CC BY
32
© В.И. Лебухов, 2013
УЛК 502.55 В.И. Лебухов
МОНИТОРИНГ И КОМПЛЕКСНОЕ ОСВОЕНИЕ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Рассмотрены перспективы использования попутно извлекаемых при разработке россыпных месторождений минералов в различных областях производства. Предложено построение информационно-аналитических систем позволяющих решить поставленную задачу.
Ключевые слова: инфраструктуры пространственных данных, ГИС, россыпные месторождения, попутно извлекаемые ценные компоненты.
Информация по россыпным месторождениям требует самостоятельной классификации, которая бы описывала месторождение как целое в его динамике и соединяла разнородные и часто противоречивые факторы, позволяя решать ряд прикладных задач, где целевыми являются экономическая и экологическая составляющие, определяющие возможность эксплуатации месторождения и выгодность такой эксплуатации. В работе [Проблемы рационального освоения... 2002] предложен подход, позволяющий создать структуру данных для достаточно полного статического описания россыпного месторождения. Массив данных включает различные характеристики месторождения, начиная от его топографического положения и истории освоения и заканчивая описанием инфраструктуры и адресами источников, откуда получены сведения, что дает общее представление о месторождении.
В основу классификации может быть заложена неотектоническая обстановка существовавшая на период формирования месторождения, от которой зависят существенные морфологические признаки россыпи. Учитывается характер и интенсивность тектонических движений, активность поступления металла, приуроченность к геоморфологическому элементу. Учитывается способ разработки месторождения. Для каждой рассматриваемой модели из набора технологических приёмов предлагается наиболее рациональный, дающий возможность выбора технологий разработки и обо-
гашения, а также набор оптимальных мер по рекультивации нарушенных природных ландшафтов. Предложенная информационная система наложенная на цифровую карту способна служить базой для более детального классификационного анализа и построения широкого модельного ряда россыпных месторождений.
Объёмы накапливаемых, обрабатываемых и распространяемых пространственных данных (ПД), примеры которых приведены выше, имеют тенденцию к постоянному росту. Как в нашей стране, так и за рубежом расширяется номенклатура продукции и услуг, основанных на пространственно-привязанной информации, что является адекватным и естественным откликом поставшиков ПД на быстро растуший потребительский спрос. За рубежом (Канада, США, Австралия и т.п.) задачи регулирования процессов создания, накопления, обработки и распространения пространственных данных решаются в рамках создания национальных инфраструктур пространственных данных (ИПД). Работы по созданию национальных ИПД представляют собой отдельную программу и, как правило, курируются на уровне правительства, что говорит о высоком статусе этих работ и о колоссальном внимании, которое им уделяется. В 2006 году усилиями специалистов различных министерств и ведомств России разработана концепция создания ИПД РФ, получившая одобрение Правительства.
ИПД можно представить в виде трех основных блоков: 1) блок «данные», включаюший в себя все виды ПД, создаваемых, накапливаемых, обрабатываемых и дистрибути-руемых в рамках ИПД; 2) блок «метаданных» представ-ляюший совокупность баз метаданных, содержаших сведения о характеристиках пространственных данных (метаданные, или данные о данных (МД) являются важным со-ставляюшим элементом инфраструктуры, так как позволяют с необходимой и достаточной степенью подробности описать набор ПД или услуг для обеспечения взаимопонимания между потребителями и производителями); 3) блок «сервисов» являюший собой совокупность технологий поиска, доступа, представления, обработки, анализа и тиражирова-
ния ПД и МД. Именно он содержит весь функционал, необходимый потребителям ПД.
Задача формирования ИПД имеет интеграционный характер, поскольку сушествуюшие на сегодняшний день базы ПД и МД разрабатывались и наполнялись без учета обших правил описания и технологий создания. Но на каждом уровне инфраструктуры — на уровне данных, МД и сервисов для их адекватного представления всеми пользователями необходимо соблюдение условий интеграции, что возможно только на основе единых стандартов работы с ПД. Введение единых стандартов обеспечивает совместимость на уровне данных и программных средств, позволяет избежать потерь информации и открывает новые возможности интеграции данных и их совместной обработки.
Роль МД в процессах информационного обмена трудно переоценить: они используются при каталогизации, учете, статистической обработке и анализе. С помошью МД потенциальный потребитель продукции или услуги может оценить
Рис. 1. Основной перечень пакетов метаданных
её пригодность для использования. Важнейшим стандартом, определяющим методологию формирования МЛ о ПД и услугах, является стандарт ISO/TC № 19115 «Географическая информация. Метаданные». (ГОСТ Р 52573—2006), который определяет методологию формирования МД для ПД в цифровом представлении. Стандартом определена терминология, методология и универсальный набор элементов МД, посредством которых они описываются. Стандарт ISO/TC211 № 19115 разработан с применением языка UML (Unified Modeling Language) — универсального языка моделирования.
