18 февраля 2025, Вторник
МСБ
arrow_right_black
30.09.11

Золото техногенных минеральных объектов — ресурсы и проблемы геолого-технологической оценки

messages_black
0
eye_black
330
like_black
0
dislike_black
0
В.А. Макаров — профессор, доктор геолого-минералогических наук Сибирского федерального университета.

Ежегодно мировая промышленность извлекает из недр Земли около 10 миллиардов тонн твердых веществ, 70% которых впоследствии становятся отходами при производстве промышленной продукции. Под отвалы и хвосты отчуждаются огромные площади с ценными землями, твердые отходы засоряют водный и воздушный бассейны.

В золотодобыче, одной из ведущих отраслей минерально-сырьевого комплекса Сибири, вышеназванные проблемы проявились наиболее остро. Доля полезного компонента, извлекаемого из золотоносных руд и песков, составляет менее 0,01%, все остальное — отходы производства, складируемые в отвалы и хвостохранилища. Последние существенно влияют на экологическую обстановку, поскольку процесс извлечения благородных металлов зачастую сопряжен с технологиями повышенной экологической опасности — цианированием, амальгамацией, высвобождением значительных количеств соединений серы и мышьяка. Вместе с тем, в золотодобывающей отрасли одной из первых в горном комплексе стали рассматривать отходы горно-металлургического производства как источник сырья. Причиной тому послужило резкое сокращение легкодоступных запасов золота в коренных рудах и россыпях и, как следствие, снижение промышленных кондиций. Рост интереса промышленности к техногенному золотосодержащему минеральному сырью в последние два десятилетия во многом предопределился появлением новых технологий извлечения благородных металлов.

Ресурсный потенциал техногенных золотосодержащих объектов, расположенных на территории России, оценивается неоднозначно. Анализируя общую структуру запасов и ресурсов золота, Б.И. Беневольский (1995 г.) на долю техногенных объектов отводит 7–12%. По его мнению, только прогнозные ресурсы техногенных россыпей могут составить более 50% от всего добытого в России золота (Беневольский, 2000 г.). Из других техногенных образований, кроме отвального комплекса собственно золоторудных месторождений, высоко оцениваются перспективы извлечения золота из отходов переработки руд черных и цветных металлов, отходов сернокислотного производства, некоторых видов нерудного сырья и др. Многочисленные исследования показывают, что объекты вторичного золотосодержащего сырья разнообразны по своей природе, содержанию металла, масштабам накопления и экономической значимости. Данное обстоятельство выдвигает в разряд актуальных проблему всестороннего изучения такого сырья и, в первую очередь, решение трех задач: 1) выяснение условий формирования техногенных золотосодержащих объектов, 2) разработку их классификации, 3) выработку методических основ для геолого-технологического изучения и оценки.

В литературе, посвященной проблемам комплексного использования минерального сырья и освоения отходов горного производства, ряд горно-геологических терминов и категорий трактуется неоднозначно. Поэтому, предваряя изложение вопросов систематизации техногенного золотосодержащего сырья, автор считает необходимым пояснить, какое содержание нами вкладывается в используемые ниже понятия: «техногенные минеральные образования (объекты)», «техногенные месторождения», «природно-техногенные объекты».

Техногенные минеральные образования (объекты) — скопления минеральных веществ на поверхности Земли или в горных выработках, образовавшиеся в результате их отделения от массива и складирования в виде отходов горного, обогатительного, металлургического и другого производства.

Техногенные месторождения — техногенные образования, по количеству и качеству содержащегося минерального сырья пригодные для эффективного использования в сфере материального производства. Первое и второе определение наиболее близки к пониманию К.Н. Трубецкого с соавторами (Трубецкой и др., 1989 г.).

Природно-техногенные объекты — минеральные объекты, представленные неотделенным от массива природным веществом в виде целиков, вскрытых недоработанных (оставленных) блоков на отрабатываемых ранее месторождениях (Секисов и др, 1988 г.).

Вопросы классификации техногенного минерального сырья, горнопромышленных отходов и техногенных месторождений затрагиваются в многочисленных публикациях (Трубецкой, Уманец, Никитин, 1987 г.; Шегай, 1990 г.; Наркелюн, 1996 г.; Барский, 1985 г. и др.). Как правило, это целевые классификации, создаваемые для учета и анализа потерь и отходов в различных производственных отраслях. Так, Л.Ф. Наркелюн (1996 г.), проводя типизацию горно-технологических отходов, разделяет их по месту образования (коренные или россыпные месторождения, обогатительные фабрики, металлургические заводы, теплоэлектростанции) и типу отходов (породы вскрыши, шлаки, золы, кеки и т.д.). Л.А. Барский (1981 г.) отходы и потери горно-металлургического цикла классифицирует по нескольким признакам: а) по производственным отраслям (угольная, черная и цветная металлургия, химическая промышленность, стройиндуст-рия, производство ядерных материалов); б) по фазовому составу: твердые, жидкие, газообразные; в) по производственным циклам: при добыче (вскрышные и другие безрудные породы), при обогащении (хвосты, шламы, сливы), при гидрометаллургии (растворы, кеки), при пирометаллургии (шлаки, возгоны).

Классификации техногенных месторождений детально рассмотрены также в работах К.Н. Трубецкого, В.Н. Уманца, М.Б. Никитина (1987 г., 1989 г.), Г. И. Шигая (1990 г.), В.Т. Борисовича, В.В. Чайникова (1991 г.).

