициента вариации массы золотин по аналогии с ранее рассмотренным месторождением VAu=600 %, выполним расчет представительности проб различной массы (табл. 3).

Таблица 3. Расчет представительности проб разной массы для руды Дегдеканского месторождения  при а=0,002 мг, VAu=600 % (на примере среднего содержания 1 г/т)

Показатели при содержании 1 г/т

Значения показателей при различной массе проб, кг

100

16

4

1

Масса золота в пробе, мг

100

16

4

1

Количество золотин в пробе, n

50000

8000

2000

500

Оценка представительности, m %

2,7

6,7

13,4

26,8

 

Из расчета видно, что для Дегдеканского месторождения сокращение проб до 1 кг не приводит к критическому снижению их представительности. Расчетная представительность килограммовой навески составляет m = 26,8 %, при которой крупность золота не влияет на достоверность разведки /4/. Расчеты также подтвердили, что увеличивать массу навески до 4–5 кг в данном случае нецелесообразно. Ее расчетная представительность при этом будет излишней (при массе 4 кг она составит m = 13,4 %, хотя достаточно 30 %).

Из сравнения данных табл. 1 и 3, можно сделать следующий вывод. Сокращение геологических проб для предварительного гравитационного извлечения золота может применяться не всегда. В первом из рассмотренных примеров при сравнительно крупном золоте (а=0,11 мг) оно нецелесообразно, так как ведет к неприемлемому снижению представительности оставшейся для анализа навески  (см. табл. 1). Во втором примере (мелкое золото, а=0,002 мг), сокращение пробы вполне возможно до массы 1 кг, т.к. при этом обеспечивается приемлемая представительность пробы (см.табл.3). Соответственно, степень сокращения геологических проб целесообразно рассчитывать с учетом влияния этого мероприятия на представительность остающейся для анализа навески.

В заключение целесообразно отметить, что некоторые вопросы методики опробования месторождений золота и пробоподготовки в настоящее время требуют исследований и доработок.

1. Прежде всего, для коренных месторождений необходимо уточнить понятия «мелкое» и «крупное» золото. Минералогическая классификация размеров золотин (например, Н.В.Петровской) для этого не подходит. В месторождениях встречаются золотины самого разного размера, поэтому необходимо использовать статистические характеристики: среднюю массу золотин, коэффициент вариации их массы, «медиану крупности золота», «стандарт распределения». Две последние характеристики — более эффективные в статистическом смысле, и по ним можно рассчитать другие характеристики.

2. Применяемая для расчета степени сокращения проб формула Ричардса-Чечетта (Q=Kd2) не обеспечивает приемлемых результатов для золота в современных условиях (об этом неоднократно говорится в литературе /5 и др./). Для разработки схемы пробоподготовки необходимы качественные ситовые анализы золота и расчеты влияния этого мероприятия на представительность проб (см. табл. 1, 3). Желательно разработать методику получения ситовых анализов золота коренных месторождений для практического применения в геологоразведочных организациях.

3. Техническая часть обработки геологических проб требует экспериментальной проверки. Целесообразность измельчения проб до 0,1 мм для гравитационного извлечения золота представляется излишней. Если основная цель метода — извлечь из породы крупное золото, тогда зачем его перед этим измельчать до 0,1 мм? А если ставить задачу извлечения из геологических проб золота крупнее 0,25 или 0,5 мм (которое может приводить к «эффекту самородков»), то схема обработки проб будет другая. Она будет значительно проще (рис. 2).

4. Для извлечения из проб золота крупнее 0,25 мм комплекс оборудования для пробоподготовки может быть следующим:

- щековая дробилка;

- валковая дробилка;

- концентрационный стол.

На щековой дробилке геологическую пробу измельчают до 3–4 мм. На валковой дробилке всю пробу (без сокращения) измельчают до минус 1,0 или 0,5 мм (необходимо проверять  экспериментально). Преимущество валковой дробилки (по сравнению с дисковыми и чашечными истирателями) в том, что она разрушает (давит) хрупкий кварц и высвобождает золото без его истирания. Концентрационный стол позволяет надежно извлекать золото крупнее 0,25 мм. Процесс на столе хорошо контролируется, и в концентрат для плавки может быть направлено оптимальное количество материала.

Промпродукт стола и хвосты для определения содержания в них золота можно сокращать, сушить, дополнительно измельчать. На пробирный анализ можно отправлять 50-грам-мовую навеску, так как оставшиеся в хвостах золотины не могут вызвать «эффект самородков». (По расчету, попадание в пробирную навеску пластинчатой золотины размером 0,25 мм может вызвать отклонение содержания золота всего на 0,4 г/т).

Приведенную схему обработки проб (см. рис. 2) целесообразно применять для месторождений с повышенной крупностью золота (Ме>0,25–0,5 мм). В настоящее время таких месторождений известно сравнительно немного («Троицкое» в Бурятии, «Ожерелье» в Иркутской области, «Штурмовское» в Магаданской области и др.).  Однако причина может быть в том, что применяемое при поисках и разведке рудных объектов малообъемное опробование такие месторождения не выявляет или недооценивает.