В качестве основы для формирования МД определен базовый набор элементов (так называемое «ядро»), необходимый для их основного документирования: общее описание данных; местонахождение данных; время создания данных; организация-производитель. В ряде случаев (например, проведение каталогизации посредством МД) вполне можно ограничиться указанным базовым набором элементов. В других случаях можно дополнить базовый набор другими элементами МД и тем самым обеспечить необходимую степень детализации в зависимости от решаемой задачи. На рисунке 1 представлен основной перечень пакетов МД.
Пакет «Информация о наборе данных» включает элементы: название набора данных; даты их создания/публикации/исправления; краткое изложение содержимого набора данных; назначение (цель создания); формат представления (в виде файла, с указанием его названия и версии, бумажный носитель и т.п.); язык представления данных (используемый в пределах их набора); кодировка (полное название стандарта кодирования символов); масштаб (для ПД).
Пакет «Информация об ограничениях» определяет существующие ограничения на доступ и использование данных или метаданных.
Пакет «Сведения о качестве данных» содержит информацию об источниках их получения, актуальность, степень достоверности данных, качество и т.д.
Пакет «Сведения о поддержке, ведении и обновлении данных» содержит информацию о сроках получения и обновления тех или иных данных.
Для информации, которая требует указания пространственного описания, существуют два пакета: первый характеризует систему координат (пакет «Сведения о системе координат») а второй пакет — «Информация о пространственном представлении») указывает метод, который использован для пространственного представления географической информации (текстовое или табличное, векторное или скалярное и т.д.).
Набор сведений об организации-фондодержателе, производящей данные и МД, осуществляющей их ведение, поддержку и обновление включает следующую информацию: адрес (страна, город, индекс, e-mail); телефон, факс, web-адрес; наименование организации; имя ответственного лица; роль организации (владелец, пользователь, поставщик и т.д.) содержится в пакете «Информация о ссылках и ответственной стороне».
В настоящее время на рынке информационных технологий и услуг активно работают сотни предприятий и ведомств, каждое из которых пользуется собственными методами обработки кодирования информации. Задача конвертирования метрик объектов, их графического отображения и частично семантических характеристик к настоящему времени в целом решена. Программное обеспечение цифровой фотограмметрии (ЦФ) картографической продукции включает набор конверторов для широко распространённых систем: MapInfo, AutoCad, ArcView, Microstation и Российского продукта — ГИС «Панорама». Согласованы классификатор, действующие условные знаки, правила цифрового описания объектов карты, информационное обеспечение каждой из систем существенно модернизировано для обеспечения полного и однозначного соответствия объектового состава, характеристик, правил цифрового описания объектов. Проведённые мероприятия создали благоприятные условия для автоматизации конвертирования исходных цифровых карт, полученных по аэроснимкам.
Конец XX века в развитых странах мира и, прежде всего, в Японии и США, ознаменовался ренессансом повторного использования отходов. Купля — продажа «мусора» стала приносить доходы всё большему числу компаний, обращающихся за помощью к возникающим повсеместно как грибы после дождя фирмам по обмену отходами. Ряд принятых на уровне правительств этих стран решений, нацеленных на оказание давления на бизнесы для того, чтоб принудить их к рециркуляции отходов и попутно извлекаемого сырья привёл к резкому увеличению числа участников подобного обмена. В США с 1985 по 1991 год количество фирм, занимающихся обменом отходами, выросло с 58 до 80 тысяч, а к 2004 году 87% всех предприятий страны были вовлечены в этот процесс. Следует отметить, что в Японии этот показатель ещё выше и достиг 96% уже в 2002 году [Buccini, 2004; Protecting, 2002].
По мнению компаний, пользующихся услугами фирм — посредников, подобный обмен может помочь снизить издержки связанные как с основным производством, так и утилизацией образующихся отходов. Но эта работа осложняется действующим законодательством, согласно которому генератор отходов несёт за них ответственность вплоть до окончательного удаления, даже если эти отходы находятся в руках потенциального покупателя. Поэтому тщательное изучение объектов продажи и возможностей покупателей позволит снизить уровень возможных проблем с ответственностью за отходы. В качестве примера можно привести обмен жидкими отходами гальваники (3000 галлонов в месяц) между Кливлендской «Паркер Ханнифин Корп.» и Техасской «Энсайкл Тексас Инк.». Сотрудничество принесло ощутимый доход обоим участникам: продавец получил примерно 80000 USD/год экономии за счёт стоимости удаления отходов, а покупатель получив дополнительный источник сырья на 0,3 % снизил издержки производства.
Для увеличения количества и повышения качества услуг все участники рынка вторичных продуктов и отходов при поддержке федеральных и муниципальных структур разрабатывают и поддерживают национальные компьютерные
базы данных, добавляют новые разделы к своим каталогам, обогашая их разделами по охране окружаюшей среды, советами по снижению количества отходов, потенциальным возможностям их утилизации и т.п.