Краткий обзор классификаций объектов техногенного сырья показывает, что большинство их носит общий характер, и направлены они на ревизию и паспортизацию техногенного минерального сырья отдельных горнодобывающих регионов. Специальных классификаций техногенного минерального сырья для нужд конкретных отраслей, за исключением стройиндустрии, не создавалось.

Учитывая все возрастающий интерес к техногенному сырью в золотодобыче, представляется целесообразной разработка специальной классификации, которая, по возможности, охватывала бы все многообразие видов вторичного золотосодержащего сырья и являлась бы основой для ревизии и оценки техногенных минеральных объектов на золото.

В предлагаемой нами систематике техногенных золотосодержащих объектов выделены две группы — «литотехногенные» и «остаточные».

В первую группу включены классы объектов, сформированных при переработке руд (песков) и пород, отделенных от массива: техногенные россыпи, хвосты обогащения, отвалы забалансовых руд и вскрышных пород, золоотвалы, остаточные кучи после цианирования и др. К группе «остаточных» отнесены месторождения и их части, испытавшие техногенное воздействие в горном массиве — целики и вскрытые забалансовые руды, сульфидные и угольные горельники, блоки подземного выщелачивания (природно-техногенные объекты по Г.В. Секесову и др., 1987 г.). Виды и подвиды техногенных золотосодержащих объектов выделяются внутри классов в соответствии технологией переработки руд и их составом.

Большинство представленных в таблице классов техногенных объектов проявлены в сибирском регионе. Некоторые из них вовлекались, вовлечены либо будут вовлекаться в повторную отработку. Перспективы их экономического освоения напрямую зависят от ресурсного потенциала, который для различных классов техногенного золотосодержащего сырья изменяется в очень широких пределах и заслуживает отдельного рассмотрения.

Наиболее высок ресурсный потенциал техногенных россыпных месторождений в сибирском регионе. Так, в структуре активных запасов золота Красноярского края на начало 21 столетия доля россыпей составляла 9,4%. Из них 85% приходилось на техногенные россыпи. Для запасов и ресурсов ближайшего резерва это соотношение составляет, соответственно, 11,4% и 70% (Васильев и др., 1997 г.). Такая тенденция характерна не только для Красноярского края, но и для большинства золотодобывающих регионов Сибири и Дальнего Востока (Мамаев и др., 1995 г.). О распределении ресурсов золота по видам техногенных россыпей можно косвенно судить по объемам добычи металла тем или иным способом. На территории Сибири в различное время получили распространение мускульный, дражный, гидравлический и гидромеханический способы отработки золотоносных россыпей. Применение тех или иных способов определялось сочетанием горногеологических, географоэкономических и политичес-ких факторов. Чаще всего, россыпные объекты испытывали неоднократную отработку. Повторная и последующие разработки россыпи, как правило, осуществлялись с применением более совершенных и производительных технологий. Соотношение тех или иных типов техногенных россыпей для конкретных регионов различно. Так, для Енисейского кряжа, ведущей золотороссыпной провинции Сибири, получили развитие все способы отработки россыпей, за исключением гидравлического. Последний наибольшее распространение имел в южных районах Сибири — Западном и Восточном Саянах (Анзас-Кизасском и Ольховско-Чибижекском рудном узлах), Кузнецком Алатау (Коммунаро-Знаменитовский рудный узел) и др. Ресурсы (запасы) отдельных техногенных россыпей могут изменятся от первых десятков килограммов до первых сотен. Распределение металла внутри техногенной россыпи имеет свои особенности. Как показывает опыт ревизионных работ на россыпное золото в старых золотодобывающих районах, для геологической переоценки техногенных россыпей и локализации остаточных запасов необходимы знания условий их формирования и особенностей строения (Макаров, Шрайнер, 1998 г.). В техногенной россыпи золото локализуется в оставленных забалансовых песках, нетронутых целиках, отвалах, то есть, по существу, представляет геологические и технологические потери. Оценке геологических потерь должен предшествовать тщательный анализ способов отработки россыпи. Важно иметь представление о существовавших на момент отработки кондициях и применяемых технических средствах, особенно для дражного и гидромеханического способов. Уровень кондиций определяет содержание металла в отвалах вскрыши и бортах россыпи. От применяемых при отработке технических средств зависит глубина взятия пласта, а также качество зачистки плотика и, соответственно, потерь золота на нем. Обобщение материалов по геологической оценке и повторной отработке техногенных россыпей различных типов позволяет отразить условия их формирования и особенности геологического строения.

Согласно предлагаемой классификации (см. табл.), золотосодержащие хвосты обогащения коренных руд металлических полезных ископаемых выделяются в самостоятельный класс. Некоторые исследователи относят данные образования к техногенным россыпям (Спорыхина, 2000 г.), что на наш взгляд, не вполне обосновано.

