Проблемы освоения россыпного золота на месторождении Фадеевского рудно- россыпного узла (Приморский край)

Т.С. Банщикова — с.н.с. лаборатории Института горного дела ДВО РАН.



П.П. Сас — н.с., лаборатории Института горного дела ДВО РАН.




Фадеевский рудно-россыпной узел имеет довольно сложную геолого-морфологическую структуру, россыпное золото ассоциируется различным генезисом, что сильно влияет на выбор технологии его извлечения.

Аллювиальная россыпь р. Малая Нестеровка локализована в долинах верхнего течения одноименной реки, нижнего течения ее правого притока — пади Поперечной и левого притока последней — пади Поспелиха. В административном отношении месторождение расположено в Пограничном районе Приморского края России. Географические координаты 44°16' северной широты, 131°19' восточной долготы. Район экономически освоен, имеет разветвленную сеть дорог с гравийным и твердым покрытием. Районный центр — пос. Пограничный (ж.д. станция Гродеково) расположен в 20 км от месторождения. Ближайший населенный пункт — с. Софье-Алексеевское — находится в 6 км.

Технологическая схема переработки песков на приборе Аляска-35 (рис. 1).

Рис. 1. Схема переработки песков на приборе Аляска-35

Суточная производительность прибора составляет не более 300 м³. Порода средней промывистости, с преобладанием глины не более 10–15 %. Глина плотная, весьма плохо дезинтегрируемая.

Пески из забоя с помощью погрузчика доставляются до бункера питателя. Экскаватор с объемом ковша V=0,03 м³, разгружает породу в бункер-питатель, по транспортерной ленте порода попадает на колосниковый виброгрохот, плюс фракция разгружается на левый борт, общий суточный объем галечного отвала составляет не более 3 м³. Данный галечный отвал в течение суток «заворачивают» на повторную переработку, средние потери Au после виброгрохота составляют не более 0,05 гр/м³.

Минусовая фракция попадает в скруббер-бутару, имеющий глухой став длиной 4200 мм и сеющий став 2300 мм с перфорацией на 12 мм.

Из бочки плюсовая фракция попадает в галеэфельный отвал, который также в течение суток «заворачивают» на повторную переработку. Оперативное опробование показало наличие металла, потери составили в среднем 0,1 г/м³.

Подрешетный продукт поступает на шлюз длиною 6000 мм и шириной 750 мм. Рабочий шлюз, с которого производится ежедневная съемка, имеет площадь улавливания Sпл. улав. = 9 м² соответственно. Ежедневная съемка не превышает 20–25 г.

После шлюза материал -8 мм поступает на первую отсадочную машину 42 с площадью S = 4 м². Отсадочная машина 4-камерная, с неподвижным решетом, на котором лежит дробь с плотностью 5.

«Легкий» материал, не прошедший через постель, уходит в эфельный отвал. По результатам опробования с отсадочной машины 42, методом отсечек, выявлены потери металла 180 мг на 20 л, что составляет приблизительно 9 г/м3. Тяжелый материал поступает на отсадочную машину 16, также имеющую неподвижное решето, с постелью из дроби. Потери на отсадочной машине 16 составили 2 г/м³. Концентрат с отсадки поступает на концентрационный стол, где производиться первичная доводка.

Породы, представленные в технологической схеме Аляска-35, имеют различную геоморфологию.

Концентрат представляет собой единый темно-серый шлих, в котором присутствует мелкое и весьма мелкое золото до 85 %, трудноизвлекаемое. Шлих обладает магнитными и электромагнитными свойствами. Золото слабоокатанное, белесое с лимонитовыми корками, кварцевых вкраплений практически не имеет.

Рис. 2. Общий вид прибора Аляска-35

На минералогический анализ была взята проба. Хвосты после шлюзов от отсадочных машин 42 и 16 (конечные хвосты прибора — в сбросную яму), обнаружено золото в кол-ве 400 мг, с объема 0,2 м³.

Описание золота по классам
Класс -1,0+0,5 мм — 119,6 мг (30,8 %). Класс 1,5 мм — 33,0 мг (8,5 %). Золото в основном пластинчатое, присутствуют комковидные формы с разной степенью уплощения 20 %. Поверхность пластин повсеместно кавернозная, ямчатая; выемки выстланы, реже заполнены ржавыми гидроокислами железа, около 10 % общего количества зерен, края пластин неровные, плавно изрезанные вдавленные в центр пластин; цвет металла ярко-желтый, золотистый. Степень окатанности низкая.

