Благороднометалльная минерализация в редкометалльно- титановых россыпных месторождениях России

Е.Н. Левченко — ИМГРЭ
А.В. Григорьева — ИГЕМ РАН

Промышленная ценность комплексных редкометалльно-титановых россыпей определяется не только заключенными в них минералами титана и циркония, но также попутными минералами и ценными компонентами. Для большинства россыпей характерно присутствие в песках мелкого и тонкого золота и других редких элементов [5]. Практиковавшаяся долгие годы разная методика опробования и подсчета запасов россыпей на благородные и редкие металлы привела к тому, что при поисках и оценке россыпей на титан и цирконий не уделялось должного внимания золоту. Комплексная переоценка ильменит-цирконовых россыпей региона еще предстоит. Предпосылками служат установленные рудные концентрации золота в продуктивных песках Бешпагирского, Центрального, Георгиевского, Туганского и Ордынского месторождений — до 420, 727 и 620 мг/м³ соответственно (табл. 1а).

Рис. 1. Самородное золото в гравитационном концентрате, класс -0,14+0,074 мм.

Проведенные исследования показывают, что золото часто встречается в элювиальных, элювиально-склоновых и аллювиальных образованиях, в том числе в палеогеновых отложениях, контролирующих размещение редкометалльно-титановых россыпей. Золото чешуйчатое, пластинчато-табличное, шаровидное, пленочное и других форм. Его пробность колеблется от 850 до 970‰. Около половины частиц самородного золота имеют очень высокопробные (более 990‰) каемки, что свидетельствует об их облагораживании в коре выветривания или в россыпях. Золото присутствует в песчаной и глинистой фракциях песков. Размер его частиц колеблется от 3–5 мкм до 0,5 мм (редко до 0,7 мм). Свободное золото в отдельных россыпях составляет до 30% от общего его содержания [2].

Объект опробования	Содержание золота, мг/м3 (число золотин)
Месторождение Центральное	0,036–0,235 (1–80)
Бешпагирское месторождение	0,05–0,145 (1–35)
Лукояновское месторождение	0,05–0,08
Георгиевское месторождение	0,05–420, среднее 140
Район Туганского месторождения, участок рч. Ушайки	22-727
Район Ордынского месторождения, Обской карьер тугоплавких глин	0,08–123 (1–226)

Табл. 1(а). Золотоносность редкометалльно-титановых россыпей.

Однако, золотоносность этих россыпей находится на начальной стадии изучения и требует дальнейших геолого-технологических исследований. Основной задачей настоящих исследований являлось изучение морфологии золота в исходных песках и возможности извлечения в самостоятельный продукт при переработке.

Рис. 2. Хорошо окатанные частицы самородного золота первой разновидности яйцевидной (а), сферической с включениями кварца (б) и коррозионным рельефом на поверхности (в) в классе -0,14+0,1 мм (ув. 350).

По полученным данным пробирного анализа значимое содержание золота (более 0,1 г/т) присутствует в исходных рудных песках месторождений Центральное (Тамбовская обл.), Бешпагирское (Ставропольский край) и Николаевское (Кемеровская обл.), которые были изучены детально. Определялось содержание золота в пробах рудных песков и распределение его по классам крупности в минеральных группах, а также формы его нахождения и состояние поверхности частиц. Используемые методы: минераграфия, электронно-зондовый анализ, электронная микроскопия, анализ изображения, рентгенофотоэлектронная спектроскопия.

Месторождение Центральное

Золотоносность песков месторождения Центральное изучалась специалистами ведущих институтов начиная с 1969 г. Установлено, что содержание золота в исходных песках составляет 0,036–0,053 г/т. Золото весьма мелкое и пылевидное с размерами частиц от 0,05 до 0,25 мм с преобладанием класса -0,12+0,05 мм. При этом свободное извлекаемое гравитацией золото составляет 13,3%, неизвлекаемое в открытых сростках — 26,7%, неизвлекаемое в закрытых сростках — 60%. Извлечение золота из исходных песков составило: флотацией — 20,8%, из рутилового концентрата — 5%, а амальгамацией — всего 2,44%.