Литература

1. Богомолов В.А., Кушнарев П.И., Никитенко Е.И., Романчук А.И. Сравнительная оценка достоверности определения содержания золота в рудах. Недропользование XXI, стр.59–63, 2011

2. Богомолов В.А., Жарков В.В., Романчук А.И. Определение содержания благородных металлов в рудах и продуктах обогащения руд с крупным золотом. Доклады на конференции: Золото и технологии, 2013, 2013

3. Лукиных В.Е., Никитенко Е.М., Новикова Т.М., Токарев В.Н. Применение технологических методов пробоподготовки для оценки запасов большеобъёмных золоторудных объектов на примере Наталкинского месторождения. Зoлoтодобыча, №10 (119), 2008, с.16–21.

4. Кавчик Б.К. Представительность разедочных проб и ее влияние на достоверность разведки. Зoлoтодобыча, № 142, 2010 (читать)

5. Козин В.З. Опробование минерального сырья: научная монография; Урал. гос. горный ун-т. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2011.316 с   


-0+0
Просмотров статьи: 14038, комментариев: 15       

Комментарии, отзывы, предложения

А.Сорокин, 24.09.13 14:51:33 — БК

При поисковых работах на золото мною уже не первый десяток лет применяется следующая методика.

1. Вся проба дробится до 1 мм. Это могут быть как штуфные пробы весом до 5 кг, так и бороздовые - весом до 20 кг. Самое удобное на поисковой стадии - использование роторной дробилки RS1. Она дешёвая и легкая. Единственный её недостаток - пылит, я на вход дробилки устанавливаю вырезанный из жестянки фартук. Чаще сажаю на дробление в ступах рабочих. Конечно, предпочтительнее использовать оборудование Rocklabs, но рациональнее обрабатывать на нем пробы на последующих стадиях геологоразведки. Обязателен компрессор, в поле он нужен и для подкачки автомобильных шин.

2. Проба квартуется на делителе Джонса. Как правило, сам его изготавливаю, нужна только болгарка и сварка. Выделяются две навески весом 0,4-0,5 кг и остаток от дробления.

3. Одна из навесок отправляется в лабораторию, другая сохраняется как дубликат. Вывезти недробленую пробу из джунглей или сельвы иногда бывает очень сложно и дорого, эта проблема снимается.

4. Остаток промывается целиком, как правило до черного шлиха. Иногда до серого, но при этом резко возрастает нагрузка на минералога.

5. Проба просматривается под бинокуляром непосредственно в поле. Это позволяет оперативно оценить продуктивность объектов и направлять ход дальнейших поисково-оценочных работ, а также удешевить сами работы. При отсутствии в пробе знаков золота или минералов-концентраторов золота, штуфы не имеет смысла отправлять на аналитику.

С применением этого метода нам удаётся оконтурить рудные объекты с поверхности в течение одного полевого сезона.

При большом расхождении результатов мин. анализа с полученным из лаборатории, за основу принимается первый - как наиболее достоверный.

Б.Кавчик, 24.09.13 16:52:16 — А.Сорокин, 24 сентября

По-моему, вы делаете абсолютно правильно. У вас хорошая схема для большинства объектов со средним по крупности золотом.

А что за полевая дробилка RS1? Когда-то я видел у фирмы Keen роторную дробилку для полевых работ, но она называлась, кажется, RC-1. Это она или другая? Может фото пришлете?

Для лаборатории наши купили сейчас еще одну канадскую щековую дробилку "Терминатор". Понравилась. Хотя Роклабс тоже неплохое оборудование.

А.Сорокин, 24.09.13 17:17:10 — БК

Извиняюсь, писал по памяти, а она африканская. Конечно, RC1. Высылаю описание.

Схема работает на объектах с любым золотом. Мин.анализом отбивается не только золото, но и минералы - спутники и концентраторы золота.

Rocklabs хорош тем, что там сразу отквартовываются необходимые навески и исключается влияние человеческого фактора при работе с пробами.

Б.Кавчик, 25.09.13 10:14:59 — А.Сорокин, 24 сентября

Спасибо за материалы по РС1, мы с фирмой Keene когда-то работали, но дробилки у нас не было.

По поводу вашей схемы. По-моему, она вполне успешна для ваших условий, но я бы не стал ее рекомендовать везде. На месторождениях с весьма мелким (невидимым) золотом большого смысла дробить всю пробу до 1 мм и промывать смысла нет. Можно обойтись более дешевой схемой с сокращением геологической пробы и без промывки.

При крупном золоте (Ме порядка 1 мм), нужны геологические пробы массой порядка 50-150 кг, чтобы крупное золото в пробы попало. На полевой дробилке RC-1 измельчать пробы по 100 кг, наверное, неэффективно, и надо более мощное оборудование. Именно потому я предложил Терминатор (5,5 кВт) в комплексе с валковой дробилкой.

Но я уверен, что опробование не должно быть стандартным, а его параметры нужно подбирать под месторождение.

А.Сорокин, 25.09.13 10:49:06 — БК

Все правильно, но я имею ввиду именно поисково-оценочную стадию работ. Здесь прежде всего важна оперативность получения результатов опробования.

