Реклама

вторник, 26 марта 2013 г.

Любопытный доклад про "тонкое" золото



Мелкое золото – главное золото нашей планеты
Тенденция развития золотодобычи в России свидетельствует о снижении объемов производства и сокращении минерально-сырьевой базы золота [1].
Несмотря на известный перевес мелкого золота в объеме мировой добычи, в России основная часть добычи определяется крупным и очень крупным золотом. Вместе с тем, в литосфере на золото фракции 0,9-0,01 мм приходится около 75% [16], и основные резервы поисков, разведки и добычи ближайшего будущего, несомненно, связаны с мелким и тонким золотом.
В первичных рудах золото представлено частицами менее 0,01 мм, в том числе более половины частиц величиной 1-5 мкм [14]. Оно находится в самородной форме преимущественно в виде мельчайших частиц в сульфидах, при этом 85% золотин, как показал анализ руд канадских месторождений, имеют размер менее 10 мкм. На кривой распределения золота по крупности в первичных рудах [14] максимальное содержание приходится на фракцию 10-100 мкм.
Среди пород золото-сульфидно-кварцевых формаций на долю золота фракции 0,01-0,1 мм [16] приходится 70% (убогосульфидная формация), 30% (умеренносульфидная) и 5% (малосульфидная). В границах рудных полей среди склоновых отложений мелкое золото изучено в месторождениях Закарпатья и Примагаданья (в %): 30,4 и 9,6 фракция 1-0,25 мм, 40,5 и 35,9 фракция 0,25-0,1 мм, 8,1 и 35,0 – 0,1-0,05 мм, 21,0 и 19,5 – менее 0,05 мм. Гравитационно извлекается лишь 4,5 и 5,1% золота [9]. Высокое содержание (до 90%) золота фракции 0,1-0,05 мм отмечено в Охотско-Чукотском вулканическом поясе, до 54-65% - в Яно-Колымском поясе, до 72,8% - в Закарпатье [10]. В крупнейшем коренном месторождении Мурунтау и в россыпях, приуроченных к нему, почти все золото (96,1%) представлено фракцией менее 1 мм [17].


