CC BY
101
УДК 622.17.(571.6)
В.С. Литвинцев, Г.П. Пономарчук,
Н.Г. Ятлукова, Т.С. Банщикова, Л.Н. Шокина
ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ТРУДНООБОГАТИМОГО ЗОЛОТА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ПРИ ОСВОЕНИИ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Золотоносные участки россыпи р. Нагима (ООО «Нагима») и руч. Гайфон (с/а «Прибрежная») относятся к глубокозале-гающему типу. Отработка их ведется гидромеханизированным способом, обогащение песков - промывочными приборами с применением шлюзовой технологии.
Золотоносный слой россыпи р. Нагима залегает среди аргиллитов и серицит-хлоритовых сланцев, подстилающими плотик породами являются диориты и гранодиориты.
Эфельные хвосты состоят в основном из обломков глинистых сланцев, кварца, полевых шпатов, хлорита, пирофиллита и магнетита (около 11 %). В состав концентратов промприбора входят: магнетит, гематит, сфен, лимонит, циркон, гранат, ильменит, рутил, эпидот, турмалин, касситерит.
Изучение морфологических характеристик золота хвостов ШОУ выявило разнообразные его формы: преобладает листовидное, тонкопластинчатое, реже встречается таблитчатое, комковидное, в классе 40 микрон - окатанные кубы и октаэдры. Характерна средняя и слабая степень окатанности, комковидное золото зачастую находится в сростках с кварцем. Тонкопластинчатое и листовидное золото чаще хорошей окатанности, на поверхности со следами трещин, борозд, царапин, нередко покрыто налетом гидроокислов железа и серыми пятнами амальгамы. Золотины деформированы с изогнутыми и заклепанными краями, в бороздах - присыпки мелкокристаллической породы и темноцветных минералов.
В хвостах ШОУ встречаются агрегаты амальгамированного золота, представляющие собой каркас из пленок ртути с налипанием на них мелких (менее 0,25 мм) зерен, пластинок и чешуек металла. Агрегаты имеют серо-желтый цвет и после тепловой обра-
ботки их раствором азотной кислоты выпадает чистое золото. Присутствие агрегатов амальгамированного золота в эфельных отвалах
- результат неполной амальгамации в условиях гравитационно-амальгамационного метода обогащения при отработке верхних горизонтов Нагиминской россыпи в 80 - 90-е годы прошлого столетия.
Средняя масса зерен колеблется от 0,0005 мг до 0,04 мг в классах крупности - 0,25 + 0,04 мм и от 0,8 до 0,1 мг в классах -1,5 + 0,315 мм. Уплощенность зерен средняя - на уровне листового золота, ку = 5,0 - 10,0. Золото в основном высокопробное - 935 и выше.
Размерность золотин в хвостах ШОУ колеблется от -2,0 мм (агрегаты амальгамированного золота) до 0,04 мм. Распределение золота по классам крупности в исходных песках и в хвостах ШОУ россыпи р. Нагима приведены в табл. 1.
Наличие высоких содержаний золота классов + 0,5 мм в хвостах ШОУ объясняется тем, что амальгамированное золото и отдельные золотины смываются в хвосты. В процессе хранения эфельных отвалов агрегаты, зерна и пластинки покрываются пленками гидроокислов железа; при длительном соприкосновении с железистыми минералами (магнетит, лимонит, металлический скрап) и под воздействием атмосферных факторов, золотины приобретают магнитные свойства.
Установлено, что серые агрегаты амальгамы золота из эфель-ных отвалов без предварительной обработки не амальгамируются и попадают в отвал. Предполагается, что часть мелких частиц металла (- 0,25 мм) при этом консолидируются ртутью, происходит
Таблица 1
Распределение крупности золота в исходных песках и в хвостах ШОУ россыпи р. Нагима
Классы крупности, мм Исходные пески Хвосты ШОУ (класс -3,0 мм)
Выход, % Содержание, г/т Выход, % Содержание, г/т
+ 2,0 2,15 0,01 нет -
- 2,0 + 1,0 3,90 0,02 25,84 1,3
- 1,0 + 0,5 9,53 0,17 52,15 2,6
- 0,5 + 0,25 38,73 0,48 17,06 0,9
- 0,25 + 0,1 36,32 0,32 4,3 0,2
- 0,1 + 0,04 6,68 0,04 0,48 0,02
- 0,04 2,69 0,008 0,17 0,008
своеобразный процесс укрупнения, чем можно объяснить его присутствие в крупных классах ситового состава.