В России работы в этом направлении применительно к освоению минеральных ресурсов следует отнести к 30-м годам прошлого века, когда одним из основателей геохимии академиком А.Е. Ферсманом [Ферсман 1932] впервые было разработано научное направление основанное на принципе комплексности переработки минерального сырья с учётом генетических особенностей месторождений полезных ископаемых, содержаших несколько, часто десятки ценных компонентов. Во главу угла был поставлен принцип максимальной эффективности, предполагаюший наличие оптимальной методики для комплексного использования сырья. Принцип основывается на ряде положений: 1) поиске аналогий в выборе технологий для переработки нового сырья; 2) выполнении операций стадийности — ряда последовательных приближений, в каждом из которых изучение сырья проводится со всё возрастаюшей детальностью; 3) соблюдении относительной элементарности, в основе которой лежит понятие однородности выделяемых частей полезных ископаемых; 4) в выборочной детализации, когда для по-следуюшей оптимизации процесса переработки выбирается сырье, отличаюшееся наибольшей сложностью. Впоследствии академик И.Б. Бардин дополнил сформулированный принцип новым подходом, относяшимся к организации производства: отходы одних технологических переделов сырья или производств должны служить сырьем для других. Комплексная переработка минерального сырья обуславливает наиболее полное и экономичное освоение всех видов минеральных ресурсов, основанное на применении передовых горных технологий добычи и обогашения.
Теоретически, в случае идеального использования природных ресурсов, можно выделить два основных подхода, способных обеспечить развитие рациональных и экологичных производств: 1) создать методы селективного извлечения элементов из вмешаюшей породы без добычи всего объёма горной массы; 2) создать безотходные технологии при комплексной переработке сложного рудного сырья. И
в том и другом направлениях были достигнуты определенные успехи, которые, к сожалению, не получили должного развития и были свёрнуты по ряду объективных и субъективных причин к началу 90-х годов. Развитие первого подхода определяли исследования, направленные на создание геотехнологических методов освоения месторождений, среди которых выделяется подземная газификация углеводородного сырья, подземное выщелачивание руд, выплавление месторождений, использование взрывов различной природы, окисление сульфидов с участием микроорганизмов и т.д.
Иным направлением является максимально возможное разделение элементов сырья, при котором выделяется четыре уровня комплексности его переработки: 1) извлечение относительно простыми методами из исходного сырья единого концентрата, содержащего один или несколько ценных компонентов; 2) более сложными методами извлечение в самостоятельные концентраты компонентов, которые не являются основными для данной подотрасли; 3) выделение элементов-спутников, не образующих самостоятельных минералов (например, редких и рассеянных элементов); 4) использование отходов обогащения и металлургии для получения полезной попутной продукции (строительных материалов, удобрений и др.).
Как в первом, так и во втором случае информация о составе всех компонентов минерального сырья является первичной и необходима при обосновании и проектировании любых горных работ.
В практике обогащения песков россыпных месторождений самостоятельно или в комбинации друг с другом применяются следующие операции:
1) рудоразборка, основанная на разнице цвета и блеска минералов, и применяемая при выделении алмазов, благородных металлов, драгоценных камней и др. (осуществляется на листах, столах или конвейерах);
2) разделение по крупности на плоских и барабанных грохотах и ситах;
3) обогащение по трению, базирующееся на использовании разницы в коэффициенте трения качения и скольже-
ния полезных минералов и пустой породы (обогащение на винтовых сепараторах);
4) гравитационное обогащение, в основе которого лежит различие плотности ценных минералов и пустой породы, осуществляемое на отсадочных машинах, концентрационных столах, шлюзах и аппаратах для разделения в тяжёлых средах;
5) электромагнитное обогащение (сепарация), опирающееся на различную магнитную восприимчивость минералов и применяемое при разделении коллективных концентратов с помощью электромагнитных сепараторов;
6) электрическое обогащение (сепарация) проводимое на электрических (электростатических) сепараторах применяется при разделении коллективных концентратов и осуществляется на основе эффекта различия поверхностной электропроводности минералов. При разработке и обогащении золотоносных песков получают концентраты, промежуточные продукты (промпродукты) и хвосты. Рассмотрим отдельно все три выделяемых продукта.
Концентраты
Переработка комплексных россыпей приводит к извлечению в концентрат нескольких минералов и их ассоциа-тов. В таком случае концентрат называют по основному полезному компоненту, например, золотой, ильменитовый, циркониевый, вольфрамитовый и т д, а результаты обогащения оценивают по формуле:
в
е = у — , (1)
а
где в — степень извлечения полезного ископаемого в продукт обогащения (концентрат) или отношение веса полезного ископаемого перешедшего в концентрат, к весу его в исходных песках (%); у — выход продукта (концентрата) (%); в — содержание полезного ископаемого в продукте (концентрате) (%); а — содержание полезного ископаемого в исходных песках (%).