Рис. 3. Самородное золото второй разновидности — скелетные кристаллы без признаков окатывания и истирания с наростами галогенидов (а), пластинчатые интерстициальные формы с ультрамелкими полусферическими выделениями у краев пластинок (б) и с мелкими таблитчатыми наростами апатита (в) в классе -0,5+0,14 мм (ув. 350).

В 2004 г. на лицензионном участке первоочередной добычи была отобрана представительная проба весом 10 т.

Для изучения золотоносности от полупромышленной пробы была отквартована навеска массой 50 кг и размыта на фракции +10 мм, -10+2,5 мм, -2,5+0,56 мм, -0,56+0,14 мм и –0,14 мм. Материал классов крупнее 1,0 мм был раздельно додроблен до крупности -1,0 мм, усреднен и проанализирован на содержание золота. Содержание золота в классах крупности исходных песков и продуктах ситового анализа определяли атомноабсорбционным полуколичественным и количественным методами (по 5 замерам) с пределом обнаружения 0,003 г/т. Значимое по содержанию Au присутствует в классах крупнее менее 0,56 мм (табл. 1б). Содержание золота в исходных песках по данным пробирного анализа составляло 0,14 г/т или 0,235 г/м³.

Класс, мм	Выход, %	Содержание Au, г/т	Распределение Au, %
+10	1,54	0,002	0,04
-10+2,5	0,62	0,01–0,02	0,08
-2,5+0,56	9,49	<0,003–0,01	0,16
-0,56+0,14	30,63	<0,003–0,21	74,28
-0,14+0,074	56,49	<0,003–0,01	23,19
-0,074+0,044	0,92	0,003–0,5	2,18
-0,044	0,31	0,02–0,03	0,07
Исходная проба (расчетно)	100,0	0,0846	100,0

Табл. 1(б). Содержание золота в классах крупности исходных песков.

Для изучения золотоносности крупно- и мелкогалечного фосфорит-песчаникового материала, от додробленных и усредненных классов +10 мм, -10+2,5 мм, -2,5+0,56 мм и -0,56+0,14 мм были отобраны навески по 100 г и обработаны концентрированной соляной кислотой. Остаток каждого продукта (кека) после растворения просмотрен на предмет обнаружения свободных частиц золота. Полученные данные пробирного анализа на Au технологических фракций (табл. 2) свидетельствуют о полном растворении фосфоритов и увеличении, соответственно, содержания Au в классах крупнее 2,5 мм до 0,01 г/т, однако визуально свободных зерен Au не обнаружено.

Рис. 4. Зерна минералов МПГ в технологической пробе и рентгенограмма анализа частицы. 

Для изучения морфологии и гранулометрии свободного золота были использованы классы -0,56+0,25; -0,25+0,14; -0,14+0,1; -0,1+0,075; -0,74+0,044 и -0,044 мм исходных песков, которые были выбраны с учетом установленного ранее сосредоточения основной массы золота. Из материала каждого класса с использованием винтового шлюза был выделен гравитационный золотосодержащий концентрат, который подвергался дополнительному обогащению в тонком слое воды на доводочном лотке фирмы Garrett Electronics с сокращением материала примерно в 20 раз, после чего частицы самородного золота выбирались из шлиха вручную под бинокуляром.

Самородное золото было обнаружено во всех гравитационных концентратах названных классов. По массе преобладало золото класса -0,14+0,074 мм (рис. 1). Было установлено, что частицы золота мельче 35 мкм в материале -0,14+0 мм отсутствуют, поскольку золотины такой крупности уверенно удерживаются на винтовом шлюзе и доводочном лотке и легко распознаются под бинокуляром.