Из табл. 1 видно, что после первичной переработки песков происходит перераспределение процента выхода металла в сторону более крупного класса: в классе - 2,0 +1,0 мм количество золота в хвостах возрастает до 25,8 % в сравнении с 3,9 % в исходных песках; в классе - 1,0 +0,5 мм соотношение составляет 52,15 % и 9,53 %. Причиной такого перераспределения являются вышеуказанные процессы агрегирования и укрупнения частиц золота с участием пленок ртути [1].
В геологическом отношении район россыпи руч. Гайфон сложен песчаниками и алевролитами с прослоями туфопесчани-ков, подстилающими золотоносный слой породами являются гранодиориты и серии даек от кислого до основного состава. Золоторудная минерализация в делювии представлена в виде свалов кварца с гнездами лимонита, арсенопирита.
По данным минералогического анализа хвостов промприбора и ШОУ основную часть перерабатываемых песков составляют обломки серицитизированных песчаников и алевролитов, глинистых сланцев и пирофиллита. В хвостах промприбора количество частиц этих пород достигает 75 %, в хвостах ШОУ — 43 %. Кроме того, в эфелях содержится от 15 до 30 % кварца, 3-5 % полевых шпатов и 3 % слюды в виде серицита. В хвостах промприбора обнаружен флюорит. Рудная минерализация в количестве знаков и единичных знаков представлена ильменитом (лейкоксен), гранатом, корочками лимонита, арсенопиритом, цирконом, анатазом, корундом. Довольно часто в обогащенных пробах хвостов встречаются кристаллы голубого берилла-аквамарина. В отличие от минерального состава хвостов ШОУ россыпи р. Нагима, на Гайфоне практически отсутствует магнитная фракция, а относительно несложный минералогический состав значительно упрощает технологию доводки. Определено, что выход тяжелого шлиха в хвостах ШОУ составляет всего 1,1 %.
По морфологическим признакам в россыпи руч. Гайфон преобладает пластинчатое, листовидное золото, в этом проявляется сходство с морфологией золота россыпи р. Нагима. Однако металл, накапливающийся в хвостах промприбора, отличается от такового в хвостах ШОУ. Отличие заключается в следующем:
- в хвостах промприбора в основном накапливается металл крупных и средних классов (-1,0+0,5 мм), в хвостах ШОУ преобладает золото крупностью менее 0,25 мм;
- по внешнему облику золото в хвостах промприбора имеет вид утолщенных пластинок, комковидных и бантовидных зерен; поверхность шероховатая с небольшими вмятинами и следами скольжения; края золотин сглаженные; цвет золотисто-желтый без каких-либо покрытий, пленок и сростков с другими минералами;
- в хвостах ШОУ, наоборот, преобладают различные виды «упорных» форм трудноизвлекаемого металла, а именно: сростки с кварцем, лимонитом, породой; включения мельчайших частиц золота в арсенопирите; тончайшие пластинки с рваными краями, чешуйки, кружевные, сетчатые пластинки, дендриты. В сравнении с золотом комковидной морфологии такие золотины имеют меньшую удельную плотность и теряются с хвостами даже при существующей развитой технологии доводки концентратов в ШОУ.