 Группы  Классы   Виды       Подвиды
             Экзогенные
(объекты сформированные
при переработке руд,
песков и пород
отделенных от
массива)
 Техногенные
россыпи
 Мускульной отработки
Дражной отработки
Гидромеханической
отработки
 Гидравлической
отработки
 Элювиальные
Аллювиальные
Склоновые
Гетерогенные
 Хвосты
обогащения
коренных руд
 Гравитации
Флотации
Цианирования
Магнитной сепарации
Комбинированные
          Золотокварцевые
Золотосульфидные
 Золотосодержащие
Медно-никелевые
Железорудные
Полиметаллические
Медноколчеданные
……………………..       
 Отвалы
забалансовых
руд и вскрышных
пород
 Раздельного складирования
Смешанные
 Золоотвалы  
 Продукты
переработки
нерудного сырья
 
 Металлургические
шлаки и кеки
 
 Штабеля кучного
выщелачивания
 
     Остаточные
(месторождения и
их части испытавшие
техногенное воздействие
в горном массиве)
 Оставленные целики
и вскрытые блоки
забалансовых руд
 Открытой отработки
Подземной отработки
 Блоки подземного
выщелачивания
 Скважинными системами
Шахтными системами
 Сульфидные
горельники
     кг
Таблица. Систематика техногенных золотосодержащих объектов

Техногенные месторождения, представленные хвостами обогащения, являются достаточно специфическими образованиями, отличающимися от других техногенных объектов вещественным составом, условиями накопления и хранения, набором остаточных реагентов и влиянием микроорганизмов определенных видов. Сведения о промышленном содержании золота и других благородных металлов в хвостах обогащения руд различных металлических полезных ископаемых многочисленны. Это хвосты обогащения руд месторождений золота различных геологопромышленных типов (Макаров, 1999; Алгебраистова и др., 2000 г.; Armada gold …, 1994 г.), месторождений цветных и редких металлов (Черных, 1980 г.; Стехнин и др., 1995 г.; Демидов, 1983 г.; Бортникова и др. 1996 г.), месторождений черных металлов (Кузнецов, Шелехов, 1990 г.; Лапухов и др., 1998 г.; Афанасенко и др., 1999 г.) и алюминиевого сырья (Сазонов и др., 1999 г.; Брагин, Добровольская, 2000 г.).

Масштабы, уровень содержания золота и значимость данных техногенных объектов для золотодобывающей отрасли различны. За рубежом хвосты собственно золоторудных месторождений с содержанием золота от 0,5 до 1,5 г/т активно вовлекаются в повторную переработку. Запасы золота на отдельных хвостохранилищах в ЮАР составляют десятки тонн, а годовая производительность вновь созданных предприятий по извлечению золота из хвостов достигает 3–5 т. В Сибири, по опубликованным данным, наиболее значимым объектом такого рода являются хвосты обогатительных фабрик объединения Балейзолото. По результатам разведочного бурения, масса хвостов здесь оценена в 42 млн. т, а запасы золота в 37 тонн (Armada gold …, 1994 г.). Объемы золотосодержащих хвостов на других действующих и законсервированных золотодобывающих рудниках Сибирского региона — золотоизвлекающие фабрики Северо-Енисейского и Артемовского рудников, Майского рудника (Малошушенское месторождение), Туманной, Ивановской и Приисковой ЗИФ Саралинского рудника, а также современного хвостохранилища этого предприятия значительно меньше. Запасы золота в них составляют первые тонны, при уровне содержания металла 1–2 г/т, редко более.

Большой интерес как источник благородных металлов представляют хвосты обогащения руд цветных и редких металлов. Уровни накопления золота здесь сопоставимы с отходами переработки руд собственно золоторудных месторождений. Причем о повышенных концентрациях золота и других благородных металлов иногда не было известно, либо уровень их содержания в исходной руде на момент отработки не представлял экономического интереса. Так, после отработки некоторых ртутных месторождений в США было установлено, что содержание золота в отвалах составляет около 5 г/т, а запасы его в хвостохранилищах достигают 30 тонн (Степанов, Моисеенко, 1993 г.). Близкая ситуация отмечается для хвостохранилищ Норильского горнометаллур-гического комбината, где при переработке сульфидных медноникелевых руд сформировано крупное по запасам (первые сотни тонн) техногенное месторождение благородных металлов (Стехнин и др., 1995 г.; Додин, Додина, 1999 г.). Уровень содержания суммы платиновых металлов и золота в отдельных разновидностях хвостов здесь достигает нескольких граммов (иногда — десятков граммов) на тонну. Высоко (по предварительным данным, более сотни тонн) оцениваются ресурсы золота и других благородных металлов в шламах Ачинского глиноземного комбината. Концентрация золота и платиноидов здесь достигает первых граммов на тонну (Сазонов и др., 1999 г.).

Значительны запасы золота в хвостах обогащения железных руд. В хвостах мокрой магнитной сепарации Мундыбашской и Абагурской обогатительных фабрик присутствует около 30 т золота при содержании около 1 г/т. Запасы золота в хвостах сухой магнитной сепарации Абаканского рудника составляют около 20 т. Отходы обогащения железистых кварцитов повсеместно содержат золото в количестве 0,5–0,6 г/т. Ресурсы его, учитывая огромные объемы хвостохранилищ, могут составить сотни тонн (Беневольский, 1995 г., Шелехов и др., 1999 г.).

Наряду с практическим интересом к золотосодержащим хвостам как к источнику дешевого сырья, в последние годы многие хвостохранилища рассматриваются с природо-охранных позиций как объекты повышенной опасности для окружающей среды. Особое внимание в этом плане заслуживают хвосты золотоизвлекающих фабрик, где на протяжении многих лет использовались весьма токсичные реагенты — ртуть, цианиды, и извлечение золота было сопряжено с высвобождением и поступлением в хвосты в больших количествах мышьяка, сурьмы, серы и других вредных компонентов.