Отношение содержания полезного ископаемого в концентрате к его содержанию в исходных песках называют степенью обогащения К
к=а. (2)
а
Первичное обогащение золотосодержащих песков на предприятиях россыпной золотодобычи Дальнего Востока осуществляется в основном на шлюзах, реже на отсадочных машинах. Съемку концентратов со шлюзов и отсадочных машин («сполоск») производят один раз в сутки. Выделенные гравитационными методами из песков россыпи минералы имеющие фракцию меньше 4 мм называют шлиховым комплексом или шлихами тяжёлой фракции. Минералогический состав этих ассоциаций разнообразен и представлен отдельными минералами в разных количественных соотношениях. Первичный концентрат, снятый с обогатительного прибора на первой стадии обработки песков, содержит обычно менее 20—30 % тяжёлых минералов и называется «недове-дённым шлихом». После его дополнительной обработки (доводки) получается «серый шлих» — материал с содержанием до 50 % тяжёлых минералов.
Обычно доводка концентратов осуществляется в две стадии: предварительная — непосредственно на месте (например, на драге) и окончательная — на шлихообогатительной установке ШОУ. Окончательная доводка серого шлиха позволяет получить материал называемый «чёрным шлихом» содержащий до 90 % тяжёлых компонентов Выход шлихов при обогащении зависит от месторождения и изменяется от нескольких граммов до десятков килограммов на 1 м3 песков. Сбор шлихов обязаны были производить вплоть до 1993 года все золотодобывающие предприятия, при этом наиболее богатая часть хвостов от обогащения серого шлиха вывозилась на Кировоградский металлургический комбинат (КМК). Трудности в транспортировке больших объёмов продуктов на ШОУ не позволял проводить эту операцию регулярно и в полном объёме. В табл. 1 приводятся сведения о сборе и переработке шлиховых продуктов на ШОУ предприятиями бывшего ПО «Амурзолото».
В настоящее время хвосты первичной доводки шлюзового шлиха на местах, продукты доводки шлихов на участках, хвосты стационарных шлихообогатительных установок (ШОУ) и фабрик (ШОФ), складируются на территориях деятельности
Таблица 1
Сведения о сборе шлихов по объектам бывшего ПО «Амурзолото» (на 1991 г.)
Показатели Данные по бывшим приискам
Селемджин-ский Соловьевский Харга Октябрьский Береговой (Дамбуки) Итого по объединению
Количество стационарных ШОУ 1 1 1 1 1 5
Количество драг/промпри-боров обслуживаюших ШОУ 9/0 9/0 4/0 6/7 6/2 34/9
Расстояние от драги до ШОУ км 5—50 5—50 5—50 5—50 5—50
Продолжительность работы ШОУ за сезон дней 300 300 180 180 180
Продукты, поступающие на ШОУ Серые и чёрные шлихи
За сезон, с драг (т) 59 61 16 360 160 656
За сезон, с промприборов (т) — — — 318 161 479
Обшее кол-во продуктов поступаюших за сезон (т) 59 379 16 330 321 1135
приисков и крупных старательских артелей. Они невелики по объёму и составляют 10-1 - 10-3 обшей массы всех техногенных образований россыпной золотодобычи, но в этих техногенных образованиях содержание основного и сопут-ствуюших ценных компонентов весьма высоки. В шлихах первичной доводки содержится от 0,2 до 48,3 г/м3 золота, а в шлихах вторичной доводки его содержание еше выше: от 4 до 272 г/м3. Из 15 т шлихового материала Кербинско-го и Херпучинского приисков, подвергнутых простой переработке на столе, извлечено 6 кг золота. Расчётный выход обеззолоченных продуктов (хвостов доводки) на некоторых промышленных объектах Верхнего и Среднего Амура приведён в табл. 2.
В концентратах часто присутствуют редкие, благородные и цветные металлы (платиноиды. Ад, Си, РЬ, 2п, БЬ, Ш, Мо, Бп, и, ТЬ и др.) образуюшие самостоятельные минеральные
Таблица 2
Расчётный выход шлиховых продуктов по предприятиям бывшего ПО «Амурзолото» (1991 г.)
Объекты Значение показателей
Количество объектов, шт. Количество рабочих лней в голу Выхол шлихов, (т)
Драги 250 л. 30 222 7920
Драги 150 л. 3 216 390
Драги 80 л. 1 216 65
Промприборы 9 140 755
Всего 43 — 9200
ассоциации сопутствующие золоту, которые можно выделить дальнейшими операциями и реализовать в товарную продукцию, а также рассеянные элементы (кадмий, индий, таллий, германий, галлий, селен, теллур, рений, цезий, лантан, скандий, иттрий) и редкие земли (церий, празеодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций), которые очень востребованы современными отраслями промышленности. Представляют ценность и такие компоненты шлиха как железо, сера, марганец, мышьяк, барит, флюорит, кварц. Попутная метал-лоносность золотороссыпных россыпных месторождений Российского Дальнего Востока исследована фрагментарно в отдельных золотоносных россыпях или в единичных россыпных узлах. Специальных региональных исследований механизма, периодов и структур аккумуляции комплексных россыпей с изучением источников, выделением групп полезных компонентов в комплексных россыпях, возможных масштабов их концентраций и методов извлечения не производилось. Проведенные минералогические анализы шлихов хвостов доводки и шлихов промприборов, полученных с различных золотороссыпных месторождений юга Дальнего Востока показали, что наиболее широко проявлены и представляют промышленный интерес в качестве объекта добычи следующие ценные компоненты: золото, цирконий, титан, олово, вольфрам, серебро, редкие и редкоземельные элементы.