Установлено, что выделенное из гравитационных концентратов разных гранулометрических классов самородное золото существенно различается по морфологии. Морфология свободного золота была изучена в оптическом микроскопе «Wild» и в растровом электронном микроскопе Jeol T-330 (в лаборатории биоматериалов Института трансплантологии и искусственных органов). Состав золота определяли по энергодисперсионным спектрам, записанным на анализаторе AN-10000 фирмы Link, совмещенным с растровым микроскопом.

Класс, мм	Вес, г		Содержание Au в кеке после растворения в НС1, г/т
	До обработки НС1	После обработки НС1
+10	100	57,7	0,01
-10+2,5	100	53,83	0,01
-2,5+0,56	100	55,13	<0,003
-0,56+0,14	100	98,80	<0,003

Табл. 2. Результаты определения содержания золота в крупно- и мелкогалечного фосфорит-песчанникового материала исходных песков.

В классах -0,14+0,1 мм и более мелких золото представлено полностью раскрытыми изометричными частицами комковидной формы, умеренно и сильно окатанными, с корродированной мелкоямчатой поверхностью (рис. 2). Изредка встречаются толстотаблитчатые (отношение наибольшего измерения к толщине не более 3) золотины. Было отмечено практически полное отсутствие тонкопластинчатых золотин, характерных для мелкого аллювиального золота, и распространенность каплевидных, почти шарообразных или эллипсоидальных частиц. Наиболее характерной особенностью золотин этого класса является глубокая коррозия поверхности, которая выражается в появлении множества отрицательных форм, а также в выщелачивании серебра из поверхностного слоя: при пробе ядерной части около 900 ед. периферическая оболочка совершенно лишена серебра. При наблюдении в оптический микроскоп поверхность золотин выглядит совершенно чистой, цвет ее ярко-желтый, однако растровая электронная микроскопия и, в особенности, энергодисперсионный микроанализ показывают, что практически вся поверхность золотин покрыта инородными минералами, агрегаты которых из-за их малой толщины оптически прозрачны и могут быть названы минеральными пленками. Пленки, развитые в отрицательных формах микрорельефа, судя по их элементному составу, состоят из смеси кремнезема, гидроксидов алюминия и железа. На положительных формах микрорельефа золотин присутствуют шрамы, свидетельствующие об истирании в процессе транзита, и пленочные нарастания галогенидов кальция, натрия и калия. В некоторых случаях галогениды щелочей и кальция откладываются и в отрицательных формах рельефа поверх оксидных пленок, так что в энергодисперсионных спектрах обнаруживаются пики элементов обеих названных групп, а также кислорода.

Элемент	Частица 1, точка 1	Частица 1, точка 2	Частица 2	Частица 3
S	1,525	2,022	1,634	3,134
Pd	28,442	39,8	43,997	47,569
Ag	4,26	0	8,744	6,745
Ta	32,712	19,06	24,78	17,667
Pt	3,95	4,006	0	0
Au	0	2,638	0	0

Табл. 3. Результаты анализа точек в зернах МПГ, выделенных из немагнитной электропроводящей фракции материала подготовки к минералогическому анализу, вес. %.

В классе -0,5+0,14 мм микроморфология золотин принципиально иная. Здесь распространены пластинчатые формы, а степень окатанности незначительная или признаки ее вовсе отсутствуют, наблюдаются лишь загибы тонких краев (рис. 3). На части золотин развиты многочисленные наросты ультрамелких частиц почти сферической формы, типичных для нового золота в аллювиальных россыпях. Можно предполагать, что и в данном случае они являются свидетельством регенерации золота после захоронения, поскольку трудно предположить, чтобы столь «деликатные» образования могли сохраниться при транзите. Золото данной разновидности отличается от ранее описанного и по химическому составу: пленки оксидов железа, алюминия и кремния на нем отсутствуют, а в энергодисперсионных спектрах появляется небольшой пик серебра — проба золота 950–980 ед. Среди нарастающих на самородное золото минеральных форм, кроме галогенидов щелочей и кальция, встречен апатит. Значительная часть самородного золота выходит за пределы гранулометрического класса, с которым оно выделяется при классификации, и имеет меньшие размеры. Можно предполагать, что первоначально частицы золота были агрегированы с другими минералами, но при классификации и обогащении произошло разделение агрегатов. При просмотре концентратов под бинокуляром замечено, что в некоторых случаях самородное золото образует ажурные сростки с кварцем и гидроксидами железа, причем последние играют роль связующего цемента. Примечательно, что в таких сростках кварц представлен кривогранными частицами, близкими по форме к сферическим, которые, скорее всего, представляют собой фигуры не роста, а растворения.