Истощение сырьевой базы золотодобывающих предприятий, так или иначе, заставляет ставить вопрос о вовлечении в переработку извлеченных и складированных забалансовых руд и минерализованных пород вскрыши. За рубежом решение этой проблемы началось в массовом масштабе после появления дешевых технологий извлечения золота из бедных руд. В частности, в переработку методом кучного выщелачивания стали активно вовлекаться отходы горного производства с содержанием металла 0,8–1,5 г/т. В России к решению этой проблемы подошли несколько позже, хотя в переработку по традиционным схемам обогащенные золотом породы отвального комплекса вовлекались давно. В Сибири такие отвалы переработаны на Саралинском, Артемовском и Коммунаровском рудниках. В настоящее время активно осваивается отвальный комплекс ООО «Соврудник». Для ряда больше-объемных золоторудных объектов со штокверковым типом руд актуальным, на наш взгляд, является раздельное складирование пустых и слабоминерализованных пород и направленное формирование техногенного объекта, благоприятного для последующего освоения методом кучного выщелачивания.

Определенный интерес в отношении золотоносности могут представлять продукты переработки нерудного сырья и отходы горно-химического производства и топливно-энергетического комплекса.

Из нерудного сырья наиболее интересны техногенные образования, связанные с продуктами и отходами переработки месторождений песчано-гравийных смесей (ПГС), учитывая, что объемы добычи и переработки ПГС значительно превышают суммарный объем переработки руд черных и цветных металлов и что кларк концентрации золота в них повышен относительно всех горных пород на порядок.

Проблема изучения распределения золота в месторождениях ПГС и продуктах их переработки, а также комплексного освоения, в частности, попутного извлечения из ПГС благородных металлов, ставилась и решалась многими исследователями (Комплексная…, 1983 г.; Макаров, 2000 г.). Для сибирского региона данный вопрос изучен автором при ревизионной оценке на золото ряда месторождений ПГС Красноярского края и Хакасии в бассейнах рек Енисея (Песчанское, Сымское, Холоватовское, Ташебинское) и Чулыма (Урюпское, Ачинское). Исследованиями установлено, что:
  • содержание золота в исходных ПГС изменяется от первых миллиграммов до 60 мг/м3;
  • в отложениях ПГС преобладает тонкий металл (класс менее 0,15 мм) пластинчатых и уплощенных форм с очень низким весом отдельных золотин;
  • ПГС Сымского месторождения содержат кроме золота платиновые металлы.
Говоря о перспективах извлечения золота из песчано-гравийных смесей и отходов их переработки, можно рассматривать 3 возможных варианта.
1. Врезка аппаратов гравитационного обогащения в технологическую схему при «мокрой» переработке ПГС на дробильно-сортировочных фабриках и попутное извлечение благородных металлов.
2. Формирование обогащенных золотом участков на картах намыва и в шламоотстойниках и их последующая переработка с использованием традиционных гравитационных технологий извлечения тяжелых металлов.
3. Глубокая комплексная переработка ПГС с извлечением всех сопутствующих компонентов.

Наш опыт работ по включению аппаратов гравитационного обогащения (шлюзов мелкого наполнения) в технологическую схему при «мокрой» переработке ПГС на дробильно-сортировочных фабриках (ДСФ), полученный на Песчанской ДСФ и землечерпательном снаряде ПЧС-609, показал сложность решаемой задачи. При полупромышленных испытаниях устройств шлюзового типа уровень извлечения металла не превысил 6%. Низкое извлечение золота обусловлено малой гидравлической крупностью подавляющей части золотин, а также трудностью ввода золотоизвлекающего устройства в оптимальный режим работы без ущерба для основной технологии обогащения песков. Представляется, что и более совершенные аппараты гравитационного обогащения, способные извлекать тонкое и мелкое золото (концентратор Knelson, Итомак и др.), не смогут обеспечить рентабельного извлечения металла из ПГС из-за его низкого содержения (первые десятки миллиграммов) и больших объемов перерабатываемой смеси (Михнев, Рюмин, 1998 г.; Полькин, 1987 г.). Проблема может быть решена с использованием высокопроизводительных предконцентраторов, т.е. устройств, позволяющих концентрировать большую часть золота в малом объеме промежуточного продукта и непрерывно выводить его из основной технологической цепи для переработки на более эффективных аппаратах. Роль предконцентраторов, вероятно, могли бы выполнять отсадочные машины, винтовые сепараторы и гидроциклоны. К сожалению, все это значительно усложняет технологическую схему переработки песков и может свести к минимуму рентабельность работ по попутному извлечению золота из ПГС.

Предварительная концентрация золота при добыче и переработке золотоносных ПГС может быть осуществлена и без применения специальных устройств. Такой процесс отмечен при добыче ПГС земснарядами и складировании их на картах намыва на месторождениях Ачинского речного порта (р. Чулым), Урюпском месторождении, а также изученном нами Защитнинском месторождении на р. Иртыш, разрабатываемом Усть-Каменогорским комбинатом нерудных материалов. Во всех случаях головные части карты намыва, где происходит излияние пульпы, многократно — иногда в десятки раз относительно исходного содержания — обогащались золотом. Карта намыва при этом работает как естественный шлюз. Такой механизм обогащения объясняется теоретическими посылками и экспериментальными работами и неоднократно отмечался нами на эфельных отвалах россыпных месторождений, складируемых самотеком (Макаров, 1997 г.). Поскольку процесс формирования карт намыва управляем, для золотоносных ПГС возможно направленное обогащение головных частей и их последующая селективная переработка на предмет извлечения золота.