Таблица 3
Результаты спектрального анализа шлихов некоторых месторождений
Объекты Содержание элементов, %
10—100 1—10 01—1 0,01—0,1 0,001—0,01 <0,001
Драги бывшего прииска Дамбуки.
209, 211,317,318 а, А1 Ре, Мд, Мо, Ъ Сг, Са, 2х\ Л, Ре, Мп, \А/, Си, 2п, Аб, Те, Ве №, ва, Бп, РЬ МоВ1, Аи
Драги бывшего прииска Октябрьский
191, 92 а, Ре, А1 Т1, Мд, N1 \А/, Сг, гг, ТЬ, Мп РЬ, N3, Аи В1, Си, 2х\ V, Мо
109, 33, 335 Л, А1 а, Ре, Р Бп, ГО), К, Ьа, Та Мд, РЬ, N3, Сэ V, Ад, гп, Ва №, Аи
337, 339 а, А1 Ъ, Ре, Мп \А/, Сг, Мд, К, Иа РЬ, N3, ва Ва. Си, РЬ, В'1 №, Аи
340, 341 а Л, А1, Ре гг, ТЬ, Мп, К, Иа \А/, В1, 2п, Сг Со, Ад, Си, Ва, Бг №, Аи
Драги бывшего прииска Соловьевский
67, 68, 69, 100 Ре, а, А1 К Мп, Ъ, Сг, \А/ Си, РЬ, К, N3 2п, V, N1, Ва ва, Бг, Аи
111, 69, 207, 215 А1, а, Ре, Сг, Ва Л, Мд, Иа Си, К, Сэ \А/, 2п, РЬ, N1 ва, Ад, Аи
Драги бывшего прииска Харга.
85, 86, 108, 112 А1, Ре, а Ъ, Сг, Иа, Мд гг, ТЬ, Мп, К, Иа ва, №, РЬ, Бп \А/, 2п, Мп, Ва ва, Ад, V, Аи
Таблица 4
Минералогический состав шлихов золотоносных песков россыпей среднего Амура (территории, контролируемой бывшим ПО «Амурзолото»), %
Месторождение Магнетит Ильменит, Хромшпинелиды Гематит Гранат Вольфрамит Сульфиды Циркон Рутил Шеелит Монацит, Ксенотим Касситерит Амфиболы, Пироксены Кварц, Шпаты,, Сланцы и др.
Бывший прииск Соловьевский
Джалинда 16,0 0,8 28,8 0,1 — — 1,0 зн 0,1 — — — 53,2
13,6 2,6 12,2 1,7 — 17,1 1,8 51,0
25,1 — 33,2 0,5 — 1,3 1,0 — — — — — 38,9
11,9 8,0 19,9 ОД — — 0,9 0,1 — — — — 58,1
Янкан 14,9 0,7 10,8 ОД — 0,1 1,5 зн — — — — 71,8
18,1 1,6 14,3 1,6 — 2,8 1,8 59,7
Уркан 21,4 7Д 19,3 ОД — 3,6 2,2 45,3
Инагли 3,9 1,0 0,4 ОД — 4,3 0,2 90,1
Нечаянный 4,3 0,9 0,5 зн зн 4,5 ОД 89,6
Бывший прииск Дамбуки
м. Могот 12,4 24,5 — — — зн 1,5 — — 0,1 — — 52,7
б. Могот 8,5 18,0 — — — 3,8 1,0 — — — 7,8 55,5
Урунча 11,8 1,3 — — — 1,0 зн — — — — 11,0 85,0
Бывший прииск Селемждинский
м. Караурах зн зн 2,6 зн 0,12 — 0,1 97,2
б. Караурах 0,7 зн 4,1 зн 0,5 — 0,3 94,4
9 и
|кл. Водораздел |кл. Ясный |кл. Гарь |кл. Луговой |кл. Вахромеевский | р. Калахта |кл. Маристый р. Джелтулак СП (Г и Е а а< а ■с а а о я О а о\ р. Харга б. Эльга | Бывший прииск Харга | Угаган 3 (Г а О го Й го з 0> Месторождение
СО кэ СО СП к-' ел СП со N3 СО со 40 1 24,2 О) а 1 12,3 1 Ю,7 и (Г о а< о кз 1—' о N3 1—' СО СП СП N3 о со 1—' Магнетит
СП со со 1—' СП 1—' 4^ СП N3 СП N3 4^ О со 1—' СО 1 35,1 | о 40 4^ О 1 53,5 | о кэ о 1—' 1 1—' 1—' О) а О) а ы а Ильменит, Хромшпинелиды
1 1 1 1 Ъ 1—' о о N3 О) а 14,3 | 1 о 40 1—' со 1 о со 39,1 | 1 ^'61 Гематит
1 1—' ъ 1 1—' О Ъ 1—' ъ 1—' 40 о к-' о N3 СП к-' о 1—' 1 О СП со СП О) а 1 О) а Гранат
1 1 1 1 1 1 СП СО 1 1 1 1 1 1 1 N3 N3 о N3 к-' о Вольфрамит
1 1 1 о 1—' 1 1—' о О 1—' 1 1 22,0 1—' о 1 о со 1 1 1 1 Сульфиды
N3 1—' 1 1 о N3 СП N3 со 1—' 1—' о со о Ъ 00 о ы а О) а 1 1 о Ъ О N3 о 1—' Циркон
1 N3 N3 ы а О) а 0) а 1—' 1 1 со о ъ 1 1 1 1 1 0) а 1 Рутил
1 1 1 1 СО 1 1 ы а 1 1 1 1 1 1 Шеелит
N3 N3 Ъ 1 о сл 1—' СО СП Ъ 40 СП 1—' О со к-' ^ СП 1 10,7 1 1 1 1 1 1 Монацит, Ксенотим