На основании проведенного исследования можно считать, что поступление золота в прибрежно-морскую россыпь связано с разрушением коренного источника золото-кварцевого типа. Первоначально руды претерпели длительное выветривание, в процессе которого произошла глубокая коррозия поверхности самородного золота и отложение на нем пленок кремнезема, гидроксидов алюминия и железа. Затем золото попадало в прибрежную зону морского водоема, где происходило окатывание и истирание золотин, сопровождавшееся трансформацией формы частиц в шаровидную или эллипсоидальную и уничтожением оксидных пленок на положительных формах микрорельефа. После захоронения золотин в прибрежно-морских отложениях на их поверхности, активированной в результате истирания, откладывались галогениды щелочей и кальция. В отдельных участках поверхности золотин, где галогениды щелочей и кальция откладывались в отрицательных формах микрорельефа, возникали двухслойные пленки. Присутствие ультратонких минеральных пленок на поверхности золотин, вероятно, обусловливает низкое извлечение золота при амальгамации.

Часть золотин (вторая морфологическая разновидность), по-видимому, поступала в морской бассейн в нераскрытом состоянии — в виде сростков с кварцем. Они, соответственно, не подвергались коррозии в коре выветривания и не несут оксидных пленок. В конечном счете, частичное растворение кварца в результате гальмиролиза, происходившее, возможно, уже после захоронения материала в прибрежно-морской россыпи, привело к раскрытию (частичному или полному) и этого золота. Образование сростков с аутигенными минералами (глауконитом, апатитом, глинами) является причиной попадания тонкого золота в гранулометрические классы, не соответствующие его размерам, и так же, как минеральные пленки, препятствует взаимодействию с растворителями золота.

Рис. 5. Проба кустовой скважины В-5/191: а — золотины из исходных песков; б — эфельный песок.

Учитывая результаты изучения коллективного гравитационного концентрата и мономинеральных фракций, а также то, что в исследуемых песках нет минералов, способных поглощать золото в качестве структурной примеси (арсенопирит, сульфиды меди) или удерживать коллоидное золото в адсорбированном состоянии (углеродистое вещество, глинистые минералы), можно считать, что основной формой нахождения золота в исследуемом сырье является самородная. При этом самородное золото в основном находится в свободном состоянии, не образуя сростков с другими минералами.

В материале от выщелачивания крупных классов и «проводниковой фракции» от класса -0,14 мм, кроме золотин, было обнаружено несколько зерен серого цвета с матовой поверхностью, как бы покрытых слабым напылением. При надавливании зерна раздавливаются с ярким металлическим блеском на разломе (рис. 4).

По всем внешним признакам эти зерна были диагностированы как минерал МПГ. Поскольку все выделенные зерна были использованы для брикетирования и анализа, весовое содержание МПГ в пробе не было определено.

Для проведения дополнительных анализов был использован материал, оставшийся от подготовки к минералогическому анализу 368 керновых проб, отобранных при контрольном бурении на месторождении 2001–2003 гг. Немагнитные фракции были объединены и обогащены по схеме подготовки при изучении золотоносности пробы. Из «проводниковой фр.» было выделено 45 аналогичных по внешним признакам знаков. Размер зерен от 0,1мм до 0,25 мм с преобладанием 0,15–0,2 мм. Выделенные зерна были наклеены на скотч и проанализированы методом рентгеноспектрального микроанализа (табл. 3).