Основные промышленные типы россыпных месторождений золота отличаются  высоким  содержанием золота фракции менее 0,1мм: коры выветривания – 70-80%, пролювиально-аллювиальные – 30-60%, аллювиальные и прибрежно-морские – до 10-20% [15].
Золотоносные конгломераты протерозоя Африки содержат в кварц-серицитовом цементе золото преимущественно свободное, в том числе в сульфидах. Размер его частиц 10-100 мкм. На месторождении Тарква (Гана) металл фракции менее 0,074 мм составляет 69,8% [18]. Из золотоносных конгломератов Витватерсранда получено свыше двух третей зарубежного золота, в том числе более 30000 т за 30 лет 50-70 гг. [2, 4].
В последнее время появилось много информации о крупных россыпях России [15] с мелким золотом. Отметим наиболее важные типы таких объектов.
1. Многопластовые россыпи приразломных впадин на Верхнем Приамурье приурочены к грабен–долинным комплексам.
Петровская россыпь - в ней мелкое и тонкое золото в несколько раз по содержанию превышает извлекаемое золото фракции 0,5-0,1 мм. Днище долины шириной 0,7-1 км выстилается нижним пластом мощностью 4,8-5,9 м с содержанием металла до 14 г/м3. Основные запасы сконцентрированы в аллювии и пролювии.
Нагиминская россыпь – “лестничная линза” с мощностью пласта 33-57 м. Содержание золота на массу 399 мг/м3. Оно пластинчатое с преобладанием фракции менее 0,5 мм отмечено в констративном аллювии, делювии, пролювии и коре выветривания.
2. Россыпи аллювиальных грабен-долин известны в Центрально-Алданском районе (Большой Куранах). Глинистая толща золотоносна на всю мощность 30-80 м с чередованием обогащенных и "пустых" горизонтов. В "древних" погребенных россыпях с мелким и тонким золотом преобладает фракция менее 0,25 мм, золото крупнее 1 мм не встречается, много золота тонкопластинчатого, чешуйчатого (0,25-0,15 мм), золото губчатое, комковидное, кристаллическое (-0,05 мм). Во фракции менее 0,015 мм свыше 60% золота представлено "хрупкими" гипергенными частицами металла. Давно было отмечено [18], что этот объект состоит из мелкого металла, на долю фракции 0,15-0,21 мм приходится 90,2% золота.
3. Полигенные (аллювий, пролювий) золотоносные многопластовые россыпи структурно-карстово-эрозионных депрессий (Зауральский пенеплен) нередко отличается преобладанием золота фракции менее 0,25 мм. Месторождения золотоносных кор выветривания контактово-карстовых зон (на Урале – Воронцовское, Светлинское) характеризуется преобладанием металла фракции менее 0,25 мм.
4. Полигенные россыпи прибрежно-шельфовой зоны отличаются мелким и тонким золотом (моря Берингово, Восточно-Сибирское, Лаптевых, Японское, Охотское). В Куларском районе (Якутия) в россыпи Центральная тонкое и связанное золото составляет 32-67%. В приморском шельфе дальневосточных морей аллювиальные одно- и двухпластовые россыпи (Тихангоу, Б. Тинкан), ныряют под толщу морских отложений до глубины 50 м с концентрацией тонкого золота 0,2-0,5 г/м3. За рубежом [13] интересны морские россыпи района г. Ном (Аляска) со средней крупностью золота 0,2 мм. За 63 г. эксплуатации (1899 – 1962) из них извлечено около 400 т золота. С объекта 30х4,5х0,08 м получено 300 кг золота.
Техногенные россыпи и мелкое золото нетрадиционных источников важнейший резерв золота в общем балансе его российской добычи. В 1991-85 гг. они составляли 18% добычи золота СССР. Оценка, изучение перспектив их использования признано [1] приоритетным направлением ведения геолого-разведочных работ. Мелкое и тонкое золото в свободном виде установлено в песчано-гравийных месторождениях, цирконий-титановых россыпях, месторождениях железистых кварцитов, угля, фосфоритов, калийно-магниевых солей.
Многие техногенные месторождения (россыпи, отвалы обогатительных фабрик) отличаются исключительно мелким и тонким золотом, которое не извлекалось при существующих технологиях гравитационного обогащения, и являются привлекательным объектом инвестиций. В конце 90 гг. канадской компанией Armada Gold Corp. разведано 9.5 млн т намывных отвалов Балейской обогатительной фабрики. В отвально-намывных техногенных фациях р. Туры содержание мелкого металла (фракция менее 0,5 мм) составило 16 г/м3; отвальной фации Исовского прииска фракция менее 80 мкм – 4-8 г/м3 [11]. Техногенные россыпи других районов также содержат мелкий металл: 30-40% фракции 0,25-0,1 мм и 40-50% фракции менее 0,1 мм [15]. Еще больше мелкого металла в корах химического выветривания (70-80% фракции менее 0,1 мм) и техногенных отвалах, развитых по ним. В структурных корах выветривания Южного Урала мелкое золото высвобождается только после полной дезинтеграции вмещающего его вещества. Такая же зависимость характерна для основной части глинистых россыпей Урала [3].
Песчано-гравийные аллювиальные месторождения благодаря особенностям своего формирования концентрируют в основном мелкое и тонкое золото. Его содержание в аллювии составляет от первых до нескольких сотен миллиграмм на кубометр. Однако широкие масштабы разработки песчано-гравийных месторождений и необходимость обогащения их вещества делают рентабельной попутное производство золота [8].