Класс -0,5+0,2 мм — 218,8 мг (56,4 %). Золото пластинчатое и уплощенное (удлиненные вытянутые пластины), доля комковидного золота с элементами уплощения возрастает и составляет 30–35 от общего количества золотин. Встречаются сростки с кварцем и серицитом. Поверхность кавернозная, иногда зернистая, в кавернах гидроокислы железа, ближе к размерности 0,2 мм -0,315+0,2 мм обнаружены единичные знаки ржавого золота с элементами контакта с железосодержащими минералами, которые при дроблении высвободились.

Класс -0,2+0,1 мм — 16,6 мг (4,3 %). Золото низкой степени окатанности, по морфологии ближе к рудному. Доля комковидного с незначительным процентом уплощения составляет 40 %.

Класс -0,1+0,071 мм — единичные знаки.

Итого по пробе — 400 мг. Из этого можно сделать вывод, что данные минералогического анализа на золота свидетельствуют о различном морфологическом генезисе (природе) металла, от рудного до россыпного.

Магнитная	Немагнитная	Электромагнитная
Магнетит — 5,2	Касситерит — 6,5	Гематит — 5,0
Ферроплатина — 20	Шпинель — 3,6	Оливин — 3,3
Лимонит — 3,9	Монацит — 5,1	Пироксен — 3,2
	Циркон — 4,6	Вольфрамит — 7,5
	Пирит — 5,0	Гюбнерит — 7,5
	Галенит — 7,4	Гетит — 4,0
	Золото — 19	Эпидот — 3,4
	Шеелит — 6,0	Гранат — 3,6
	Киноварь — 8,1	Турмалин — 3,2
	Арсенопирит — 6,0	Хромит — 4,6
	Циркон — 4,6
	Топаз — 3,5
	Марказит — 4,8

Табл. 1. Минералы тяжелых фракций р. Малая Нестеровка, г/см³

В таблице 1 представлены минералы тяжелых фракций ручья Малой Нестеровки, исследованные в Институте горного дела (Хабаровск). Из таблицы 1 видно, что 20 (70 %) минералов имеют удельный вес больше 4,0 г/см³, из них только 2 (1 %) минерала относятся к магнитной фракции, 11 (61 %) минералов к немагнитной фракции и 5 (38 %) минералов к электромагнитной фракции. Наличие данного комплекса тяжелых минералов с удельным весом больше 4,0 г/см³ и присутствие в большей степени немагнитной фракции являются основной причиной неэффективной работы шлюзовой установки и отсадочных машин.

В таблице 2 представлен минеральный и элементный состав, гранулометрия гравитационно-извлеченного золота на р. Малая Нестеровка (Приморский край).

Черный шлих (концентрат) полученный при обогащении на КЦ столе
Минеральный состав шлиха в отн. %	Гранулометрическая характеристика гравитационного золота, мм	Пробирный атомно- абсорбционный анализ (данные 6 проб)*
		Au, %	Ag, %	Pt, г/т	Pd, г/т
Магнитная фракция — 30 (магнетит, хромит, металлический скраб) Кварц, карбонаты, актинолит, эпидот — 20,0 Пирит — 15,0 Ильменит — 18,0 Гётит, гематит — 10,0 Циркон — 2,0 Гранат — 2,0 Киноварь — 1,5 Шеелит — 1,0 Рутил — 0,5 Знаки: касситерит, халькопирит, платина, ковеллин, монацит; единичные знаки: корунд (сапфир)	Шлиховое золото: -1,0+0,2 — 62,5 % -0,2+0,071 — 32,1 % Промпродукт: -1,0+0,2 — 0,8 % -0,2+0,05 — 0,3 % Самородок: 5,0х2,5 мм — 4,3 % Из 4 литров концентрата извлечено 6,13 грамм золота	2,47	0,32	11,2	0,85
		2,65	0,40	0,53	2,92
		2,90	0,49	11,7	2,12
		4,56	0,76	8,5	2,07
		2,58	0,50	9,3	1,39
		3,38	0,63	5,3	3,02

Табл. 2. Минеральный и элементный состав гравитационного концентрата золотосодержащей россыпи (р. Малая Нестеровка, Приморский край)

Проделанная работа по изучению минерального состава россыпи р. Малая Нестеровка подтолкнула нас на идею провести ряд экспериментов на отсадочных машинах для выявления причин сноса металла с постели отсадки.

Отсадочная технология широко применялась в 40–60-х гг. прошлого столетия, в основном на обогащении угля и олова. С конца 70-х гг. XX века начался резкий спад в развитии данного направления, одна из причин этого снижение объемов добычи олова.