Рис. 6. Проба кустовой скважины В-21/667: а, б, в — золотины из глинистой фракции; г — золотины из материала точки «боя» (слив).

По данным специализированного анализа суммарное содержание Pt и Pd составило 5,54–6,34 г/т, т.е. приближается к содержанию МПГ в традиционных комплексных рудах. Что касается распространенности минералов платиновой группы и возможности их промышленного извлечения, эта тема требует проведения специальных исследований.

С 2013 г. работы по изучению золотоносности рудных песков продолжены на материале проб шурфоскважин и представительной для Восточного участка месторождения технологической пробе 20 т.

Специалистами геологического факультета Воронежского была проведена обработка проб шурфоскважин на установке УОМ-2 (усовершенствованная модель ПОУ-4) с последующей доводкой концентрата на концентрационном столе GEMENI с целью получения гравитационно-обогатимого золота. На установке было обогащено 130 проб по кустовым скважинам.

Технология обработки проб на УОМ-2 предусматривала получение следующих продуктов: фракция +8 мм — губки, фосфоритизированные губки, фосфориты, песчаники; фракция -8+3 мм — фосфориты, песчаники; фракция -3 мм — концентрат; эфельный концентрат; хвост (эфельный песок) и точки «боя» (слив). Гранулометрический состав и морфология золота изучались визуально, с помощью бинокулярного микроскопа Альтами (рис. 5 и 6).

В результате обогащения на ЦВК 100- 2М было выявлено наличие знаков золота во всех выше указанных продуктах (табл. 4), что качественно показывает потери при работе на УОМ-2 и требует изменения схемы извлечения полезных компонентов с учетом того, что значительная часть крупных частиц золота связана с глинистым материалом.

Специализированные исследования по определению содержания золота в материале технологической пробы проведены на отквартованной навеске весом ≈200 кг. Значимое по содержанию Au присутствует в классах крупности 0,25–0,044 мм. Результаты анализа содержания Au в классах крупности по 5 замерам очень различаются и говорить об истинном содержании сложно.

Из материала фракции -0,25 мм на концентрационном столике «Gemeni» была выделена «золотая» головка, с последующим разделением на фракции методом магнитной и электрической сепарации. Все продукты просмотрены под бинокуляром.

В пробе обнаружено 3 знака Au: 1 знак размером 0,15 мм (вес — 0,013 мг); 2 знака со средним размером – 0,07 мм и 0,14 мм (общий вес — 0,025 мг). Общий вес Au — 0,038 мг. Из расчета на исходную пробу это составляет 0,370 мг/т.

В классах крупности -0,56+0,25 мм и -0,25+0,14 мм видимое золото не обнаружено.

Схема извлечения золотосодержащего продукта из исходных рудных песков месторождения «Центральное» (рис. 7) предусматривает: тщательную дезинтеграцию с валунами-активаторами с последующим сливом и обогащением раздельно песковой части и слива на центробежно-вибрационном концентраторе (ЦВК). Ввиду комплексного извлечения полезных компонентов из титан-циркониевых песков хвосты обогащения направляются на извлечение коллективного титан-циркониевого концентрата и получение легкой фракции.

Бешпагирское месторождение

Изучалась золотоносность титан-циркониевых песков одного из участков рудного пласта, определялись морфология свободного золота, его состав, состояние поверхности частиц и характер вкрапленности. Содержание золота в пробе исходных песков по результатам пробирного анализа составило 0,083 г/т. Результаты гранулометрического анализа (табл. 5) показали, что золото в песках концентрируется на 90,7% в классе -0,14+0,044 мм и находится в свободном состоянии.

Рис. 7. Предварительная блочная схема извлечения полезных компонентов из продуктивных песков россыпи «Центральная».