Другим механизмом предварительной концентрации золота при переработке ПГС является формирование обогащенных золотом шламоотстойников. Процесс сортировки ПГС и последовательное удаление из них гальки и гравия, а при производстве бетонных песков — алевритовой и глинистой составляюших, приводит к существенному накоплению золота в продуктах мелких и тонких фракций. Такая закономерность хорошо прослеживается на Песчанской ДСФ, где в ПГС отмечается наиболее мелкое золото — более 70% приходится на класс менее 0,074 мм. При уровне содержания золота в исходной ПГС около 40–60 мг/м3 концентрация его в шламовой составляющей достигает 2 и более граммов на кубический метр. Испытания на обогатимость 16-килограммовой пробы шлама, проведенные на лабораторном концентраторе Knelson-3,5 (Михнев, Рюмин, 1998 г.), показали удовлетворительное извлечение металла. При исходном содержании золота в шламах 1,7 г/т, был получен концентрат с содержанием 173 г/т, а извлечение составило 95,5%.

В последние годы повышенный интерес проявляется к извлечению золота из отходов сернокислотного производства (пиритных огарков) и переработки калийных солей (Беневольский, 1995 г.). Промышленный интерес в отношении золота могут представлять золоотвалы ТЭЦ.

Повышенные концентрации цветных, редких и благородных металлов установлены для многих месторождений каменных и бурых углей мира. Наибольшее потенциальное значение имеют германий, уран, галлий, молибден, рений, золото, серебро. Что касается золота и серебра, то их распределение в углях крайне неравномерное — от следов до первых граммов на тонну. Сведения о добыче золота из золы углей немногочисленны. По зарубежным данным, в штатах Вайоминг и Южная Дакота (США) добывали золото при среднем содержании его в угле 2,8 г/т, в золах — до 17 г/т. Имеются данные о чрезвычайно высоком содержании золота в золе чешских антрацитов — до 35 г/т. В России повышенные концентрации золота и других благородных металлов установлены для каменных и бурых углей Урала, Сибири и Дальнего Востока (Середин и др., 1994 г.). Так, при обогащении на центробежном сепараторе Нельсона зол и углей Бородинского и Назаровского месторождений (Канско-Ачинский буроугольный бассейн) содержания золота в концентрате достигали соответственно 4,9 и 6,0 г/т при выходе концентрата 0,33 и 0,37% (Платиноносность…, 1998 г.). Значительно более высокие концентрации золота установлены в золах и золошлаковых отходах Рефтинской ГРЭС (Свердловская область), сжигающей угли Экибастузского месторождения (Леонов и др., 1998 г.). Установлено, что среднее содержание золота в золошлаковых отвалах этой ГРЭС составляет 100–150 мг/т. Промышленная обогатительная установка на базе центробежного сепаратора Нельсона с производительностью 40 м3/ч позволила получать концентраты с содержанием золота 500–600 г/т. Золото находится, преимущественно, в свободной форме. Крупность зерен — 10–300 мкм. Форма золотин сферическая, оплавленная. На характер распределения золота в отдельных зонах золотвалов влияла сегрегация тяжелых минералов при формировании шламохранилища. В месте разгрузки золото обычно крупнее 0,1 мм, в золе, улавливаемой электрофильтрами, находится только мелкое золото (0,1мм). Золото большей частью заключено в шлаке (85%), выход его составляет 20–25%, а золы 75–80%.

В классе «металлургические шлаки и кеки» наибольший ресурсный потенциал благородных металлов имеет Норильский промышленный район. Наши ревизионные работы на шлакоотвале Никелевого завода позволяют оценить ресурсы благородных металлов (золото + элементы платиновой группы) более чем в 20 т.

Уровень содержания благородных металлов в шлакоотвалах (суммарное содержание ЭПГ и Au по различным отвалам от 1 до 2,2 г/т) и их ресурсы (около 23 тонн) позволяют говорить о металлургических отвальных шлаках как потенциальном сырье, в котором кроме благородных металлов заключены Ni —16 тыс. т (содержание от 0,04 до 0,12%), Cu — 52 тыс. т (содержание от 0,2 до 0,37%) и Co — 11 тыс. т (содержание от 0,05 до 0,07%). Содержание металлов в шлаках крайне неравномерное. Отдельные их разности, несущие включения сульфидов и штейна, характеризуются двухзначным содержанием благородных металлов и первыми (до десятков) процентами Cu и Ni.

Значимая (до прямой) корреляция содержаний цветных и благородных металлов позволяет предлагать технологическую схему предобогащения шлаков, основанную на рентгенрадиометрической сепарации. Полученный концентрат может быть переработан по флотационной схеме. Проведенные технологические испытания показали реальность такого подхода. Возможна переработка предварительно обогащенных шлаков по пирометаллургической схеме, что так же показано испытаниями на малых технологических пробах.

Рентгенрадиометрической сепарации должно предшествовать грохочение шлаков по классу — 10 мм. Подрешетный продукт после гравитационного обогащения может быть переработан по пирометаллургической или флотационной схеме.