Сокращение пробы без дробления не совсем правильно. К тому же вывозить пробы сотнями кг вертолётом вряд ли дешевле дробления их на месте работ.

Для примера приведу Анголу - в стране нет приёмных пунктов сертифицированных лабораторий. А для того, чтобы только получить разрешение на вывоз проб за границу, за каждый кг надо заплатить 10$.

После дробления остаток, как правило, пропадает. Отмыть его лотком - не такой уж большой труд, а полученная при этом информация - не побоюсь этого слова - бесценна.

При промывке пробы с пылевидным золотом может терятся почти всё золото. Но на поисковой стадии это неважно. Даже получив в шлихе 0,01% золота от исходно, мы будем иметь сотни знаков. Конечно, необходим минералог, эти знаки при промывке не видны. Хотя, по моему опыту, очень красиво смотрится в шлихе пылевидное золото, когда его количество превышает тысячи знаков.

Б.Кавчик, 25.09.13 10:58:30 — А.Сорокин, 25 сентября

У нас есть статья о промывке рудных проб, посмотрите, если не видели, может что-то заинтересует:

http://zolotodb.ru/articles/technical/10718

Раньше при мелком золоте использовали амальгамацию. А вы со ртутью не работаете?

А.Сорокин, 25.09.13 12:32:07 — БК

Спасибо, посмотрю.

Со ртутью работаю второй десяток лет. На данный момент это единственный способ получить достоверный результат непосредственно в поле при работе на мелкое золото.

Простой, 26.09.13 09:18:23

Как же вы еще живы? Ведь ртуть такой ужасный яд. Ее везде запретили!

А.Сорокин, 26.09.13 10:03:46 — Простому

Алкоголь - тоже яд. Для сравнения - в истоках Амазонки в Перу ртуть свободно продавалась в магазинах (см. статью в "Золотодобыче"). Однако там на улицах вы не найдёте человека с мрачной больной физиономией, только улыбки кругом. Сравните с сибирскими посёлками. В мою бытность в Багдарине - каждый день похороны, и отнюдь не от отравления ртутью. Такая же картина и по всей Сибири.

Яд - не ртуть, а её пары. При промывке паров просто нет, ртуть покрыта слоем воды.

М.Г., 02.10.13 06:02:02

У меня в составе пробоподготовки - щёковая дробилка, шаровая мельница, стол концентрационный (на полевом участке). Данная методика позволяет выделять "живое" золото. В двух случаях (два участка) лаборатория давала мне содержаня 0.35 г/т и 0.6 г/т, но в связи с тем, что я получил "живое" золото с содержанием на 1литр продробленой пробы 200 мгр и на 20л 5.2 грамма золота, я по крайней мере не потерял время, если доверился бы только лаборатории.

Проспектор, 04.10.13 10:15:08 — Кавчику

Борис Константинович, хорошая книжка была- Ю.А. Ткачёв, А.А. Шеин "Обработка проб полезных ископаемых" М.. Недра, 1987.190 с...Авторы уже тогда показали несовершенство формулы Ричардса-Чечотта и предложили, например по золоту, необходимые массы проб в зависимости от размера частиц.

ааа, 04.10.13 17:28:19

а почему у нас теорию Gy никто почти не использует при подготовке схем пробоподготовки?

Б.К., 06.10.13 09:58:35 — Проспектору

А что такое НЕОБХОДИМАЯ масса пробы? Для чего она необходима? Это слабое место многих способов определения массы проб.

Мы связали массу пробы с погрешностью определения содержания золота в точке пробоотбора. Это, в принципе, не ново.

У нас новизна в том, что мы смогли установить зависимость погрешности определения содержания в пробе с погрешностями оценки основных параметров объекта: площади, среднего содержания и запаса.

Разведчик сам может определять какая ему нужна проба. Хочет пропустить объект, может использовать маленькие пробы с погрешностью оценки содержания 500% и больше. Хочет получить качественные контуры и запасы, значит должен брать пробу, у которой погрешность 25-30%.

Студент, 09.10.13 11:19:32 — Автору

В вашу формулу входит коэффициент вариации массы золотин. Чтобы его определить, надо взвешивать каждую золотину. Как вы это представляете себе технически? Какая должна быть точность весов?

БК, 10.10.13 06:30:56 — Студент, 9 октября

У нас есть опыт определения средней массы золотин и коэффициента вариации массы золотин для россыпного золота по данным гранулометрического анализа. Здесь есть статья об определении двух статистических характеристик Me и S:

http://zolotodb.ru/articles/technical/10796

По ситовым анализам можно определить и все другие характеристики. Есть формулы определения оценки статистических параметров распределений по сгруппированным данным. То есть, можно не взвешивать каждую частицу, а использовать среднюю массу частиц в классах крупности.

Для руды желательно разработать отдельную методику, но не расчета параметров распределения (это не трудно), а гранулометрического анализа золота: как брать пробы, как извлекать золото. Сейчас данные о крупности золота в коренных месторождениях очень низкого качества и, как правило, неизвестно как получены.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Схема обработки проб с предварительным извлечением крупного золота»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "три прибавить 8":

подписаться на комментарии