N3 СО О СО 1 66,6 1 1 1 о ъ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Касситерит
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Амфиболы, Пироксены
1 о N3 1—' СП СО о 1—' 40 N3 1 16,0 1 1 95,3 1 1 23,8 | 1 16,4 | 1 97,4 | 40 СО 40 с^ 40 с^ 4^ 1 52,9 | 1 94,1 | СО 1—' Кварц, Шпаты,, Сланцы и др.
Изучением вещественного состава шлюзовых концентратов объектов, контролируемых бывшим ПО «Амурзолото», а также продуктов их доводки установлено, что в них преобладают кварц, сланцы, полевые шпаты и магнитные минералы магнетит, ильменит, лимонит, хром-шпинелиды. Показаны значительные содержания гематита, граната, турмалина, касситерита, циркона, рутила, монацита, ксенотима и др. В частности, монацит россыпи ключа Водораздельный содержит редкие земли в следующих пропорциях: празеодим — 32%; церий —28 %; лантан — 15 %; неодим — 6,7 %; иттрий — 1,6 %; самарий — 1,6 %; гадолиний — 0,94 %; иттербий — 0,52 %; диспрозий — 0,42 %; эрбий — 0,12 %; гольмий — 0,068; сера — 0,027 %. европий — 0,02%; %; лютеций — 0,01 %.
Состав минерала свидетельствует о принципиальной возможности получения редкоземельных элементов из его концентрата, а сам концентрат соответствует требованиям СТП 0504-2-001-47 Киргизского ГМК. Спектральный и минералогический анализы минералов шлихового комплекса приведены в табл. 3 и 4.
Десять золотосодержащих шлиховых проб Уруша-Ольдойского золотоносного района показали высокое содержание магнетита (до 50—80 %), особенно в мелкой фракции, титаномагнетита (40—80 %), ильменита (до 40 %) и сфена (1—4 %). Россыпь Уркима характеризуется высоким содержанием магнетита, ильменита, граната и циркона. В концентратах шлихов из эфелей дражной отработки месторождений Джалинда в электромагнитной фракции найдено до 95 % граната, до 60 % ильменита, а в немагнитной фракции до 25—40 % циркона и до 25 % сфена. Россыпи среднего и нижнего Амура (территории, контролируемой бывшим ПО «Приморзолото»), характеризуются тем, что значительная часть шлихов золотоносных песков содержит ассоциации сложного полиметаллического состава.
В пробах прииска Приморский в различных пропорциях содержатся минералы лимонит, касситерит, циркон, хромит, ильменит, пирит, сидерит, монацит, апатит, лейкосен, амфиболы, гранаты, анатаз, турмалин, эпидот. Концентраты шлихов семи месторождений Криничного золотоносного района
Таблица 5
Результаты доводки хвостов шлюза (месторождение «ключ Гарь»)
Продукты Выход продукта % Содержание Бп в продукте % Извлечение Бп в продукт %
Исходный шлих 100,0 0,8 100,0
Концентрат Бп 2,2 32,9 89,0
Класс +2 мм 35,1 0,09 3,9
Хвосты отсадки 46,0 0,07 3,9
Хвосты концентрационного стола 6,4 0,08 0,8
Магнитная фракция 10,3 0,2 2,6
Приморья показывают высокое содержание ильменита и циркона, в отдельных фракциях находится до 0,7 % Те, около 0,04 % Ьа и Се. Месторождения ручьев Благодатный, Майнура, Круглый характеризуются высоким содержанием олова (до 3 %), отдельные фракции содержат более 3 % свинца, >1 % висмута, до 8 % Ш03, сотни граммов серебра.