Данная технология доизвлечения благородных и цветных металлов должна удачно вписаться в существующее на шлакоотвале производство щебня и материала для подсыпки дорог и наполнителя в бетон.

Мировой опыт показывает, что доизвлечение благородных металлов из шлаков Cu-Ni производства становится рентабельным при уровне их содержания 0,4–0,6 г/т. В шлаках Никелевого завода этот уровень превышен в 3–4 раза. Не меньшим ресурсным потенциалом обладает и шлакоотвал Медного завода Норильского горно-металлургического комбината.

В группе «остаточных» техногенных месторождений на закономерности распределения металла определяющее влияние оказывают геологические и горно-технические факторы, а также применяемые системы отработки объектов. Так, для отработанных месторождений с крутопадающими рудными телами общей закономерностью в размещении остаточных запасов будет уменьшение их величины с глубиной и снижение содержания металла в них. Верхние горизонты месторождений содержат значительные запасы богатых руд. Повторная отработка их, как правило, затруднена из-за наличия подработанного пространства на нижних горизонтах. Отмеченная тенденция характерна для ряда старых золотых рудников Красноярского края (Советский, Артемовский) и республики Хакасии (Саралинский, Коммунар). В некоторых случаях (Ольховское месторождение) при отработке рудных тел системами с закладкой выработанного пространства в качестве закладки служили бедные или забалансовые на тот период времени руды. Для данного объекта совокупные потери золота на верхних горизонтах по некоторым оценкам составляют более двух десятков тонн. Запасы, потерянные на верхних горизонтах Советского рудника, еще более значительны. Сегодня предприятие ООО «Соврудник» приступило к повторной отработке этих запасов.

Несмотря на то, что при формировании остаточных техногенных месторождений влияние экзогенных факторов значительно слабее, антропогенное вмешательство играет определенную роль в изменении вещественного состава коренных руд. Появление в горном массиве открытых полостей и систем трещин, связанных с ведением разведочных и очистных работ, приводит к повышению притока воды и воздуха, что обусловливает геохимические изменения пород и руд, а также может привести к перегруппировке рудного вещества. Наибольшие изменения претерпевают руды с высоким содержанием сульфидов находящиеся в обстановке повышенного водопритока. Данное обстоятельство должно учитываться при изучении такого рода объектов.

Блоки подземного выщелачивания. Техногенное вмешательство в результате подземного выщелачивания металлов приводит к необратимому изменению месторождений и трансформации исходного состава руд и вмещающих пород. Примеры использования технологии подземного выщелачивания золота из коренных руд и песков россыпей немногочисленны. Известен опыт скважинного выщелачивания золота из россыпей с использованием цианидной и оксигидрохлоридной технологий (Воробьев, Чекушина, 1999 г.). За два года на многолетнемерзлых россыпях в пойме ручьев Скрытый и Берелех в опытных блоках достигнуто извлечение золота 65 и 70% соответственно при исходном содержании металла в песках 8,47 и 2,3 г/т. По уровню остаточных содержаний золота объект продолжает оставаться промышленно значимым.

Примером выщелачивания коренных руд является Гагарское месторождение на Урале. Здесь из зоны обводненных золотоносных милонитизированных метасоматитов золото выщелачивается по оксигидрохлоридной технологии. Литературных данных, позволивших бы охарактеризовать формируемый при этом техногенный объект, пока нет.

Проблемы геолого-технологической оценки техногенного золотосодержащего сырья начали активно обсуждатся в печати в последние два десятилетия. Нормативно-методические основы изучения и оценки техногенных месторождений наиболее полно проработаны для хвостохранилищ, рудных и породных отвалов (Борисевич, Чайников, 1991 г.; Уманец, 1992 г.; Методическое руководство…, 1998 г.; Чайников, 1999 г.). Вопросы методики изучения техногенных россыпных месторождений золота надлежащего освещения в литературе не получили. Из нормативных документов по изучению техногенных россыпей следует отметить составленное ВНИИ-1 «Временное руководство по методике повторной разведки россыпей для дражной отработки» (Временное…, 1959 г.) и рекламируемые в последние годы, но не опубликованные разработки АО «Иргиредмет» — «Временные методические указания по переоценке „остаточных“ запасов техногенных россыпей мелкозалегающих дражных полигонов» (Ускоренная оценка…., 1994 г.; Замятин и др., 1997 г.). Вопросы методики оценки остаточных техногенно-целиковых золоторудных объектов, как и проблема их повторной отработки, актуальны, но находятся на стадии постановки (Макаров, 1999 г.; Саитов, 1999 г.).

В отличие от природных рудных и россыпных месторождений золота, изучение и оценка техногенных золотосодержащих объектов имеет свою специфику (Макаров, 1998 г.). Эта специфика определяется тем, что:
  • техногенные объекты, обладая определенным набором ценных потребительских свойств, одновременно являются мощными загрязнителями окружающей среды;
  • место локализации и пространственные границы объектов в большинстве случаев известны;
  • сырье, прошедшее через стадию обогащения, упорно для последующей переработки, поэтому при технико-экономическом обосновании повторного его освоения требуется проведение углубленных геолого-технологических исследований под новые, более совершенные технологии;
  • по физико-механическим свойствам техногенное сырье хорошо подготовлено для применения геотехнологических методов отработки (скважинной гидродобычи, кучного выщелачивания, внутриотвального обогащения и др.), и при оценке должно изучаться на предмет возможности их использования.
Очевидно, роль и доля собственно технологических исследований при оценке техногенных месторождений золота весьма высока. Углубленные технологические исследования должны начинаться уже на первой стадии геологической оценки — ревизионнооценочных работах — для того, чтобы определить весь необходимый перечень оценочных параметров и оптимально выбрать технические средства разведки.