В настоящее время данная технология начинает возрождаться, но забыты основные направления развития отсадки. Без знаний об основных режимах работы, об условиях формирования искусственной постели, количества подрешетной воды, хода поршня и амплитуды качания нельзя применять данную технологию. Многие отечественные и зарубежные производители, выпускающие отсадочные машины, не дают конкретных рекомендаций по их работе на том или ином минералогическом сырье, надо понимать, что для угля, россыпного золота и прочих минералов будут свои параметры работы отсадочной машины. В настоящее время у производителей отсадок нет даже оптимальных значений работы по схеме обогащения минералов на отсадочных машинах, что приводит к тому, что данная технология по ряду причин либо не работает должным образом, либо дает плохой результат на месторождениях.

Большой вклад в области отсадочной технологии были сделаны в XX веке нашими советскими учеными: Б.В. Кизевальтером, Т.Г. Фоменко, Г.Г. Кузнецовым, Э.Э. РафалесЛамарком, И.М. Верховским, И.З. Марголиным, Я.И. Фоминым, В.М. Бочковским, И.Н. Качаном и др.

Вопросы теории и практики отсадки наиболее полно разработаны для разделения крупных и средних материалов. Отсадка же мелких и тонких материалов до сих пор ни практически, ни теоретически не разработаны и остается нерешенной задачей. Ввиду сложности процесса отсадки, на который одновременно влияют множество переменных факторов, был поставлен ряд экспериментов. Изучались влияние плотности питания, подрешетной воды, постелей различного характера, частота и ход рабочего органа [1]. Изучив труды предшественников, морфологический состав пород, технологическую схему добычи на месторождении Малая Нестеровка, нами были предложены следующие режимы работ на отсадочных машинах.

Влияние нагрузки на результат отсадки испытывался в диапазоне от 16 до 80 т/м² сита в сутки при прочих равных условиях. Увеличение нагрузки однозначно влияет на результаты отсадки. С повышением нагрузки извлечение тяжелого компонента уменьшается, выход концентрата также снижается, а содержание металла в нем увеличивается. Установлено, что с увеличением нагрузки плотность постели возрастает за счет насыщения ее пор зернами тяжелых минералов из смеси, что в дальнейшем приводит к ухудшению технологических показателей [2].

Характер влияния утяжеления постели можно представить экспериментом, выполненным на постели из металлической дроби с различной толщиной постели от 20 до 70 мм. В таблице 3 представлены результаты потерь золота в хвостах в зависимости от толщины постели.

Толщина постели H, мм	20	30	40	50	60	70
Содержание Au в хвостах, %	0,25	0,29	0,33	0,36	0,39	0,45

Табл. 3. Результаты потерь золота в хвостах в зависимости от толщины постели

Из таблицы 3 видно, что утяжеление постели мелочью более высокого удельного веса ухудшает показатели обогащения и в первую очередь извлечение полезного компонента в концентрат.

Также нами было установлено влияние подрешетной воды на процесс отсадки с искусственной постелью, состоящей из металлической дроби. Установлено, что подрешетная вода весьма значительно влияет на величину потерь тяжелых компонентов в хвосты. Эксперименты показали, что чем выше скорость потока подрешетной воды, тем больше потери в хвосты и тем крупнее теряемые зерна полезного компонента. Необходимо отметить, что существенно подрешетная вода влияет на процесс, если различны толщина постели, удельный вес и крупность зерен постели.

По результатам исследований установлено:
1. Чем меньше фракция, извлекаемая отсадкой, тем меньше должна бать скорость восходящего потока подрешетной воды, отсюда следует что скорость в принципе не может быть регулятором процесса при отсадке мелких материалов;
2. При равной скорости подрешетной воды и в одинаковых условиях отсадки потери полезного компонента в хвосты будут тем меньше, чем меньше удельный вес, крупность зерен и толщина постели.

Проведенные исследования не являются завершенными и не могут ответить на многие вопросы столь сложного процесса, каким является отсадочная технология. Необходимо дополнительно провести эксперименты в данном направлении при различных условиях, для получения более объективных данных в столь важной проблеме [3].

1. Кузнецов Г.Г. О влиянии характера постели на отсадку тонкоизмельченных материалов. «Колыма», 1955, №11.
2. Экспериментальные исследования потерь россыпного золота на приборе ПГШ-II-50 [Текст] / П. П. Сас // Золотодобыча. — 2014. — № 10 (191). — С. 18–21.
3. Оптимизация параметров гидропотока на шлюзах гидроэлеваторного промывочного прибора [Текст] / В. С. Литвинцев, А. М. Пуляевский, П. П. Сас // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2012. — № 6. — С. 134–139.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (30)/декабрь 2015 г.