Подробнее
1 000 000
погонных метров колонкового бурения
отметка, которую мы преодолели
в марте 2017 года
Технологии / техника / оборудование
Определение содержания благородных металлов в рудах

Полное название материала: Определение содержания благородных металлов в рудах и продуктах обогащения руд с крупным золотом.

При выполнении анализов проб руд с крупным свободным золотом возникают значительные расхождения между результатами параллельных определений. Это объясняется неравномерным  распределением зёрен  золота при подготовке проб к анализам. В результате содержание золота в аналитических пробах, отбираемых для выполнения пробирных анализов, не соответствуют содержанию в массе исходной руды (эффект самородка).  Особенно большие ошибки возникают при  анализе руд объектов с относительно низким содержанием золота,  вовлечение в промышленную эксплуатацию которых, в ближайшие годы должно обеспечивать развитие золотодобывающей отрасли России.

В качестве примера на рисунке 1 демонстрируется распределение заданного количества зёрен золота в пробе руды массой 8 кг. Распределение проведено случайным образом с помощью компьютерной программы. Среднее содержание золота в руде составляет 3,39 г/т, в том числе  1,26 г/т – это золото, тонко ассоциированное с рудными и породообразующими минералами, которое равномерно распределяется в объёме руды (белый фон).

2013_-2_tsnigri_ris1

Рис. 1. Распределение зерен золота различной крупности в объеме руды. А – Распределение золотин с dэкв = 495 мкм (84 знака на 8 кг); Б – Распределение золотин с dэкв = 375 мкм (93 знака на 8 кг); В – Распределение золотин с dэкв = 100 мкм (1010 знаков на 8 кг); Г – Содержание золота в руде по ячейкам

Каждая клеточка на рисунке, цвет которой характеризует содержание золота, соответствует фрагменту руды массой 10 г.  Таким образом, выделены фрагменты объёма руды массой 50 г, которая обычно поступает на пробирный анализ, 1 кг  и 4 кг.

Из 84 зёрен золота диаметром 495 мкм и 94 знаков диаметром 375 мкм в навеске для пробирного анализа нет ни одного зерна (рис. 1 а,б.) Более равномерное распределение достигается для 1010  зёрен крупностью 100 мкм (Рис. 1 в), но даже при распределении в объёме руды золота всех классов крупности имеются фрагменты массой по 50 г, в которых содержание золота в несколько раз выше или ниже среднего (рис.1 г). Цветовая гамма рисунка наглядно иллюстрирует неравномерность распределения золота в руде и непредставительность навесок для пробирного анализа. Очевидно, что для увеличения представительности  необходимо увеличить массу навесок, но возникает вопрос как её анализировать.

Для определения содержания золота возможно применение следующих методов.

Традиционная пробирная плавка, её недостатки при анализе руд с крупным золотом очевидны.

Пробирная плавка укрупнённой навески руды. Это трудоёмкая и дорогостоящая операция, поэтому применяется редко.

Цианирование укрупнённых навесок руды. Этот метод применяется в ряде лабораторий. Недостатком является длительность процесса и определённые ограничения, связанные с применением цианида.

Выполнение анализов с предварительным отсевом крупного золота на сите  и раздельным анализом надрешётного и подрешётного продуктов (ОСТ 48-276-86). Метод применяется многими лабораториями, но масса навески на ситовой анализ, как правило, ограничивается 0,5 —  1 кг, которая для руд некоторых объектов недостаточна.

Наиболее предпочтительным, по нашему мнению, является гравитационное концентрирование крупного золота. Это соответствует и рекомендациям ГКЗ. Для подготовки руд с крупными зернами золота, особенно с невысоким его содержанием (до 5 г/т), для повышения надёжности определений рекомендуется применять гравитационное выделение свободного золота.

Масса представительной для анализа пробы зависит от крупности золота и его содержания в руде, поэтому её сложно рассчитать при массовом анализе проб, особенно для малоизученных объектов. Авторы рекомендуют массу пробы принимать не менее 4 кг после дробления руды до крупности – 2 мм, что позволяет осуществлять подготовку представительных проб по простой технологической схеме (рис 2).  Сокращение проб в процессе дробления осуществляется в соответствии с известной формулой    md = kd2     при коэффициенте K, равном 1,0.

2013_-2_tsnigri_ris2   

Рис. 2. Схема подготовки проб руд к анализам.

