CC BY
82
Д.В. Авдеев
ХАБАРОВСКИЙ ИННОВАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР: ПЕРСПЕКТИВЫ АНАЛИЗА БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И НЕТРАДИЦИОННОМ СЫРЬЕ
Металлы платиновой группы являются ценнейшими полезными ископаемыми, находящими все более широкое применение в промышленности, науке и новейшей технологии. В то же время, начиная с 1994 г., потребление платиновых металлов в мире на 50-90 т ежегодно превышает их производство. Такое соотношение производства и потребления МПГ при текущем состоянии разведанной и эксплуатируемой минерально-сырьевой базы скорее всего еще более обострится.
Россия располагает крупной постепенно истощающейся и качественно ухудшающейся минерально-сырьевой базой МПГ(напр., россыпи Корякии и Алдана). Выполненный в рамках проекта «Платина России» анализ показывает, что разведанные запасы МПГ в России не смогут обеспечить объемы экспорта на уровне 1994-2000 гг.
Перечисленное безусловно является очень существенной причиной, определяющей необходимость развития, качественного обновления минерально-сырьевой базы и постепенного роста в XXI в добычи МПГ в Российской Федерации при восстановлении их запасов до уровня 70-80-х годов и последующим сохранением путем разведки и постановки на баланс открытых и изученных новых объектов.
Степень извлечения металлов платиновой группы из отечественного природного сырья еще невелика, весьма значительны потери этих элементов при переработке руд. Кроме того, мала доля эффективно перерабатываемого вторичного сырья - отходов электротехнической и электронной промышленности, военной техники, катализаторов и проч.
Дальневосточный регион является перспективным в освоении и разработке месторождений благородных металлов, здесь разведаны и разрабатываются такие месторождения как, например, рос-
сыпное месторождение Кондер, которое является, вероятно, одним из крупнейших подобных месторождений в стране и в мире. Проведенная в 1979-1988 гг. разведка привела к оценке балансовых запасов в десятки т. [5]. В 1984—2000 гг артелью «Амур» отработано более 40% запасов; ожидается, что россыпь будет отрабатываться еще в течение 30 лет. По данным некоторых исследователей, перспективы Кондерской площади не исчерпываются открытыми россыпями, и запасы последних могут быть увеличены по крайней мере в 1,5 раза [4]
Рябиновое месторождение также перспективно на платиноиды. Чрезвычайный интерес представляют находки В.Г. Моисеенко с соавторами [3] палладистого золота и садбериита в гидротермальных жилах Оемкинского рудного узла, расположенного на побережье реки Тумнин. На основании этих находок исследователи делают вывод о необходимости переоценки на МПГ ряда руднороссыпных узлов Амурско-Приморского района.
Черносланцевые месторождения - Нежданинское и Наталка -по запасам золота входят в пятерку крупнейших в стра-не, и также являются перспективными в плане платиноносности и палладие-носности.
На Дальнем Востоке России имеются хорошие перспективы поисков благороднометалльной минерализации в нетрадиционных источниках. В первую очередь это рифейско-кем-брийские черные сланцы в районе пос. Облучье, в которых зафиксированы концентрации Р1 до 10 г/т. Эти отложения коррелируются с платиноносными черными сланцами на юге Китая с содержаниями ЭПГ до 300 г/т. Высокие концентрации ЭПГ и Аи отмечены в графитовых сланцах южной части хребта Малый Хинган (графитовые месторождения Союзное и Самара). Черные сланцы вблизи поселков Тургенево и Благодатный на Ханкайском массиве показывают повышенные содержания ЭПГ.
Благороднометалльная минерализация с концентрациями платиноидов и золота до промышленных известна на Павловском, Нижнее-Бикинском и Хурмулинском буроугольных месторождениях. Платиноиды установлены и на золоторудных месторождениях Маломыр и Токур в Амурской области, Агниево-Афанасьевском и Тумнин в Хабаровском крае.
Таким образом, перспективы увеличения производства МПГ на Дальнем Востоке видятся исследователям в доизучении и пере-
оценке уже известных месторождений, а также исследовании и оценке ресурсов МПГ платиноносных мафит-ультрамафитовых массивов, а также в углеродсодержащих комплексах. Кроме того, предполагается выявление новых пла-тинометальных россыпных объектов и комплексное использование продуктов деятельности современных вулканов, являющихся уникальным возобновляемым платиносодержащим сырьем. В специальных исследованиях нуждаются и хвостоотвалы многочисленных отработанных и отрабатываемых золоторудных месторождений.
При решении подобных проблем большую роль играет химический анализ, аналитический контроль. Совершенствование технологий поиска месторождений МПГ, а также технологии их извлечения из руд возможно лишь на основе развития комплекса современных аналитических методов, обеспечивающих высокую воспроизводимость, правильность и экспрессность определения МПГ в минеральном сырье и продуктах его переработки в широком диапазоне концентраций: от особо бедных проб с содержанием 10-8 - 10-9% МПГ до чистых металлов.
В настоящее время существует большое количество методик химико-спектрального определения Аи, А§, Р1;, Pd, Яи, ИИ, 08, 1г и РЗЭ в горных породах и рудах. Некоторые из этих методик прошли государственную аттестацию, большинство же разработано самими исследователями и имеют «внутрилабораторное» значение. Главным недостатком аттестованных методик является их консервативность: их невозможно быстро модернизировать в соответствии с появлением новой аналитической техники и новых аналитических задач. «Внутрилабораторные» методики более мобильны в этом отношении, их недостаток - отсутствие официальной узаконенно-сти, что сужает сферу их применения.