Значительное количество свободных золотин обнаружено в тяжелых фракциях доводочных операций гравитационного концентрирования чернового концентрата — высокочастотной отсадки и обогащения на столе «Gemeni» с дополнительной доводкой тяжелой фракции на лотке. Все обнаруженное золото имеет крупность 20–100 мкм, преобладающий размер 40–60 мкм. Частицы золота полностью раскрыты и несут ряд признаков транзита, что вполне согласуется с представлениями о генезисе месторождения. С другой стороны, в связи с тем, что все золото попадает в категорию тонкого, оно характеризуется некоторыми особенностями морфологии, не свойственными «обычному» россыпному золоту, т.е. золоту из аллювиальных россыпей крупностью выше 0,25 мм. Тонкое золото, по-видимому, транспортировалось преимущественно во взвешенном состоянии, и в связи с этим оно окатано несравненно слабее, чем крупное. Следы транзита выражаются в образовании шрамов и закатывании тонких краев (рис. 8а), В то же время многие частицы сохраняют остроугольную форму, либо несут на поверхности отчетливые отпечатки микрорельефа минералов, с которыми золото срасталось в первичных рудах коренного источника (рис. 8б). Внутреннее строение золотин неоднородное. Часто в них наблюдаются включения других минералов, преимущественно кварца, а также силикатов Са и Fe. По химическому составу и микроморфологии поверхности — золото неоднородное. Пробность золота изменяется в пределах от 650 до 1000 ед. Высокая пробность установлена на участках поверхности с признаками интенсивной химической коррозии. Наиболее низкая — на шрамах, а также на кристаллах без признаков окатывания и коррозии. Вероятно, исходная проба золота была относительно низкой; она повышалась в коррозионных каймах в результате выноса серебра, а при образовании шрамов высокопробная коррозионная оболочка была частично уничтожена. На части золотин, кроме признаков коррозии, обнаружены нарастания гидроксидов железа, образующие сплошную корочку из микрокристаллов. Встречены также сферические выделения размером около 2 мкм). При их энергодисперсионном анализе в качестве основных компонентов определены углерод, кислород, азот (около 10%), присутствует также небольшая концентрация калия. На основании данных анализа и по морфологии сферические выделения предварительно определены как коккоидные бактерии (рис. 8б).

№ п/п	№ пробы	Тип пробы	Количество знаков золота
1	В-5/191-4	Исходный материал	192
2	В-5/191-3	Эфельный песок	27
3	В-21/667-2	Глинистая фракция (слив)	365
4	В-21/667-3	Глинистая фракция (слив)	221
5	ХВК-1	Материал из точки «боя» (слив)	65

Табл. 4. Содержание знаков золота в продуктах, обогащенных на ЦВК 100-2М.

В результате изучения золотоносности песков Бешпагирского месторождения и возможности извлечения золота можно заключить, что продуктивной по титану, цирконию и золоту в песках является материал крупности -0,14+0,044 мм. Все обнаруженное золото принадлежит к узкому классу крупности 20–100 мкм, преобладающий размер 40–60 мкм. Все частицы золота полностью раскрыты. С учетом раскрытия золотин и их крупности, золото принципиально может быть извлечено гравитационными способами почти полностью.

Основная проблема получения концентрата золота состоит в селекции его от других тяжелых минералов. Для решения этой задачи необходимо специальное гравитационное оборудование. При использовании для обогащения песков винтовых шлюзов, золото преимущественно концентрируется в промпродукте основного обогащения за счет значительной массы минералов титана и циркония, которые оттесняют незначительное по массе тонкое золото в промпродукт; последующей перечисткой промпродукта золото может быть сконцентрировано до 0,8 г/т; в целом по схеме в черновой гравитационный титано-циркониевый концентрат извлечено 70,38% золота при содержании его в черновом концентрате 0,329 г/т. Из чернового концентрата гравитационного обогащения на винтовых шлюзах доводкой на отсадочной машине МОЛ-2.5 или столе «Gemeni» выделен золотосодержащий продукт с концентрацией золота 17–25 г/т при извлечении золота 65–67% от исходных песков.