Результаты сравнительных испытаний двух наиболее распространённых способов устранения «эффекта самородка» при  определении содержания золота — гравитационного концентрирования  свободного золота и его предварительного отсева  на сите с размером ячейки 100 мкм приведены на рис. 3. На гравитационное концентрирование поступали навески массой 4 кг, на отсев – 0,5 кг.

2013_-2_tsnigri_ris3

Рис. 3. Результаты определения содержания золота в руде Нижне-Чиримбинского рудного узла различными методами.

Исследования проведены на примере двух проб  золото-кварцевых руд Нижне-Чиримбинского рудного узла (Северо-Енисейский рудный район) относительно бедной руды  с содержанием золота 3,0 г/т и богатой руды с содержанием золота 8 г\т.  По результатам фазового анализа до 83% золота в рудах, при крупности измельчения 95% класса – 74 мкм, присутствует в свободной форме.  Золото представлено зёрнами различной крупности от 1 мм до нескольких мкм.

При прямом определении  содержании золота в пробе бедной руды колебалось в пределах от 7,4 г/т — мах до 1,3 г/т —  мin и в среднем составило 3,06 г/т. Значение коэффициента вариации превышает 60%, что свидетельствует о неэффективности прямых пробирных анализов для руд этого месторождения. В случае применения методик с предварительным отсевом золота крупностью более 100 мкм и его гравитационным концентрированием, коэффициент вариации снизился  в два раза —  до 28,7 и в 3,7 раза – до 16,2 %, соответственно.

Аналогичные результаты получены при выполнении анализов богатой руды. Среднее значение содержания золота пробирным анализом и с отсевом по результатам 30 определений составило 7,6 и 8,0 г/т, коэффициент вариации 24,3 и 17,5 %, соответственно. Применение гравитационного концентрирования позволило снизить коэффициент вариации до 13,3%. Среднее содержание золота в руде составило 8,9 г/т.

Анализируя альтернативные методы предварительного выделения свободного золота при подготовке руд к анализам можно сделать вывод о преимуществах выделения золота гравитационным концентрированием по следующим причинам.

  1. Возможность подготовки проб большей массы, что обусловлено высокой производительностью центробежных концентраторов, в частности используемый при выполнении работ прецессионно-центробежный концентратор имеет производительность более 300 кг/час. Время обработки одной пробы массой 4 кг, включая разгрузку концентрата и промывку оборудования, составляет 15-20 мин. Практически такое же время требуется для мокрого отсева золота, но из навесок массой около 500 г.
  2. Возможность механического сокращения пробы хвостов гравитации и снижение массы материала для последующего обезвоживания и сушки.
  3. При гравитационном концентрировании извлекается золото всего диапазона крупности, в то время как при отсеве – только зёрна, размер которых превышает размер ячейки сита.  Это подтверждает сравнение результатов анализов хвостов гравитации и отсева, в соответствии с которыми содержание золота в хвостах гравитации на 40 – 60% ниже, чем в отсеве.
  4. Применение методики определений содержания золота с предварительным гравитационным концентрированием позволяет повысить прецизионность анализов по сравнению с методикой предварительного отсева крупного золота.

Ряд исследователей рекомендуют применение повышающих поправочных коэффициентов к результатам прямого пробирного анализа при подсчёте запасов золота на золоторудных объектах. Это не соответствует закономерностям случайного распределения золота при усреднении и сокращении навесок (рис 1), тем не менее, с целью проверки этой рекомендации и эффективности методики гравитационного концентрирования выполнено определение содержания золота в  рудах нескольких объектов с крупным золотом.

При прямом пробирном анализе руд Коневинского месторождения, крупность золота в пробах которого достигает 3 мм,  разница между максимальным и минимальном  значениями  определений составила 9 г/т при среднем  6,76 г/т (рис.4).  Это значение практически совпадает с определением по результатам технологических исследований пробы — 6,46 г/т и среднему содержанию по шести определениям пробирным методом – 6,95 г/т.

2013_-2_tsnigri_ris4

Рис.4. Результаты определений содержания золота в руде Коневинского месторождения

Месторождение Каральвеем является одним из находящихся в эксплуатации объектов с крупным золотом, где  методика гравитационного концентрирования применялась в процессе разведки. По результатам 30 прямых пробирных анализов среднее содержание золота составило 6 г/т при максимальном значении 28,4 г\т,  минимальном — 1,1 г/т и коэффициенте вариации — 94,4% (рис. 5).  Характерно, что среднее значение при определениях с гравитационным концентрированием оказалось меньше – 5 г/т, но коэффициент вариации снизился до 25,3%.