В концентратах шлихов и россыпей Херпучинского золотоносного района, обнаружено значительное количество ильменита, циркона, до 1 % висмута. Отдельные фракции шлихов месторождений ручьев Песецкий, Большой Ангочи-кан представляют собой практически высокосортные оловянные концентраты. Во фракциях шлиха месторождения Верхняя Уда содержится около 0,6 % селена.
В табл. 6 приведён характерный состав шлихов золотоносных песков месторождений прииска Херпучинский.
Пески месторождений приисков Кербинский и Тумнин-ский богаты магнетитом, ильменитом, лимонитом, минералами сульфидной группы, гранатом, цирконом, андалузитом, анатазом. Шлихи промприборов из месторождений Тумнинского золотоносного района содержат в значительных количествах циркон и ильменит, до 0,6 % Бе и до 0,1 % Те. Тяжёлые фракции шлиха месторождений Джегда и Колба по сути являются золото-олово-вольфрамовым концентратом,
Р. Хон
Р. Когляхты
ОБЪЕКТ
Н 0) о\ й к п
О го ■с
сг" §<
Е й К
X
■с я:
О го ■с
сг" §<
Е й К
X
■с я:
Я
а
Я) 0) &
¡5
О
5< о
н
I
N3
+ N3
+
I
+ 4^
+
I
Крупность
§
€
I £
I
а
N3
о
Магнитный, скрап
СТ^ N3
4^ "со
Лимонит
N3 СО СП
Ильменит
Циркон
Андалузит
Хромит
Сульфиды
40 СО СП
40 N3
СО
О О
4^ СО
СО
о
Породообразующие
Р. Нивагли Р.м. Кайгачан Р. м. Вачун ОБЪЕКТ
Чёрный шлих хвосты Чёрный шлих хвосты Серый шлих ПРОДУКТ
1 к-' +4-1 + 4^ 1 N3 + N3 1 к-' +4-1 + 1 N3 + N3 1 к-' +4-1 + Крупность
4^ СП 15,0 15,0 о 1—' 00 N3 N3 1—' 40 Ъ 1—' "4^ Магнитный. скрап
1—' "со "о О "4^ Ы а 13,5 "о 0) а О) а 0) а о "4^ N3 1—' Лимонит
о "ел о "со N3 "со Ильменит
о "со О) а О) а о к-' Циркон
к-' "ел 20,0 N3 N3 42,4 N3 Андалузит
о N3 о "ел Хромит
о СО N3 Сульфиды
92,4 78,0 85,0 1—' О о к-' о о 83,2 98,8 1—' О О 98,5 со о 98,2 47,6 89,3 Породообразующие
содержащим 6,3—73,9 % Бп и 1,4—48,0 % ШО3, повышено содержание Б1, Мп, У, Бс и Те (около 0,1 %). Шлихам месторождения Чимкит Кербинского золотоносного района характерно высокое содержание олова, вольфрама, редких и редкоземельных элементов. В отдельных фракциях шлихов содержится до 71,0 % олова и до 34,0 % ШО3, тяжёлые фракции богаты ильменитом, цирконом. Некоторые фракции шлихов содержат до 0,1 % лантана и церия, около 400 г/т иттрия и 20 г/т скандия. В шлихах одиннадцати месторождений Тонумского золотоносного района отмечается высокое содержание циркона и ильменита. Продукты фракционирования отдельных шлихов содержат до 16,8 % олова, около 1 % теллура, 0,3 % селена. В отдельных фракциях отмечается заметное содержание платины и серебра.
При фракционировании и анализе шлихов Охотского района установлено, что отдельные фракции в основной массе представлены ильменитом, цирконом, шеелитом. Некоторые фракции шлихов месторождения Золотой содержат до 3 % Бп, около 200 г/т Ад, до 1 % У и 0,2 % Ьа и Се, до 200 г/т Бс, около 0,3 % ва. В отдельных фракциях шлиха месторождения Тунгуска содержится более 1,0 % ИЬ и до 0,2 % ва и Ьи.
Анализы шлихов промприборов Кондёрского района по 17 месторождениям показали содержание золота до 100 г/т и до 0,1 % Бе, 0,5 % Ьа, 0,6 % Се, 100 г/т Ьи, 50 г/т Бс в отдельных фракциях. Некоторые фракции шлихов в основной массе представлены цирконом, ильменитом и рутилом. Практически во всех отмечается Р1:. На некоторых месторождениях тяжёлая фракция шлихов представлена преимущественно баритом, а в иных отмечаются повышенные количества олова. Исследование представительных проб месторождения Кондёр показало повышенное содержание в пробах титаномагнетита (от 4,8 до 24,2 %) и хро-митовых минералов (в среднем 0,22 %), выявлены пироксен (75—80 %), форстерит, оливин, ильменит, в знаках отмечены альмандин, турмалин, сфен, пироксен (авгит), перов-скит, маггимит. Лёгкая фракция (~ 11,3 %) представлена кварцем с примесью полевых шпатов и флогопита.