Самородное золото в цирконий-титановых россыпях мелкозернистых песков Украины представлено мелкими частицами 0,07-0,14 мм, реже 0,15-0,25 мм [20]. В центральной части Русской плиты в россыпях (Центральное) золото состоит из зерен 0,026-0.117 мм; его содержание составляет 228 мг/м3; свободное золото – 66,6 мг/м3 [19].
Перспективы и задачи. Анализ материалов показал, что доля мелкого золота среди россыпных и коренных месторождений исключительно велика. Огромное число месторождений, представленных крупным металлом, не может конкурировать с золотом из мелких фракций (10-100 мкм), в первичных месторождениях конгломератов, корах выветривания и крупных россыпях.
В Пермской ЛОПИ выполнены исследования по изучению золота в коренных рудах, конгломератах, россыпях, техногенных объектах. Сравнение данных анализов предприятий и ЛОПИ на объектах с мелким и тонким свободным золотом показало систематическое занижение его содержания. В рудной жиле на Северном Урале разница составила 2,1 раза, в золото-сульфидных комплексах на Северном Урале свободного золота - почти в 2 раза, серебра - в 7 раз, всех тяжелых минералов - в 6,2 раза. В Закарпатье (Берегово) коренное золото представлено в основном фракцией 0,05 мм. Золото из продуктов выветривания этого объекта успешно извлечено по примененной нами методике. При изучении неогеновых конгломератов Таджикистана (Дарваз) по анализу 2220 проб определены потери металла по традиционной методике - 72%, по методике ЛОПИ – 1%. В среднедевонских конгломератах Среднего Тимана содержание мелкого золота (фракция менее 0,3 мм) занижено в 3 раза по сравнению с данными ЛОПИ. В других районах содержания мелкого золота по работам ЛОПИ занижено: р.Манья на Сев. Урале – 2 раза, р. Сололи в бассейне р. Лены - 6,3 раза, р.Миасс на Южном Урале - 2,4 раза, предгорья Кузнецкого Алатау - 2,1 раза, Куранах -  2,1 раза.
Некачественная оценка месторождений с мелким и тонким золотом привела к “созданию” техногенных объектов по геологическим показателям (забалансовые запасы по мощности, площади и контуру запасов месторождения). Многие из них представляют собой первоочередные объекты для ревизионных работ и выявления “пропущенных” месторождений, что отмечалось нами ранее [5].
Проблема выявления условий формирования повышенных концентраций мелкого золота выдвинута И.Б. Флеровым в 1976 г. как одно из основных направлений научных исследований ЦНИГРИ [10]. В Пермской ЛОПИ с 1963 г. изучение мелких ценных минералов рассматривается как новое научное направление [6]. На последнем международном совещании по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (Дубна, 1997) была создана специальная секция по изучению мелкого золота (один из сопредседателей Б.С. Лунев).
Сегодня проблема мелкого золота приобрела новое звучание. Внедрение в Российскую практику гравитационных способов разработки месторождений с мелким и тонким золотом (установки Knelson, Felkom, Goldfield, Goldtron, Cetco и др.) зарубежными компаниями, создание отечественных технологий (ИРГИРЕДМЕТ, АО “Грант” и др.) активизировало интерес к проблеме мелкого и тонкого золота. Однако минерально-сырьевая база мелкого и тонкого золота в России оказалась неподготовленной. Методические и методологические подходы не выработаны. В руках геологов не оказалось технических средств и аппаратуры для оценки мелкого и тонкого золота. Стоимость обогатительных комплексов, рекомендуемых западными фирмами, и способы работы на них, экономическая ситуация, а также неуверенность в наличии сырьевой базы (окупаемость затрат) не сделали предлагаемые технологии привлекательными.
Таким образом, ключевым звеном решения проблемы мелкого и тонкого золота в России стало решение, прежде всего, геологической задачи - обнаружение и создание минерально-сырьевой базы такого золота. В современных экономических условиях решение проблемы возможно исключительно “российскими методами” -  созданием дешевых и простых методик поисков и разведки, дешевых и простых способов разработки месторождений с мелким и тонким золотом. Предпочтения заслуживают методики поисков и разработки, базирующиеся на одинаковых принципах изучения и разработки, общности принципов обогатительных комплексов для оценки и разработки.
Такие “российские методы и подходы” разрабатываются в Пермской ЛОПИ и ЕНИ при ПГУ [7, 12]. Их суть заключается в создании простых способов обнаружения и разработки месторождений, в управлении природными и техногенными геологическими процессами, усилении природной и принудительной дифференциации вещества и получении богатых продуктов технологического передела. Накоплен богатый опыт оценки и разработки россыпей с мелким золотом на россыпях Урала. Совершенствованы приемы и способы разработки, позволившие на начальном этапе увеличить добычу золота на 17% при дражном и на 15% при гидравлическом способах разработки; оценить и добыть более 70 кг золота и около 40 кг платины из отвалов одного из Уральских приисков. Рекомендации, переданные старательской артели, позволили ей на порядок увеличить извлечение мелкого и тонкого золота из косовых россыпей.