Аттестованные методики определения платиноидов, которыми пользуются большинство лабораторий России, разработаны для анализа в норильских сульфидных медно-никелевых рудах. Однако минералогический и гранулометрический составы норильских руд существенно отличаются от таковых для руд Дальневосточных ма-фит-ультрамафитовых массивов. Кроме того, при решении научных задач, связанных с выяснением генезиса платиновой минерализации, необходима информация о распределении благородных металлов в породах с предельно низкими их содержаниями. Как выяснилось, применение «рудных» методик для анализа платинои-
дов в породах неоправданно увеличивает время анализов и их стоимость. В последнее время большой интерес представляет исследование содержаний платиноидов в таких нетрадиционных объектах, как черные сланцы, нефтяные отстои, «хвосты» ГОКов, золы и т.п.
В настоящее время Хабаровским инновационно-аналитическим центром применяются и совершенствуются методы анализа благородных металлов с использованием современного оборудования. Одним из наиболее перспективных методов высокочувствительного элементного анализа благородных металлов является масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС). Основными достоинствами ИСП-МС являются
- простота пробоподготовки и качественного анализа;
- отсутствие необходимости в предварительной информации о составе образца;
- полнота анализа, т.е. определение до 60 элементов в чистых веществах и 35-40 элементов в сложных по составу природных объектах (при одновременной регистрации всех изотопов);
- широкий динамический диапазон, т.е. возможность определения основных, примесных и следовых составляющих;
- низкий предел обнаружения - относительные (10-6-10-9% без использования концентрирования) и абсолютные (10-10 - 10-20 г), что позволяет расходовать предельно малые количества пробы;
- слабое влияние «третьих» элементов либо полное отсутствие этого эффекта.
Перечисленные достоинства способствуют все более широкому распространению метода ИСП-МС для анализа благородных металлов.
В Хабаровском инновационно-аналитическом центре метод ИСП-МС уже несколько лет успешно применяется для анализа редкоземельных металлов. В настоящее время в лаборатории внедряется методика ИСП-МС определения благородных металлов с использованием химического концентрирования путем соосажде-ния с теллуром. Методика предназначена для определения золота, платины, палладия и родия методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в рудах и горных породах разнообразного состава. Диапазон определяемых содержаний 0,02-10 г/т. Методика не применима к рудам, для которых анализируемая навеска 5 г не является представительной.
Данная методика разрабатывалась в течение пяти лет сотрудниками аналитического отдела ЦНИГРИ, г. Москва, в результате чего был накоплен богатый опыт измерения содержания МПГ в различных образцах. Специалисты Хабаровского инновационноаналитического центра прошли подготовку в ЦНИГРИ, и в настоящее время ведут приспособление методики под имеющееся в нашем центре оборудование для разложения образцов. Наличие современного аналитического оборудования позволяет свести к минимум инструментальные ошибки, поэтому все проблемы анализа благородных металлов связаны с разложением образца и химическим концентрированием МПГ. При анализе благородных металлов в углеродсодержащих объектах нужно учитывать, что при обжиге пробы могут происходить потери МПГ, также потери наблюдаются при не полном разложении образца, из-за сорбции МПГ на углеродсодержащем осадке. Все эти и многие др. проблемы можно свести к минимуму, используя современную автоматическую систему микроволнового разложения Multiwave 3000, которая имеется в нашем центре. Сейчас ведется работа по изучению влияния степени измельчения углеродсодержащих пород на полноту разложения. С появлением в нашей лаборатории нового электронного микроскопа начата работа по исследованию зависимости полноты разложения углеродсодержащих горных пород от степени их из-мельченности. Применение кислотного разложения образцов в микроволновом поле позволит существенно повысить производительность, а также снизить затратность данной методики.
Дальневосточный регион отличается сравнительно благоприятным географическим положением, заключающемся в близости к развитым странам азиатско-тихоокеанского региона. Имеющаяся сеть автотранспортных и железных дорог, морских путей, наличие промышленных городов и поселков с существующими горнодобывающими комплексами свидетельствует о развитой инфраструктуре Дальневосточного региона и его особой привлекательности для отечественных и зарубежных инвестиций. Насущная необходимость в мире в увеличении производства металлов платиновой группы обусловливает вложение обозначенных инвестиций в первую очередь именно в решение этой проблемы. Наличие в Хабаровском инновационно-аналитическом центре современной аналитической базы и высококвалифицированных специалистов позволяет эффективно решать вопросы разведки и оценки новых не-
традиционных месторождений благородных металлов в нашем регионе.
--------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аналитическая химия металлов платиновой группы: Сборник обзорных статей / Сост. И ред. Ю.А. Золотов, Г.В. Варшал, В.М. Иванов. - М.: Едиториал УРСС, 2003..501 с
2. Металлогения платиноидов крупных регионов Росси. / Д.А. Додин, Н.М. Чернышов, О.И. Чередникова. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2001. С. 235-261
3. Палладий-золото-редкоземельная минерализация Оемкинского рудного узла (Сихотэ-Алинь)/ В.П. Молчанов, В.Г. Моисеенко, В.Г. Хомич, И.А. Горячев // Докл.РАН, 2000.
4. Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов// Сб. научн. Трудов. - М.: АО «Геоинформмарк», 1994.
5. Россыпные месторождения России и других стран СНГ / Ред. Н.П. Лаверов, Н.Г. Патык-Кара. - М.: Научный мир, 1997.
— Коротко об авторах ----------------------------------------
Авдеев Д.В. - младший научный сотрудник, Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, г. Хабаровск.
