Гамма-активационный анализ на золото и серебро — эффективная разработка советских физиков

Мошков В. А., АО «Атомредметзолото»
Тямисов Н. Э., ОАО «Янгеология»
Золотодобыча, №225, Август, 2017

От редакции. Решить проблему увеличения производительности анализов на золото и серебро позволяет интереснейшая советская разработка, ныне, к большому сожалению, практически забытая. Ниже приведены данные о методе анализа, разработанном в СССР, и краткая информация о последней в России лаборатории гамма-активационного анализа, которая, к сожалению, в 2015 году прекратила свою работу.

 

В 1986 году в поселке Батагай Верхоянского района Якутской АССР была построена промышленная лаборатория ядерно-физического анализа для экспрессного определения содержаний химических элементов в геологических пробах (см. фото). В 1970-80-е годы ядерные исследования в СССР достигли пика своего развития, и их результаты активно внедрялись в народное хозяйство. Одним из перспективных направлений этого развития было внедрение фотоядерных реакций и возможности их практического применения при анализе горных пород и руд. Следует отметить, что результаты этих работ были опубликованы в ряде советских и зарубежных изданий и доложены на всесоюзных и международных конференциях.   

Основным методом в лаборатории являлся гамма-активационный анализ (далее ГАА) на золото и серебро. Внедрением метода ГАА предполагалось снизить стоимость анализов, повысить оперативность и точность получения данных. 

Основные достоинства метода ГАА:

- Определяет содержания 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).

 

Лаборатория в Батагае получила название Центральная ядерно-аналитическая лаборатория (ЦЯАЛ). Она вошла в состав Янской геологоразведочной экспедиции (ныне ОАО «Янгеология»). Лаборатория соответствовала требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006, международного стандарта ИСО/МЭК 17025. Она была аттестована на техническую компетентность и независимость при проведении исследований минерального сырья и зарегистрирована в Государственном реестре под №POOCC RU.0001. 512384. 

В 1986 году лаборатория разработала отраслевую инструкцию на методику ГАА № 264-ЯФ «Гамма-активационное определение золота в геологических пробах и продуктах их технологической переработки с применением линейного ускорителя электронов ЛУЭВ-8А» (протокол научного совета по аналитическим методам при ВИМС №50 от 30.12.86 г.), категория точности III. Инструкция была утверждена в ранге отраслевой.

В 1989 году была разработана и утверждена ВИМС в ранге отраслевой инструкция на методику ГАА №282-ЯФ «Гамма-активационное определение серебра в геологических пробах с применением линейного ускорителя электронов ЛУЭВ-8А», (протокол НСАМ №52 от 01.12.1987 г.), категория точности III.

В 1991 году была утверждена в НСАМ при ВИМС инструкция №380-ЯФ «Гамма-активационное определение серебра в полиметаллических рудах» в ранге отраслевой по III категории точности.

В период 2007–2008 гг. в ядерно-аналитическом комплексе лаборатории совместно с разработчиками аппаратуры — ВНИИТФА (г. Москва) и ООО НПП «Корад» (г. Санкт Петербург) — был выполнен комплекс ремонтных и наладочных работ по модернизации аппаратуры для гамма-активационного анализа. В результате был осуществлен переход на современную аппаратную базу всех блоков управления механической транспортной системы, а также измерительных и управляющих систем комплекса. Одновременно были внедрены в практику ГАА одноплатные спектрометры АЦП-1К-1В производства НПЦ «АСПЕКТ» (г. Дубна) и блоки детектирования высокого разрешения на основе ФЭУ фирмы «Hamamatsu Photonics» с энергетическим разрешением ≤8,0% на линии 661,8 Кэв. В тот же период был выполнен цикл работ по замене устаревшего оборудования в вакуумной системе ЛУЭ-8А, импульсном модуляторе генератора сверхвысоких частот и системе стабилизированного высоковольтного питания. Это позволило еще больше повысить качество и производительность работ.

Ниже в табл. 1 приведены краткие характеристики ядерно-физического анализа с использованием ускорителей ЛУЭВ-8А и ЛУЭВ-15А.