Рис. 8. Морфологические разновидности частиц золота (месторождение Бешпагирское): а — умеренно окатанная частица с корродированной поверхностью и шрамами; б — слабо окатанная частица с протравленной поверхностью и множеством коккоидных бактерий; в — золотина без признаков истирания с отпечатком рельефа граней другого минерала.

При переработке песков принципиально возможно попутное выделение до 0,5 кг золотосодержащего продукта качеством до 145 г/т золота, т.е. до 70 мг золота с каждой тонны перерабатываемых песков при извлечении золота около 85–87%. Потери с хвостами составили 13–14% и обусловлены их большим выходом. Эти аппараты могут быть рекомендованы для промышленного использования с целью попутного выделения золотосодержащих продуктов при переработке титано-циркониевых россыпей.

Титансодержащие пески

Николаевского месторождения представляют собой очень неоднородный материал с кусками от 100 мм до глинистых фракций, налипающих на крупные куски. Исследовались классы крупности исходной пробы и концентрат винтового шлюза, выделенный из шламов (класс -0,044 мм) (табл. 6).

Класс, мм	Выход от исходных песков, %	Содержание Au, г/т	Распределение Au, %
-1,0+0,14	1,07	0,02	1,0
-0,14+0,1	68,85	0,02	16,6
-0,1+0,074	20,57	0,084	20,8
-0,074+0,044	5,74	0,77	53,3
Σ-0,14+0,044	95,16	0,95	90,70
-0,044+0	0,81	0,86	8,4
Итого	100,00	0,083	100,0

Табл. 5. Гранулометрическая характеристика исходных песков и распределение Au по классам крупности.

Исходные породы представлены грубозернистыми песчаниками и конгломератами, в которых среди обломков присутствуют кварц, полевой шпат, редкие сферолиты халцедона и рудные минералы. Полевой шпат почти нацело каолинизирован. Материал плохо отсортирован, обломки не окатаны, слоистость неотчетливая. Цемент песчаников сложен пористым агрегатом гетита и гидрогетита каркасной текстуры. Названные минералы располагаются зонально: гетит граничит с порами и окаймляет гидрогетит, который, таким образом, слагает центральные части гетит-гидрогетитовых агрегатов.

Принимая во внимание минеральный состав и структуру песчаников, можно уверенно предполагать, что частицы самородного золота располагаются в гетит-гидрогетитовом цементе. Материал мельче 1 мм промыт вручную на лотке до черного шлиха. Содержание тяжелой фракции составляет в нем 96,46%.

Самородное золото было выделено из шлихов вручную под бинокуляром. Всего найдено в классе -0,1+0,074 мм - 4 знака, в классе -0,14+0,1 — 7 знаков, в классе -0,25+0,14 мм — 5 знаков, в классе -0,56+0,25 мм — 3 знака. После выделения видимых частиц самородного золота черный шлих класса –0,1+0,074 мм был проанализирован пробирным методом, в нем обнаружено 0,11 г/т золота. Золото в шламовом классе не обнаружено.

Класс, мм	Выход от исходных песков, %	Содержание Au, г/т	Распределение Au, %
Σ+2,5	14,88	0,001	1,44
- 2,5+1	6,61	0,003	1,52
-1+0,56	7,28	0,001	0,66
Σ-2,5+0,56	12,89	0,003	2,18
- 0,56+0,1	21,90	0,001	1,97
- 0,1+0,074	2,86	0,3	77,5
- 0,074+0,044	2,63	0,02	4,75
Σ-0,25+0,044	16,51	0,05	83,24
- 0,044	44,84	0,003	12,15
Итого исходная проба	100,00	0,11	100,00

Табл. 6. Гранулометрический состав и содержание золота по классам крупности.