При выборе методов геолого-технологической оценки и технических средств разведки необходимо учитывать вероятный способ отработки техногенного сырья (Макаров, 2011 г.).

книга.jpgМинералогия и технология обогащения лежалых хвостов ЗИФ // Горный информационноаналитический бюллетень. — 2000. — № 6. С. 191–197.
Афанасенко С.И., Лазариди А.Н., Лапухов А.С. и др. Хвосты обогатительных фабрик железорудных месторождений Алтае-Саянской области как нетрадиционный источник золота: Тез. докл. Международный симпозиум «Золото Сибири: геология...». Красноярск, 1999. С.176.
Беневольский Б.И. Золото России: Проблемы использования и воспроизводства минерально-сырьевой базы. М.: АОЗТ «Геоинформарк», 1995. 88 с.
Беневольский Б.И. Эффективность использования распределенного фонда недр и обеспеченность его воспроизводства прогнозными ресурсами золота // Руды и металлы. — 2000. — № 5. С. 5–9.
Борисович В.Т., Чайников В.В. Геологоэкономическая оценка техногенных месторождений // Итоги науки и техники, серия «Техника геологоразведочных работ», т. 15. — М.: ВИНИТИ, 1991. С. 3–22.
Бортникова С.Б., Айриянц А.А., Колонин Е.В. и др. Геохимия и минералогия техногенных месторождений Салаирского ГОКа.//Геохимия. — 1996. — № 2. С. 171–185.
Брагин Ю.Н., Добровольская Т.И. Товарные продукты в отходах переработки бокситов на глинозем: Тез. докл. ХII международного совещания по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. М.: 2000. С. 57–58.
Васильев В.С., Сибгатулин В.Г., Сердюк С.С. и др. Состояние и перспективы развития золотодобывающей промышленности Красноярского края // Разведка и охрана недр. 1997. — №10. С. 4–8. Временное руководство по методике повторной разведки россыпей для дражной отработки. Магадан: ВНИИ-1, 1959.
Демидов В.И. Извлечение драгоценных металлов на полиметаллических фабриках // Цветные металлы. — 1983. — № 2. С. 82–85.
Додин Д.А., Додина Т.С. Сульфидные платиноидно-медно-никелевые месторождения Норильского района — главный объект платинодобывающей отрасли России второй половины ХХ и первой четверти ХХI в: Сб. научн. трудов / Платина России. Проблемы развития минеральносырьевой базы платиновых металлов в ХХI в. — т. III. кн. 1 и 2. — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. С. 124–139.
Замятин О.В., Пятаков В.Г., Чемезов В.В. Оценка запасов техногенных россыпей и опыт их отработки // Разведка и охрана недр. — 1997. — № 2. С. 9–13. Комплексная оценка и разработка песчаногравийных месторождений: Тез. докл. Всесоюзное совещание. — Пермь, 1983. С. 62.
Кузнецов А.П., Шелехов А.Н. Золото в железных рудах и пути его извлечения//Обз. Инф. Сер. обогащ. Руд. ЦНИИ инф. Техн.-экон. Исслед. Черн. Металлургии. — 1990. — № 1. С. 1–35.
Лапухов А.С., Меельникова Р.Д., Павлова Л.К. и др. Технологии извлечения попутного золота из железных руд Сибири // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. — 1998. — № 4. С. 84–93.
Леонов С.Б., Федотов К.В., Сенченко А.Е. Промышленная добыча золота из золошлаковых отвалов тепловых электростанций // Горный журнал. — 1998. — № 5. С. 67–68.
Макаров В.А. Золото техногенных россыпей Красноярского края // Разведка и охрана недр. — 1997. — №10. С. 10–14.
Макаров В.А. Золотоносность месторождений песчано-гравийных смесей и перспективы комплексного освоения объектов в Красноярском крае и Хакасии // Геология и разведка. — 2000. — № 6. С. 68–77.
Макаров В.А. Потенциал техногенных месторождений золота в Красноярском крае и республике Хакасия и перспективы их освоения: Тез. докл. Международный симпозиум «Золото Сибири: геология...». Красноярск, 1999. С. 28–29.
Макаров В.А. Техногенное золотосодержащее сырье: Условия формирования, вопросы систематики и методики переоценки: Тез. докл. Международная научно-техническая конференция. — Екатеринбург: УГГГА, 1999. С. 76–78
Макаров В.А. Золото техногенного минерального сырья. Условия образования техногенных золотоносных объектов и особенности методики их геолого-технологической оценки. LAMBERT Academic publishing, 2011. 332 с.
Михнев А.Д., Рюмин А.И. Применение концентратора Knelson для обогащения различных золотосодержащих материалов // Горный журнал. — 1998. — № 5. С. 41–43.
Наркелюн Л.Ф. Комплексное использование минерального сырья и горно-технологических отходов. — Чита: ЧитГТУ, 1996. 139 с. Платиноносность месторождений Средней Сибири / А.М. Сазонов, Н.К. Алгебраистова, В.И. Сотников и др. — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. 35 с.
Сазонов А.М., Шведов Г.И., Гринев О.М. и др. Платиноидно-золотоносные нефелиновые фойдолиты Кузнецкого Алатау в связи с проблемой создания нового глобального источника благородных металлов ХХI в: Сб. науч. тр. / Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов в ХХI в – М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. — Т.III, кн. 1 и 2. С. 277–288.
Саитов Ю. Г. Закономерности изменения геологических параметров золоторудных месторождений Восточного Забайкалья на разных этапах их освоения. Автореф. дис.канд. геол.-мин. наук. — Чита, 1999. 24 с.
Секисов Г.В., Таскаев А.А., Секисов А.Г. Природно-техногенные минеральные объекты // Изв. АН Кирг. ССР. Физ.-техн. и матем. науки. — 1987. — № 4. С. 49–56.
Середин В.В., Поваренных М.Ю., Шпирт М.Я. Платиновая минерализация в угольных месторождениях России: Тез. докл. VII Международный платиновый симпозиум. — М., 1994. 102 с.
Спорыхина Л.В. Типизация техногенных россыпей: Тез. докл. ХII международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. — М., 2000. С. 33–339.
Степанов В.А., Моисеенко В.Г. Геология золота, серебра и ртути. — Владивосток: Дальнаука, 1993. 227 с.
Стехнин А.И., Кунилов В.Е., Олешкевич О.И. Техногенные месторождения благородных и цветных металлов в Норильском районе: Недра Таймыра, Норильск, 1995. С. 85–93.
Трубецкой К. Н., Уманец В.Н., Никитин М.Б. Классификация техногенных месторождений и основные факторы их комплексного освоения // КИМС. — 1987. — № 12. С. 18–23.
Трубецкой К. Н., Уманец В.Н., Никитин М.Б. Классификация техногенных месторождений, основные категории и понятия // Горный журнал. — 1989. — № 12. С. 6–9
Уманец В.Н. Научно-методические основы комплексной оценки месторождений: Автореф. дис. д-ра техн. наук, Алма-Ата, 1992. 45 с. Ускоренная оценка остаточных запасов техногенных россыпей / Блинников А.И., Искандаров Р.В., Гурулев В.С., и др. // Горный журнал. — 1994. — № 11. С. 19–20
Черных С.И. К повышению извлечения благородных металлов на вольфрамо-молибденовых фабриках // Цветные металлы — 1980. — № 1. С. 102–104.
Шегай Г.И. Техногенные месторождения // Изв. АН Каз. ССР, серия геологическая. — 1990. — № 3. С. 81–86.
Шелехов А.Н., Лючкин В.А., Ляховкин Ю.С. Месторождения железистых кварцитов и продукты их передела — новый перспективный источник золото-платиносодержащего сырья в ХХI в. (на примере Центральной России) // Платина России. — Т.III. — Кн.2. Проблема развития МСБ платиновых металлов в ХХIв. (Платиноидное сырье России ХХI в.) — М.: ЗАО «Геоинформарк», 1999. С. 289–294.
Armada gold assays conform grades in Siberia // Skill. Mining Rev. — 1994. — 83, № 28. — р. 7.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 3 (13)/август 2011 г.