 

Таблица 1. Основные характеристики ядерно-физического анализа с использованием новых ускорителя ЛУЭВ-8А

Элемент

Вид анализа

Навеска, г

Крупность, мм

Нижняя граница количественных определений, г/т

Время анализа, сек

Золото

ГАА

50–700

до 3,0

0,1 – 0,5

31

Серебро

ГАА

50–700

до 3,0

1,0 – 5,0

45

 

В 2006–2009 гг. ОАО «Янгеология» по заказу ЗАО «Полюс» провела разведочные и оценочные работы на площади Кючусского рудного поля и на одноименном месторождении.  В 2009 году подсчет запасов золота на месторождении Кючус был проведен по результатам аналитических работ ЦЯАЛ методом ГАА и утвержден в ГКЗ. Были выполнены работы также и на других объектах (табл. 2).

 

Таблица 2. Применение гамма-активационного анализа при подсчете  запасов месторождений золота и серебра с постановкой запасов на баланс в ФБУ «ГКЗ РФ»

№№

п/п

Наименование месторождения,

расположение

Организация, недропользователь

Протокол ГКЗ, № и дата

1

Золоторудное месторождение Кючус (Якутия, Верхоянский район)

ОАО «Якутская ГК
(ОАО «Полюс-золото»)

1946-оп, 19.06.09 г.

2

Золоторудное месторождение Вьюн (Якутия, Верхоянский район)

ЗАО «Янская ГК»
(ОАО «Нижне-Ленское»)

2148, 03.03.10 г.

3

Месторождение серебра Кимпиче (Якутия, Эвено-Бытантайский район)

ОАО «Янгеология»

2878-оп, 26.10.12 г.

4

Серебро-полиметаллическое месторождение Прогноз (Якутия, Верхоянский район)

ООО «Прогноз-Серебро»

3409, 29.11.13 г.

 

Всего с момента пуска метода ГАА (в 1986 году) произведено около 500 тысяч анализов геологических проб более чем 30 месторождений и рудопроявлений. Методом ГАА исследованы практически все пробы уникальных по масштабам золоторудного месторождения Кючус и серебро-полиметаллического Прогноз. Высокое качество проводимых аналитических исследований подтверждалось результатами внутреннего и внешнего лабораторных контролей. Результаты работ опубликованы в ряде советских и зарубежных изданий и доложены на всесоюзных и международных конференциях.

ЦЯАЛ в Батагае не единственная промышленная лаборатория ГАА в СССР. Первая лаборатория была построена в середине 1970-х годов на золоторудном месторождении Мурунтау (г. Зарафшан, Республика Узбекистан). В этой лаборатории гамма-активационный метод определения золота получил широкое применение благодаря высокой скорости и дешевизне анализа. Эта лаборатория после ряда модернизаций успешно работает до сих пор. Одним из впечатляющих итогов ее деятельности является производительность — свыше 1 млн анализов в год. 

Специалисты ОАО «Янгеология», принимавшие участие в эксплуатации лаборатории ГАА, а также разработчики аппаратуры для ядерно-физического анализа готовы поделиться опытом и помочь в создании лаборатории ГАА заинтересованному предприятию.

 

 678500, РФ, Респ.Саха (Якутия), Верхоянский р-н, п.Батагай, ул. Октябрьская, д.6  


-1+4
Просмотров статьи: 1112, комментариев: 11       
Статьи по геологии рудных и россыпных месторождений золота

Комментарии, отзывы, предложения

В.Петрович, 06.09.17 05:08:10 — Авторам

Что послужило причиной закрытия лаборатории в Батагае? Что там сейчас?

Gen&Kap, 06.09.17 20:54:59

А каковы себестоимость ГАА и спектр определяемых элементов (кроме золота и серебра)?

Николай, 07.09.17 10:06:21 — Gen&Kap, 06.09.17

Вы хотите в Канаде сделать такую установку? Теперь не выйдет. Скорее такую австралийцы сделают.