При электронно-микроскопическом изучении установлено, что независимо от крупности класса, из которого выделено золото, размер его частиц не выходит за пределы диапазона 80–100 мкм. Форма золотин преимущественно изометричная, реже заметно уплощенная (рис. 9а). Изометричные золотины иногда огранены, а форма близка к октаэдрической. Степень окатывания изменяется в широком диапазоне. На отдельных золотинах заметны лишь единичные шрамы (рис. 9а), свидетельствующие об истирании, нередко сохраняются ростовые скульптуры в виде индукционных штриховок и пирамид роста. Другие, несомненно, подверглись интенсивному окатыванию и истиранию, следы которого маскируются интенсивной гипергенной коррозией. Значительная часть поверхности золотин покрыта рыхлыми скоплениями гидроксидов железа (рис. 9б). Из произведенных ранее экспериментов известно, что действительная форма - пластинчатая, а свертывание в трубку происходит при измельчении руд (рис. 9в). При большой удельной поверхности интенсивная коррозия приводит к истончению частицы, которое при механической обработке проявляется в виде разрывов.

Рис. 9. Морфологические разновидности частиц золота (месторождение Николаевское): а — частица изометричной формы с реликтами ростовых скульптур (у нижнего края)с единичными шрамами; б — комковидная частица с наростами гидроксидов железа (темное), в — частица золота трубчатой формы со слоистым внутренним строением.

При энергодисперсионном анализе самородного золота пики серебра в спектрах не обнаружены, так что проба золота близка к 1000 ед., что согласуется с данными о его глубокой коррозии. Из элементов-примесей постоянно обнаруживаются медь и железо. В генетическом отношении рассматриваемое сырье, по-видимому, представляет собой древнюю литифицированную россыпь, образовавшуюся при размыве кор выветривания. На участие коры выветривания как источника материала для образования россыпи указывает обилие гидроксидов железа, интенсивная каолинизация полевого шпата и глубокая коррозия самородного золота (в аллювиальных отложениях пресная вода не вызывает интенсивной коррозии). Дальность переноса золота от коренного источника невелика, судя по незначительному проявлению признаков транзита. Руды коренного источника характеризуются повышенным содержанием сульфидов, среди которых присутствует халькопирит. Основанием для такого заключения является следующее: в песчаниках много гидроксидов железа, в черных шлихах встречаются зерна малахита, форма золотин не характерна для золото-кварцевого убогосульфидного типа руд.

Заключение. На основании проведенных исследований была сделана прогнозная оценка технологических свойств золота и возможности его извлечения при обогащении титанциркониевых россыпей в самостоятельный товарный продукт.

Стоимость золота при реализации товарной продукции отдельных месторождений по предварительным оценкам может достигать 40–50 % [4].

 
1. Иконников Н.Н., Осауленко О.В., Прокофьева Н.И. Золото в комплексных титаноциркониевых россыпях //Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в ХХ1 веке. Тезисы докладов Международного симпозиума. — М.: Изд. ВИМС. 1998.
2. Левченко Е.Н., Григорьева А.В., Башлыкова Т.В., Амосов Р.А. Исследование золотоносности титан-циркониевых песков России и возможности его попутного извлечения при переработке. М.: ИМГРЭ. Сб. Прикладная геохимия. Вып. 7. кн. 1. Минералогия и геохимия. 2005. С. 101–116.
3. Левченко Е.Н., Григорьева А.В. Благороднометалльная минерализация в титаноциркониевой россыпи месторождения Центральное. М.: ИГЕМ РАН Материалы Всероссийской (с международным участием) Рудообразующие процессы: от генетических концепций к прогнозу и открытию новых рудных провинций и месторождений. 2013. С. 212.
4. Лушаков А.В., Быховский Л.З., Тигунов Л.П. //Нетрадиционные источники получения золота: проблемы и пути решения. — М.:. Минеральное сырье. № 9, 2001
5. Патык-Кара Н.Г., Беневольский Б.И., Быховский Л.З. и др. Россыпные месторождения России и других стран СНГ. М., «Научный мир», 1997, с. 328–333.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (24)/июнь 2014 г.