Б.С. Лунев, В.А. Наумов*
Пермский университет, * ЕНИ при Пермском университете

Библиографический список
1.     Беневольский Б.И., Иванов В.Н. Минерально-сырьевая база золота на рубеже  XXI в. // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. М., 1999. № 1. С. 9-16.
2.     Войтович В.С. Поиски россыпей в конгломератах. М.: Недра, 1981. 113 с.
3.     Генералов М.Е., Наумов В.А. Преобразование золота в техногенных россыпях и отвалах Урала // Уральский геологический журнал. Екатеринбург, 1998. № 4. С. 19-56.
4.     Ивенсон Ю.П., Левин В.И., Нугинов С.В. Формационные типы древних золотоносных россыпей и методы их поисков. М.: Наука, 1969, 205 с.
5.     Лунев Б.С. К вопросу поисков россыпных месторождений // Уч. зап. Перм. ун-та. №266. Аллювий. Пермь, 1973. Вып. 2. С. 49-66.
6.     Лунев Б.С. Попутные поиски редких элементов в четвертичном аллювии // Геология и география. Пермь, 1963. С.46-53.
7.     Лунев Б.С., Осовецкий Б.М. Методика поэтапного изучения мелкого золота. Колыма. Магадан, 1979. №11. С.36-37.
8.     Лунев Б.С., Наумов В.А., Наумова О.Б. Комплексно осваивать песчаные и песчано-гравийные месторождения Прикамья // Строительные материалы. М., 1996. № 3. С. 6-8.
9.     Мельников М.С., Ясырев А.П., Шклянка В.М. О тонком золоте в склоновых отложениях площадей рудных полей близповерхностных меторождений (Примагаданье и Закарпатье) // Условия формирования, методика изучения и поисков россыпных месторождений золота: Тр. ЦНИГРИ. М., 1981. Вып. 158. С.38-41.
10.  Минко О.О. Об условиях накопления весьма мелкого и тонкого золота в склоновых и аллювиальных отложениях // Вопросы геологии россыпей золота, связи с коренными источниками и методики их поисков: Тр. ЦНИГРИ. М., 1981. Вып. 160. С.76-81.
11.  Наумов В.А. Процессы формирования и распределения  концентраций благородных металлов   в  техногенных россыпях и отвалах Урала // Горный журнал. Уральское  горное обозрение. Екатеринбург, 1994. № 8. С. 39-50.
12.  Наумов В.А., Наумова О.Б. О направленном формировании россыпных месторождений золота (постановка проблемы) // Важнейшие промышленные типы россыпей и месторождений кор выветривания, технология оценки и освоения: XI Международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. М., Дубна, 1997. С. 169
13.  Нестеренко Г.В. Происхождение россыпных месторождений. Новосибирск: Наука, 1977. 310 с.
14.  Нестеров Н.В. Способ поиска вторичных золоторудных месторождений. Наука: М., 1991. 121 с.
15.  Патык-Кара Н.Г. и др. Россыпные месторождения России и других стран СНГ. Научный мир: М, 1997. 480 с.
16.  Петровская Н.В. Самородное золото. М.: Недра. 1973. 375 с.
17.  Попенко Г.С. Минералогия золота четвертичных россыпей Узбекистана. Ташкент: Изд. ФАН, 1982. 144 с.
18.  Рожков И.С. Состояние проблемы изучения золотоносных конгломератов на территории СССР. Проблемы металлоносности древних конгломератов на территории СССР. М.: Наука, 1969. С. 7-29.
19.  Секретарев И.Е., Китаев В.В. Новые данные о геологическом строении Центрального титан-циркониевого месторождения и технологическая оценка его руд // Экспресс-информация. ВИЭМС. М., 1971. №3, 12 с.
20.  Цымбал С.Н., Полканов Ю.А. Минералогия титано-циркониевых россыпей Украины. Киев: Наукова думка, 1975. 248 с.


 Ó Б.С. Лунев, В.А. Наумов, 2000