Магадан, 09.09.17 06:19:13 — Авторам

В Магадане тоже была такая лаборатория, закрылась намного раньше. Я не пойму, почему? Все вроде хорошо, анализы дешевле чем пробирные, скорость выше, но лаборатории не выживают. Можете объяснить?

Мошков Валерий, 25.09.17 16:37:56 — Петровичу

Причины две: 1. Сокращение объемов исследований на золото и серебро; 2. Отток квалифицированных специалистов. Вторая, скорее, как следствие первой.

Мошков Валерий, 25.09.17 17:05:48 — Gen&Kap

В соответствующей ветке обсуждения (https://zolotodb.ru/news/11565) этот вопрос уже рассматривался .

Хотелось бы добавить, что стоимость определения золота и серебра методом ГАА будет дешевле, чем пробирным при загрузке лаборатории не менее 1000 проб в неделю. Расход электроэнергии на анализ одной пробы (ГАА), приблизительно в 5-10 раз ниже чем пробирным. Отсутствует необходимость в истирании материала проб, в дорогостоящих реактивах и стандартных образцах.

Методом ГАА можно определять около 30-ти элементов: (по реакции (g;g) Be, Mg, P, Ca, S, Ti, Ni, Se, Zr, Mo, Cd, Tl, Pb, Bi и другие; (по реакции (g;n) K, Na, Sc, Fe, Zn, Br, Sr, Zr, Ba, Ta, W, Os, Ir, Pt, Hg и другие.

Мошков Валерий, 26.09.17 11:51:03 — Магадан

В 2000-м году мне довелось побывать в Магадане и посмотреть эту установку, а также пообщаться с руководством лаборатории. Это была достаточно необычная поездка, поскольку главной ее целью стало исполнение договора о приобретении части уникального оборудования, еще сохранившегося там. Прежде всего это были вакуумные насосы и комплектующие к ним, а также катоды, свинцовые и медные прокладки, а также блоки электронно-лучевых пушек. Ускорительное оборудование размещалось в подвальной части здания лаборатории (ул. Дзержинского). В помещениях было достаточно сыро, краска со стен местами осыпалась полностью. В этому времени установка не работала около 4-х лет. Главной причиной называлась массовая миграция специалистов из Магадана, в 1992-1995 годах уехали практически все. Заказы на анализ были и установка была в исправном состоянии, но работать, увы, было не кому. Аналитика на золото имеет такое свойство - "быстро портится", т.е. анализ нужен заказчику очень быстро. В этой связи геологи (недропользователи) нашли другие лаборатории и стали там размещать свои заказы. Это главное. Не исключаю, что там были и другие причины (второстепенные), но у меня в памяти остались именно эти.

Журавлев, 26.09.17 18:11:14 — Мошков В.

Как к лаборатории ГАА относятся специалисты РИМ и Полюса? Вы с ними общались?

Мошков Валерий, 28.09.17 10:43:05 — Журавлев

Да, я общался с представителями золотодобывающих компаний (по вопросам ГАА), но Полюса и РИМ (?) среди них не было.

Журавлев, 28.09.17 12:07:38 — Мошков Валерий, 28.09.17

РИМ - Рудник им.Матросова. Он тоже входит в Полюс, но, в какой-то мере самостоятельное ОАО. У них Наталка с большим неподтверждением запасов. Там они без большого объема опробования работать не смогут. Здесь на сайте есть статья про Наталку.

Мошков Валерий, 28.09.17 14:42:26 — Журавлев

Наталкинское месторождение это уникальный объект и, на мой взгляд, является идеальным полигоном для метода ГАА. С учетом основных технических характеристик метода можно с уверенностью сказать, что проблема с аналитикой, при использовании ГАА, будет успешно решена. Но здесь речь может идти об опыте Мурунтау. Повторюсь, ничего в нашей работе не стоит так дорого, как оперативная и точная информация! Все сказанное в полной мере относится и к СЛ.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Гамма-активационный анализ на золото и серебро — эффективная разработка советских физиков »


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "восемь прибавить 2":

подписаться на комментарии