Содержание золота в хвостах промприбора ПГШ-11-50 и в хвостах доводки ШОУ определялось минералогическим методом анализа. Концентрирование проводилось по схеме: классификация материала с отделением фракции +3,0 мм; обогащение класса -3,0 мм на концентрационном столе и доводка концентрата стола на комплексе МКТС с отделением электромагнитной фракции и обработкой в ферромагнитной жидкости. Содержание золота в исходных песках и хвостах обогащения россыпи руч. Гайфон приведено в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что в хвостах промприбора накапливается металл крупностью более 0,5 мм, в хвостах ШОУ остается золото размером частиц 0,2 мм. При этом, как и в случае с песками Наги-минской россыпи, происходит перераспределение гранулометрии золота: в хвостах ПГШ количество золота крупностью - 1,0 +0,63 мм составляет 90,9 % в сравнении с 17,3 % в исходных песках; в хвостах ШОУ резко увеличивается доля мелкого и пылевидного золота.
Для более эффективного извлечения золота из хвостов технологического цикла россыпей р. Нагима и руч. Гайфон, применены способы реагентной обработки проб разработанные в ИГД ДВО РАН и ДВ НИИ минерального сырья на основе галогенсодержащих компонентов [2].
Таблица 2
Гранулометрический состав золота в исходных песках и хвостах обогащения золотоносной россыпи руч. Гайфон
Класс крупности, мм Исходные пески Хвосты промприбора, класс -3,0 мм Хвосты ШОУ, класс -3,0 мм
выход, % содер- жание, г/м3 выход, % содер- жание, г/м3 выход, % содер- жание, г/м3
+ 1,0 19,8 0,075 нет - нет -
- 1,0 + 0,63 17,3 0,066 90,9 1,75 нет -
- 0,63 + 0,2 43,7 0,166 4,5 0,087 нет -
- 0,2 + 0,1 19,1 0,073 3,3 0,061 50,0 1,0
- 0,1 + 0,063 0,1 0,001 1,3 0,026 50,0 1,0
Хвосты ШОУ Нагиминской россыпи в количестве 9,15 литра классом крупности - 3,0 мм разделены на три пробы объемом: 3,0 л, 3,2 л и 2,95 л. Обогащение первой пробы проводилось без предварительной обработки их реагентами; вторая и третья части перед началом цикла обогащения обрабатывались реагентом № 1 и реагентом № 2. Концентрирование и извлечение золота проводились по схеме: разделение на ЦВК-100; концентрат ЦВК-100 обрабатывался на сепараторе КпеІ80п-3; доводка до шлихового золота проводилась с применением электромагнитной сепарации и разделением в тяжелой жидкости. Содержание золота определялось минералогическим методом анализа с распределением по классам крупности. Результаты экспериментов приведены в табл. 3.
В качестве следующего примера использования реагента исследовались текущие хвосты промприбора № 2 и хвосты ШОУ россыпи руч. Гайфон. Как и в предыдущем опыте, реагентом обрабатывались хвосты классом крупности менее 3,0 мм. Хвосты пром-прибора № 2 в качестве 34,5 л разделены на три равные части по 11,5 литров каждая. Хвосты ШОУ объемом 40,0 литров также разделены на три порции: 10 л - не обрабатывались реагентом, две другие пробы по 15 метров каждая обрабатывались реагентом № 1 и № 2. Эксперимент проводился по аналогии с таковым по хвостам ШОУ россыпи р. Нагима. Данные по применению реагентной технологии для хвостов обогащения россыпи руч. Гайфон приведены в табл. 4.
Таблица 3
Результаты реагентной обработки хвостов ШОУ крупностью - 3,0 мм россыпи р. Нагима
Наименование опыта Количество полученного золота, мг Всего извле- чено золота, мг
Классы крупности, мм
—3,0+1,5 —1,5+0,5 -0,5+0,25 -0,25+0,1 -0,1
1. Проба V = 3,0 л, без обработки реагентом 32,4 65,4 21,4 5,4 0,8 125,4
Выход, % 25,8 52,1 17,1 4,3 0,7 100
2. Проба V = 3,2 л, обработка реагентом № 1 122,8 90,7 27,0 9,3 0,3 250,1
Выход, % 49,1 36,3 10,8 3,7 0,1 100
3. Проба V = 2,95 л, об работка реагентом № 2 139,8 155,4 31,8 11,2 0,4 338,6
Выход, % 41,3 45,9 9,4 3,3 0,1 100
Данные экспериментов с использованием реагентной технологии показывают, что извлечение золота из хвостов промприбора (уч. Гайфон) увеличивается в 2-2,5 раза, причем прирост идет по всем классам крупности с одновременным перераспределением содержаний в сторону класса -1+ 0,5 мм. Из хвостов ШОУ, где накапливаются все виды упорных форм золота, в том числе амальгамированного, количество извлеченного металла увеличилось в три раза и по участку Нагима и по россыпи руч. Гайфон. При этом возрастает содержание в крупных классах, с одновременным увеличением извлеченного металла и в других классах, особенно показательно это для класса (- 0,1 мм) по участку Гайфон.
