Перспективы использования редкометалльной синергии на золоторудных объектах Гайаны

А.А. Руденко — к.г-м.н., ООО «Золотой Запас», Москва
А.А. Данилов — к.г-м.н., ООО «Золотой Запас», Москва
И.Д. Трошкина — д.т.н, РХТУ  им. Д.И. Менделеева, Москва

Поисково-оценочные работы на золото по лицензионной площади Араматта в Кооперативной Республике Гайана проводит ООО «Золотой Запас» по заказу АО «Золотой Рудник». Лицензионная площадь расположена в пределах северной окраины Гвианского кристаллического массива (щита), сложенного преимущественно гранитами, гнейсами и кристаллическими сланцами раннего протерозоя (около 2 млрд лет).

Одним из основных структурных элементов Гвианского щита является гранит-зеленокаменный комплекс Birimian, в который входит надгруппа зеленокаменных поясов Barama-Mazaruni. Зеленокаменные породы надгруппы Barama-Mazaruni и гнейсы архей-протерозойского возраста прорваны интрузиями гранитов Trans-Amazonian серии, а также основными и ультраосновными породами раннего-среднего протерозоя. Фация метаморфизма пород зеленокаменного пояса преимущественно амфиболитовая. В горах и на высоких плато Сьерра Пакарайма фрагментарно перекрываются мощным осадочно-вулканогенным платформенным чехлом формации Рорайма среднего протерозоя [1]. Мезопротерозойские отложения перекрываются континентальными песчано-глинистыми осадками четвертичного возраста мощностью 15–20 м.

Золотоносность Гайаны связана с проявлениями коренного золота золотосуль-фидного, золотосульфидно-кварцевого и золото-кварцевого типов и пространственно связанных с ними проявлениями россыпного золота. Месторождения коренного золота Гайаны относят к метаморфогенным и магматогенно-метамор-фогенным генетическим типам. Общей чертой месторождений является их приуроченность к определенным литолого-стратиграфическим и интрузивным комплексам пород, складчато-разрывным тектоническим структурам, сопровождающим региональную зону сдвига Makapa-Kuribrong запад-северо-западного простирания. Наиболее распространенными месторождениями в Гайане являются золотосульфидно-кварцевые (например, Aurora, Omai, Peter’s Mine, Kaburi-Eldorado).

Руды месторождений характеризуются запасами золота в первые десятки тонн и сравнительно невысокими его средними содержаниями (1,3–2,5 г/т). От 30 до 80 % руд месторождений связаны с золотоносными корами выветривания.

В рамках лицензионной площади Араматта подсчитаны прогнозные ресурсы участка Амамури: Р1+Р2 — 38 т. 

При исследовании шлихов и анализе распределения золота из элювиальных, элювиально-делювиальных, аллювиально-пролювиальных и аллювиальных отложений сделан вывод о преобладании весьма тонкого, мелкого и пылевидного золота, 90–95 % зерен находятся во фракции 0,25–0,1 мм и менее 0,1 мм на рисунке 1. Очень редки золотины с размерами 1–2 мм на рисунке 2 и более на рисунке 3. Золото ассоциирует с турмалином и пиритом.

Рис. 1. Полу- и средне окатанные, корродированные, правильные и искаженные  кристаллы с элементами скелетного роста и их сростки (шлих 5174, минералог Шатилова Л.В., 2016 г.)

Рис. 2. Слабо обмятая, трещинно-прожилковая тонкопластинчатая золотина с мелкоячеистой поверхностью, коррозией на отдельных выступах и гидроксидами железа в углублениях (шлих 5151, минералог Шатилова Л.В., 2016 г.)

Рис. 3. Слабоокатанная гемиидиоморфная золотина с коррозией на выступах (ручей Диагональный. Проба Т46-4, класс +5, минералог Куприкова Т.С., 2016 г.)

Формы золотин правильные — изометричные и искаженные, скелетные, уплощенные кристаллы и их сростки, единичные дендритоиды при подчинен-ной роли трещинных и гемиидиоморфных выделений. Среди тонкого золота часто отмечаются интерстициальные частицы.

Пробность некорродированных выделений 870 ‰, корродированных — 970 ‰.

Анализ геологических материалов и полученных результатов (пробирный и ICP анализы) позволяют констатировать, что золотоносность коры выветривания на площади Араматта носит линейновытянутый характер с этажным расположением рудных тел, ориентированных в субмеридиональном направлении. Содержание золота в латеритах составляет 0,4-6,7 г/т при среднем содержании 1,3 г/т. 

В границах рудных тел, по принятому бортовому значению по золоту (0,4 г/т), присутствует редкий металл — скандий в концентрациях до 83 г/т при среднем значении 30 г/т. Это в 2–3 раза выше, чем, например, содержание скандия на месторождениях урана в Зауралье, где они отрабатываются АО «Далур» скважинным подземным выщелачиванием. В проницаемых урановых рудах содержание скандия составляет 3–18 г/т. При под-земном выщелачивании скандий попутно с ураном переходит в продуктивный сернокислый раствор в количествах до 1 мг/л. 

На изучаемой площади повышенные содержания скандия связаны с интенсивно ожелезненными породами, например на рудопроявлении Контакт средние содержания скандия до глубин 24–25 м составляет 51–55 г/т (рис. 4), причем характерно уменьшение содержания скандия с глубиной, т.е. с уменьшением степени выветривания пород.