19.11.24
О проблемах развития минерально-сырьевой базы драгоценных металлов в РФ
19.11.24
Перспективы обнаружения крупных и уникальных месторождений благородных металлов в масштабе Анабаро-Ленской перспективной золоторудно-россыпной провинции (периферия Анабарского щита)
02.07.24
Актуальные проблемы развития минерально-сырьевой базы Арктической зоны России
04.04.24
Au-Hg месторождения Сакынджинского рудного района (Северо-восточная Якутия)
19.12.23
60 лет освоения месторождений золота Куларского рудно-россыпного района
01.11.23
Моделирование рудообразующих систем как основа для прогнозирования крупных месторождений стратегических металлов
01.10.23
Результаты геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые в 2022 году и планы на 2023 год
10.07.23
Перспективы открытия на Северо-Востоке России Au-Ag-Cu-Pb-Zn месторождений типа Куроко
16.03.23
Уникальные рудные районы востока России
16.03.23
Роль россыпных месторождений золота в РФ.
03.03.23
Продуктивность на золото Арктической зоны России
29.11.22
Au-Ag-месторождения вулканогенных поясов Востока России
27.07.22
Конгломераты — поисковый признак россыпей золота
07.07.22
Tехногенно-минеральные образования «High Sulfidation» эпитермального Cu-Au-Ag месторождения Челопеч (Болгария)
07.07.22
Золото-сульфидные месторождения вкрапленных руд СевероВостока России: особенности геолого-генетической и поисковой модели
24.12.21
Зоны тонкорассеянной сульфидной минерализации Северо-Востока России, как источники вещества для рудных месторождений
24.12.21
Перспективы освоения комплексных золотоурановых месторождений Эльконского района
24.11.21
Золотой Кулар еще скажет свое веское слово
09.08.21
Сверхкрупные месторождения золота России и Узбекистана: перспективы новых открытий (Часть 2, окончание)
09.08.21
Компьютерное моделирование золоторудных месторождений — исторический аспект
Смотреть все arrow_right_black
Яндекс.Метрика