Таблица 7
Химический состав образцов магиетитового, титаиомагиетитового ильменитового и хромшпинелевого концентратов месторождения р. Кондер
Содержание компонентов в концентратах
№ тю2 РеО Ре203 Сг203 у2о5 вЮ2 СаО МдО МпО А1203 р2о5 N320 к2о
Магнетит 5,95 23,60 60,42 — — — — 2,70 0,64 2,51 — — —
6,65 28,43 58,48 — — — — 0,20 0,58 1,36 — — —
Титаномаг-нетит 1 5,37 — 75,17 0,53 0,58 5,85 2,9 4,45 0,31 1,77 0,58 0,20 0,11
2 6,50 30,46 55,23 0,95 0,35 0,60 1,75 1,77 0,67 1,13 0,87 — —
3 4,52 — 40,31 0,05 0,21 26,78 14,91 6,5 0,32 4,40 1,38 1,09 0,25
4 5,44 25,13 44,72 1,61 0,22 — — 3,72 0,62 — — — —
5 5,70 29,20 56,62 2,32 0,35 — — 1,21 0,40 — — — —
Ильменит 1 41,28 10,30 32,42 — — — — 8,71 1,20 — — — —
2 25,24 17,11 41,96, — — — — 7,51 3,47 1,04 — — —
Хромшпинель 1 0,97 — 27,23 52,76 — 1,75 0,1 10,15 0,31 — 0,09 2,29 0,11
2 1,87 31,59 0,35 49,10 0,04 0,67 0,34 9,30 0,38 6,96 0,07 — —
3 1,46 — 36,76 38,93 0,02 5,4 1,56 11,14 0,34 5,52 0,10 0,50 0,14
Обогащение исходных песков по схеме, включающей грохочение по классу 20 мм, отсадку класса -20 + 0 мм, мокрое магнитное обогащение концентрата отсадки, концентрацию немагнитной фракции на вибростоле и окончательную доводку гравитационного концентрата на столе позволило извлечь помимо платины соответственно 37,4 % и 35 % исходного содержания титаномагнетита и хромита.
Технологические испытания пробы с повышенным содержанием Ре2О3 (14,46 %) и Сг2О3 (0,79 %) показали возможность извлечения из нее до 46 % ценных компонентов, получая титаномагнетитовый концентрат, содержащий 84,74 % Ре2О3 и концентрат хромшпинели с содержанием Сг2О3 36,7%. Месторождение Кондер способно поставлять ценный хромовый концентрат, что актуально в связи с тем, что наиболее ценное и богатое Кимперсайское месторождение хромитовых руд (содержание Сг2О3 до 39,8 %) осталось в Актюбинской области республики Казахстан, т.е. за пределами России. В табл. 7 представлен химический состав ряда образцов магнетитового, титаномагнетитового ильменитового и хромшпинелевого концентратов месторождения р. Кондер.
Приведённые результаты свидетельствуют о том, что шлихи золотороссыпных месторождений дальневосточного региона можно рассматривать как черновые концентраты циркона, титана, олова, вольфрама, хрома, в значительных количествах содержащие помимо золота редкие и редкоземельные элементы. Практически все металлы группы редких элементов имеют промышленное значение, однако россы-пеобразующими являются лишь минералы тория, ниобия, тантала и циркония. Истинное содержание тяжёлых фракций россыпи не всегда соответствует выходу шлихов, получаемых при обогащении, так как их извлечение протекает неравномерно и напрямую зависит от способов обработки песков и содержания в песках тонких фракций. Ещё на стадии проведения поисково-разведочных работ необходимо обращать внимание и учитывать процентное содержание основных тяжёлых минералов имеющих плотность 3,5 г/см3 и выше. Поэтому эффективное управление попутными ценными компонентами извлекаемыми при промывке песков россыпных месторождений в черновые концентраты возможно только на основе данных о их количественном, ве-
щественном и минеральном составах на всех стадиях разведки и эксплуатации месторождения. Информационная база должна быть привязанной к цифровой карте, и постоянно обновляемой.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Проблемы рационального освоения золотороссыпных месторождений Дальнего Востока (геология, добыча, переработка) / Ю.А Мамаев [и др.]. — Владивосток: Дальнаука, 2002. — 200 с.
2. Ферсман А.Е. Комплексное использование ископаемого сырья / А.Е. Ферсман. — Д.: Изд-во АН СССР, 1932. — 92 с.
3. Buccini John. The Global Pursuit of the Sound Management of Chemicals: Rep. № 45129. The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank February 2004, N.W., Washington, D.C. U.S.A. 2004. — 83 p.
4. Protecting the global environment: initiatives by Japanese business (WBI learning resources series: Rep. № 24123) / Edited by Wilfrido Cruz, Koichiro Fu-kui, Jeremy Warford // Tomohiko Inui [et al] / The Development Bank of Japan, The World Bank Institute, Bibliographical references. 2002. — 148 p.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Лебухов Владимир Иванович — кандидат технических наук, доцент, ГБО-УВПО «Хабаровская государственная академия экономики и права», e-mail: lebvi/@ mail/ru.
А