Исследования показали, что использование предварительной реагентной обработки хвостов технологического цикла для извлечения золота из отрабатываемых россыпей, доказывает
Таблица 4
Результаты реагентной обработки хвостов обогащения россыпи руч. Гайфон
Наименование опыта Количество полученного золота, мг Всего извлечено золота, мг
Классы крупности, мм
- 1,0 + 0,5 - 0,5 + 0,25 - 0,25 + 0,1 - 0,1
1. Хвосты пром-прибора V = 11,5 л, без обработки реагентом 0,9 2,8 0,4 0,1 4,2
Выход, % 21,7 66,5 9,5 2,3 100
2. То же с обработкой реагентом № 1 3,2 6,0 1,6 0,4 11,2
Выход, % 28,6 53,6 14,3 3,5 100
3. То же с обработкой реагентом № 2 3,9 3,3 1,0 0,2 8,4
Выход, % 46,4 39,3 11,9 2,4 100
4. Хвосты ШОУ V = 10 л, без обработки реагентом нет 1,8 0,8 0,4 3,0
Выход, % - 60,0 26,7 13,3 100
5. То же, V = 15 л с обработкой реагентом № 1 1,3 3,6 3,5 1,8 10,2
Выход, % 12,8 35,3 34,3 17,6 100
6. То же, V = 15 л с обработкой реагентом № 2 1,6 3,0 3,7 1,5 9,8
Выход, % 16,3 30,6 37,8 15,3 100
большую эффективность метода, а использование незначительного количества реактивов - и экономическую целесо-образность технологии.
Таким образом, при существенном различии минерального состава песков глубокозалегающих россыпей р. Нагима и руч. Гай-фон, содержащееся в них золото по своим морфологическим признакам идентично. В песках россыпей преобладает листовидное, тонкопластинчатое, реже таблитчатое, комковидное золото. В хво-
стах ШОУ накапливается мелкое (- 0,5 + 0,25 мм), очень мелкое (0,25 + 0,1 мм) и пылевидное (- 0,1 мм), а также различные формы «упорного» золота, при этом при переработке исходных песков происходит перераспределение накоплений металла по классам крупности. Использование реагентной обработки для хвостов обогащения позволяет эффективно извлекать золото мелких классов и «легких» форм и совершенствовать технологические схемы обогащения золотосодержащего сырья.
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мамаев Ю.А, Литвинцев В.С., Пономарчук Г.П., Банщикова Т.С., Альков С.П. Особенности освоения крупных техногенных россыпных месторождений с учетом морфологических характеристик золота // Минеральные ресурсы России, 2004, № 4. - С. 47-51.
2. Мамаев Ю.А, Литвинцев В.С., Пономарчук Г.П., Банщикова Т.С., Шокина Л.Н., Н.Г. Ятлукова, Кол-тун А.Г. Способ извлечения золота мелких и дисперсных фракций из хвостов физико-химическими методами // Обогащение руд.-2003, № 4. - С. 15-17.
— Коротко об авторах -----------------------------------------------
Литвинцев В. С. - доктор технических наук, заместитель директора, Пономарчук Г.П. - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник,
Ятлукова Н.Г. - заведующий лабораторией,
Банщикова Т.С. - старший научный сотрудник,
Шокина Л.Н. - старший научный сотрудник,
Институт горного дела ДВО РАН, г. Хабаровск.
-А