2013_-2_tsnigri_ris5

Рис. 5. Результаты определения содержания золота в руде месторождения Каральвеем

Детальные работы по определению эффективности методики гравитационного концентрирования проведены на рудах Дегдеканского месторождения. Для выполнения работ были отобраны, тщательно усреднены и  подготовлены 800 навесок руд для гравитационного концентрирования и 400 навесок для пробирного анализа, характеризующие 4  интервала с различным содержанием золота.  Гравитационное концентрирование проводили параллельно в ЦНИГРИ и пробирной лаборатории ОАО «РиМ».

Результаты пробирных анализов свидетельствуют о значительных колебаниях определений золота во всех интервалах содержаний (Рис 6). Коэффициент вариации изменяется в пределах от 56% до 37 % при   тенденции снижения по мере увеличения содержания золота в анализируемых пробах.

2013_-2_tsnigri_ris6

Рис. 6. Результаты определения содержания золота в рудах месторождения Дегдекан.

При определениях с гравитационным концентрированием коэффициенты вариации и доверительные интервалы более чем в 2 раза ниже – 21.1 – до 16,1 %, причём близкие значения получены в двух независимых лабораториях. Средние значения содержаний золота по результатам 100 определений пробирным анализом и по методике с гравитационным концентрированием практически совпадают.

Результаты выполненных работ позволяют сделать следующее заключение.

Неравномерное распределение золота при подготовке к пробирным анализам проб золоторудных месторождений приводит к несоответствию его содержания в навесках для пробирного анализа истинному содержанию в отобранной пробе. Увеличение массы навесок и предварительное выделение из них крупного золота позволяет снизить или полностью исключить влияние неравномерности распределения золота на результаты его определений. В результате существенно снижаются  коэффициенты вариации определений и повышается прецизионность анализов, однако данных, свидетельствующих о правомерности применения повышающих поправочных коэффициентов  к результатам пробирных анализов, не получено ни по одному из исследованных объектов. В связи с этим, при выявлении устойчивой тенденции к увеличению содержания золота в аналитических пробах при сравнении результатов пробирных анализов и результатов, полученных при анализе укрупнённых навесок с предварительным выделением крупного золота, в первую очередь, необходимо обратить внимание на возможные систематические ошибки при подготовке и анализе проб руд.

Минимальная масса навесок для анализа с предварительным выделением крупного золота определяется для каждого объекта в зависимости от крупности золота. При массовом анализе рекомендуется выполнять анализ навесок массой около 4 кг. Это позволяет оперативно осуществить подготовку и анализ проб по простой технологической схеме с минимальным количеством операций не исключая возможности корректировки массы навесок в зависимости от вещественного состава руд.

Методика гравитационного концентрирования показала свою эффективность при поисках, разведке и технологической оценке руд многих объектов, в том числе месторождений «Наталкинское», «Дегдекан», «Сухой Лог», прошедших экспертизу в ГКЗ РФ, и  в настоящее время применяется в ЦНИГРИ и других геологических организациях, а также недропользователями при эксплуатации месторождений (ОАО «РиМ», ОАО «Рудник Каральвеем»).

А.И. Романчук — заведующий отделом, к.т.н., ФНУП ЦНИГРИ
В.В.Жарков – старший научный сотрудник ФНУП ЦНИГРИ
В.А. Богомолов – научный сотрудник ФНУП ЦНИГРИ

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» № 2(20)/июнь 2013 г.

Добавить комментарий

Ещё из этого раздела
Современное состояние технологий BIOX®, ASTER™ и HiTeCC
Ян ван Никерк — Outotec (RSA) Proprietary Limited, Центурион, ЮАР Валдемар Оливиер...
Мобильные вахтовые посёлки под ключ.
Каждый современный руководитель-промышленник в полной мере...
Снижение затрат на геологоразведочные работы путем использования мобильных лабораторий и участков пробоподготовки
Геолого-разведочные работы в нашей стране достаточно часто...
Проблемы нормирования выбросов загрязняющих веществ при проектировании горно-обогатительных предприятий
А.А. Пушная — Инженер по ООС, ТОМС Инжиниринг   Одним из основных...
Правовые вопросы
Регионы
^ Наверх