Исследование высокоглинистых золотосодержащих песков россыпного месторождения (ручей бешеный) Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

© Н.П. Хрунина, 2013

УДК 622.271.1; 622.236.73 Н.П. Хрунина

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ПЕСКОВ РОССЫПНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (РУЧЕЙ БЕШЕНЫЙ)

Приведены результаты исследования естественной влажности, плотности, волнового сопротивления, дисперсности песковой фракции, элементного состава, скорости ультразвука в образцах высокоглинистых золотосодержащих песков месторождения руч. Бешеного. Определены глинистые минералы в составе некоторых участков. Предложены направления дальнейших исследований высокоглинистых песков, которые позволят установить факторы, влияющие на микродезинтеграцию. Ключевые слова: высокоглинистые золотосодержащие пески, влажность, плотность, дисперсность, элементный состав.

Наиболее значительная часть россыпных месторождений золота на территории Дальнего Востока по своим качественным характеристикам — содержанию металла, свойствам песков, условиям залегания, относящихся к достаточно легким для освоения, в настоящее время уже отработана. Главной особенностью большинства неотработанных природных и природно-техногенных месторождений является не только трудоемкость переработки значительных объемов горной массы, но и - высокая глинистость в песковой фракции (более 90 %), и весьма значительное содержание мелкого и тонкого золота. К таким объектам можно отнести и месторождение ручья Бешеного.

В России развиваются исследования по дезинтеграции золотосодержащих песков под действием разнообразных источников упругих колебаний и микроколебаний. Заслуживает внимания такое направление, как газоструйная дезинтеграция минеральной фазы [1]. Были предприняты попытки исследования механизма измельчения минеральных сред - торфа и угля в га-

зовом потоке (струйное, термическое), основанного на использовании энергии газа для разрушения частиц в процессе механического и физико-химического взаимодействия частиц измельчаемого материала и газа-энергоносителя. Теоретически исследована динамика движения твердой фазы в зоне удара встречных струй газовзвеси. Изучалось влияние соударения встречных струй, расстояния, скорости и вязкости газового потока на вовлечение частиц твердой фазы в колебательное движение. Установлено, что эффективность разрушения жестких связей твердой фазы зависит от параметров энергоносителя, физико-механических свойств и гранулометрического состава измельчаемого материала [2]. Исследовалось влияние ультразвуковых колебаний на процесс дезинтеграции песчано-глинистой породы в водной среде, в том числе на микроуровне. Установлено, что изменения структурных характеристик дисперсоида определяются свойствами, состоянием, поглощательной способностью и удельной поверхностной энергией дисперсной системы, а также

Рис. 1. Спектрограмма пробы В-1-2 участка № 1 месторождения ручья Бешеного

Display Options

Soil Mode

Detected ppm V

Ca 6513 176

К 12712 321

Tl 7276 178

Cr 148 13

МП 569 16

Fe 43747 448

W 72 10 v

Display Options

As 50 9

Rb 65 4

Sr 160 6

Zr 120 4

Ba 584 23

Not Detected ppm

Рис. 2. Дифрактограмма одной из проб участка № 1 месторождения ручья Бешеного

Рис. 3. Гистограмма распределения дисперсности частиц в образце 1-3 участка № 1 месторождения ручья Бешеного

— уровнем волнового сопротивления гидросмеси, интенсивностью и време-

нем воздействия ультразвука [3].

В ИГЛ ДВО РАН для эффективного решения проблемы глубокой дезинтеграции высокоглинистых золотосодержащих песков в лаборатории ПОРМ с использованием оборудования Центра коллективного пользования (ЦКП «ЦИМС»), испытательного центра ДВГУПС и ИМ ХНЦ были проведены исследования минералогического, гранулометрического, фракционного состава и физико-механических свойств глинистых песков месторождения р. Бешеного. С помощью рентгенофлуоресцен-тного спектрометра ¡ЫЫОУ-Х-50 проведен анализ элементного состава взятых проб, рис. 1. Спектроскопия показала наличие соединений Са, К, Ре, Т1, Сг, Мп, НЬ, Ш, Со, N1, 7г, Ва, Дэ, Бг и др. Выявленное преобладание в пробах соединений железа Ре свидетельствует о прочных водостойких связях.

Фазовый анализ проб изучался с помощью дифрактометра ДРОН-7 в Си Ка - излучении, рис. 2. Напряжение трубки - 40 кВ, ток накала - 20 мА. Шаг сканирования по углу 2ТЬе1а - 0.05 град. Для идентификации линий рентгеновских спектров использовался программный пакет РЭШт (НПП «Буревестник»). На участке № 1 определены глинистые минералы -монтмориллонит (Д1(0И)2)0.33Д12(Й3. 67Д10.33010)(0И)2, сепиолит

Мд481б015(0И)2*6И20, палыгорскит 02Н4*(0Н)1004МдА!81. На участке № 2 установлено наличие ферроакти-нолита Са2Ре5818022(0И)2, коренсита Мд8Д13816020(0И)10*4И20. Плотность песков определялась весовым методом, на первом участке она составила от 2,15-102 до 2,45-102 кг/м3, на втором участке - от 2,05-102 до 2,19^102 кг/м3. Посредством лазерного дифракционного микроанализатора «Дпа1уэеАе 22» осуществлялся дисперсионный анализ. Доля материала с содержанием частиц размером менее 0,005 мм в песковой фракции исследованных образцов составила в большей части -от 88 до 99,9 %, а также - от 44 до 63%. На рисунке 3 показана гистограмма распределения дисперсности частиц в образце 1-3 участка № 1

руч. Бешеного, среднее содержание частиц размером менее 5 мкм составляет 94,9%. Для определения прочностных свойств песков с помощью прибора «Пульсар - 1.1» измерялась скорость продольных волн в образцах с естественной влажностью от 13 до 20 %. Рабочая частота составляла 60 кГц. Средняя скорость ультразвука в образцах первого участка составила от 1614 до 1739 м/с, в образцах второго участка - 1695 м/с. Полученное расчетным путем волновое сопротивление, на первом участке - от 3,5 до 4,3 кг/(м2' с), на втором участке - от 3,5 до 3,7 кг/(м2* с), характеризует небольшой разброс, особенно характерный для второго участка.

Полученные данные, а также дальнейшие исследования максимального водонасыщения высокоглинистых песков, определение эффективной сжимаемости, равновесной эквивалентной плотности при максимальном водонасыщении, прочностных свойств песков позволит установить факторы, влияющие на микродезинтеграцию, и пути совершенствования процессов разрушения сложных для переработки высокоглинистых золотосодержащих песков с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пат. 2433005, РФ Геотехнологический комплекс с аэрогидродинамической активацией / Н.П. Хрунина, Ю.А. Мамаев. - 2009. - Бюл. № 1.

2. Горобец В.И. Новое направление работ по измельчению / В. И. Горобец, ЛЖ.Горобец. - М.: Недра, 1977. - 183 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ

3. Хрунина Н.П. Новые аспекты научных основ ультразвуковой дезинтеграции высокоглинистых золотосодержащих песков россыпей Приамурья / Н.П. Хрунина, Ю.А. Мамаев, A.M. Пуляевский, О.В. Стратечук ; под ред. A.M. Пуляевского. - Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. Гос. ун-та, 2011. - 164 с. ШИН

Хрунина Наталья Петровна — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, [email protected]