Рис. 4. Характер распределения скандия в коре выветривания (рудопроявление Контакт)

Среднее содержание скандия в неизмененных породах-амфиболитах, амфиболовых сланцах составляет 7,5 г/т (0,4–20,7 г/т). Таким образом, уровень накопления (отношение средних содержаний скандия в коре и неизмененных породах) скандия в коре выветривания составляет 7–10.

Помимо скандия в корах выветривания накапливаются другие элементы сидерофильной и халькофильной групп: марганец, ванадий, никель, кобальт, цинк, хотя уровни накопления у них существенно ниже — 1,5–3,0. Содержания меди, наоборот, в корах выветривания ниже, чем в исходных породах (табл. 1).

Элементы	Неизмененные породы	Породы коры выветривания
	Рудопроявление Амамури	Рудопроявление Амамури	Рудопроявление Контакт
Fe, %	2,8–8,6	6,2–16,3	5–27,5
Mn, ppm	380–1070	360–2560	205–8050
V, ppm	9–324	173–774	124–708
Ni, ppm	0,1–57	9–90	11–135
Co, ppm	16–40	4–174	1,6–520
Zn, ppm	36–80	26–244	27–295
Cu, ppm	20–900	35–680	35–230

Табл. 1. Содержания некоторых элементов в породах рудопроявлений на площади Араматта (в числителе среднее содержание, в знаменателе — разброс содержаний)

Связь скандия с золотом на площади Араматта пространственная. Если, как на рудопроявлении Амамури, золотое оруденение локализуется в пачке, содержащей существенную долю основных пород (амфиболитов, амфиболовых сланцев), то в остаточной коре выветривания происходит обогащение скандием. Если золотое оруденение локализуется в породах кислого состава (граниты, гранитогнейсы), как на рудопроявлении Контакт, то существенного обогащения скандием не происходит. Надо отметить, что, несмотря на наличие масштабных и даже грандиозных суперпроектов по добыче редкоземельных элементов, скандия и других полезных ископаемых (Томторское месторождение и т.д.), наблюдается активизация запусков локальных пилотных проектов, в частности по извлечению скандия и редких земель, на базе существующих производств. 

Так, например, в 2016 г. в АО «Далур» была запущена пилотная установка, рассчитанная на производительность 400 кг скандия в год [2]. В компании «РУСАЛ» разработана технология извлечения скандия из красных шламов [3]. В 2016 г. на Уральском алюминиевом заводе запущено пилотное производство скандиевого концентрата. Пилотный участок небольшой, на 100 кг в год, для отработки технологии. В планах — отработка технологических решений для снижения себестоимости, создание типового модуля производительностью по 2–3 т в год.

Рис. 5. Распределение скандия по лицензионной площади (результаты литохимической съемки)

Рис. 6. Распределение скандия по разрезу (результаты разведочного бурения скважин)

Одной из рассматриваемых схем переработки руд коры выветривания на площади Араматта является последовательное гравитационное извлечение золота, чановое выщелачивание золота по схеме «уголь в пульпе» и чановое серно-кислотное выщелачивание Sc с получением оксида скандия (рис. 7).

Рис. 7. Блок-схема переработки Au-Sc кор выветривания

Комбинированные схемы для добычи нескольких компонентов из руд используются достаточно широко в мире. Так, двухстадиальная схема кучного выщелачивания, но только золотоурановых руд, впервые в РФ запроектирована на месторождении Лунное (Якутия), отрабатываемом АО «Селигдар» с 2012 г. На первом этапе КВ предусмотрено выщелачивание золота цианидами с последующей сорбцией на уголь и получением конечного продукта в виде сплава Доре. На втором этапе — выщелачивание урана водными растворами серной кислоты, сорбционно-десорбционный передел и получение товарного продукта в виде «желтого кека». 

На текущий момент первый этап АО «Селигдар» успешно претворяет в жизнь, но пока без активизации деятельности по второму этапу проекта (переработка урановой составляющей руд). Это может объясняться чисто экономическими причинами, т.к. расчетный вклад урана в суммарный денежный поток от добычи золота и урана составляет менее 10 %.

Наиболее рентабельным комплексным извлечением полезных компонентов считается переработка руд медь-золото-серебро-содержащего уранового месторождения Олимпик Дам в Австралии [4]. 

Синергический эффект от присутствия скандия в золотоносных рудах коры выветривания наглядно иллюстрируются диаграммой (рис. 5.)

При средних содержаниях скандия (30 г/т) и золота (1,3 г/т) и сохранении этой пропорции в дальнейшем, ориентировочные ресурсы по скандию составят более 300 т. Наиболее реальный сценарий по извлечению золота составит не менее 90 %, по скандию — 50 %. При этом вклад скандия относительно золота будет составлять 55–83 % (рис. 8).

Рис. 8. Вклад скандия в суммарный денежный поток при извлечении из Au-Sc кор выветривания на площади Араматта

Перспективы выявления скандиевой минерализации на лицензионной площади Араматта весьма существенные. По результатам литохимической съемки выявлены значительные по площади вторичные ореолы рассеяния скандия с содержаниями более 30 г/т (рис. 5), приуроченные к полям развития пород основного-среднего состава. 

Дальнейшее изучение данной площади будет зависеть от результатов технологических испытаний.

Проводимый в настоящее время комплекс лабораторных испытаний по извлечению скандия и получению продукта в виде Sc2O3 позволит оценить рентабельность попутного его извлечения из коры выветривания амфиболитов и рассматривать скандий как полезное ископаемое пород вскрыши. 

Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 3 (37)/сентябрь 2017 г.