Реферат: Методические рекомендации по применению классификации запасов к золоторудным месторождениям

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ


ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ»

ФГУ «ГКЗ»


ПРОЕКТ

(настоящий документ находится на рассмотрении в МПР России и носит

исключительно информационный характер)


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ

К ЗОЛОТОРУДНЫМ МЕСТОРОЖДЕНИЯМ


МОСКВА 2005

УДК 553.04:553.411

ББК 26.341

М 54

Методические рекомендации по применению Классификации запасов к золоторудным месторождениям / Министерство природных ресурсов Российской Федерации – М.: 2005. – 56 с.

«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997г. № 40.

«Методические рекомендации…» предназначены для использования всеми недропользователями и организациями, независимо от их ведомственной подчиненности и форм собственности, и содержат перечень основных требований, предъявляемых к степени изученности оцененных и разведанных золоторудных месторождений. Выполнение их обеспечит получение геологоразведочной информации, полнота и качество которой достаточны для принятия решения о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведанных месторождений в промышленное освоение, а также о проектировании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче руд золота и их переработке.

С выходом настоящих «Методических рекомендаций…» утрачивает силу «Инструкция по применению Классификации запасов к золоторудным месторождениям», утвержденная Председателем ГКЗ СССР 23 ноября 1982 г.


Методические рекомендации

по применению Классификации запасов

к золоторудным месторождениям
^ 1. Общие сведения
1.1. З о л о т о – металл из группы благородных, его плотность 15,6–18,3 г/см3, твердость по Бриннелю 200–500 МПа, температура плавления 1082 °С. Золото не соединяется с кислородом, водородом, азотом, углеродом даже при высоких температурах, не растворяется в щелочах и кислотах (за исключением царской водки, селеновой кислоты и щелочных цианидов); растворителями золота могут являться некоторые органические вещества.

Золото обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, мягкостью, вязкостью, уникальной ковкостью и тягучестью. Оно образует сплавы со многими металлами: платиной, палладием, серебром, медью, висмутом, хромом, кобальтом, индием, оловом, алюминием, цинком, кадмием, цирконием и др.; с ртутью золото образует амальгаму.

Золото является главным образом валютным металлом; большая его часть сохраняется в виде так называемого золотого запаса, используемого при международных расчетах.

На уникальных физико-химических свойствах золота основывается все возрастающее применение его в промышленности. Золото и его сплавы используются в качестве сварочных материалов в деталях реактивных двигателей, ракет, ядерных реакторов, сверхзвуковых самолетов, разнообразного промышленного оборудования, а также для изготовления термопар, плавких и электрических контактов в электропечах и различных приборах, волосков хронометров и гальванометров, сопротивлений в потенциометрах и т. д. Золото является весьма эффективным тепло- и светоотражателем и используется в качестве покрытия поверхности ракет и других аппаратов, предназначенных для запуска в космическое пространство. В электронной технике из золота высокой чистоты изготовляют тончайшие электроды для полупроводников. Золото, легированное германием, индием, галлием, кремнием, оловом и селеном, идет на изготовление контактов, диодов, транзисторов, выпрямителей. Золото находит широкое применение в ювелирной промышленности и в медицине.

1.2. Золото относится к числу наиболее редких элементов земной коры, его кларк составляет (4–5) 10–7 % (по А.П. Виноградову).

Формы нахождения золота разнообразны: самородное, теллуриды золота, ферри-формы, сульфиды, металлоорганические, сорбированные, воднорастворимые.

В рудах золото присутствует главным образом в самородном виде. Оно обычно содержится в кварце и сульфидах (арсенопирите, пирите, халькопирите, блеклых рудах, галените и других минералах), часто в рассеянном тонкодисперсном состоянии. Самородное золото не бывает химически чистым и представляет собой твердый расплав преимущественно с серебром, реже с медью, палладием, висмутом и др., в связи с чем применяется понятие «проба золота», т.е. число массовых частей химически чистого золота в 1000 частях самородного золота или сплава.

Выделяют следующие разновидности самородного золота: медистое золото (купроаурит), в котором содержание меди доходит до 20 %; палладистое золото (порпецит) с содержанием палладия от 5 до 11 % и серебра до 4 %; висмутистое золото (бисмутоаурит) с содержанием висмута до 4 %; электрум с содержанием серебра выше 25 %; встречается также кюстелит, содержащий от 10 до 25 % золота и 90–75 % серебра.

Для самородного золота в рудах характерно многообразие форм выделений: крючковатые, проволочные, прожилковые, губчатые, дендритовые. К числу редких находок относятся кристаллы золота, имеющие форму куба, октаэдра или пентагондодекаэдра. Величина отдельных частиц золота колеблется от пылевидных до крупных самородков. Наиболее обычные их размеры от микрометров до первых миллиметров.

1.3. По условиям образования месторождения золота разделяются на эндогенные, экзогенные, метаморфизованные и техногенные.

^ Эндогенные месторождения широко распространены и являются основным источником добычи золота (табл. 1).

По минеральному составу руд эндогенные месторождения золота объединяются в следующие основные формации.

Золото-кварцевая и золото-кварц-сульфидная. Золото в рудах в основном свободное в кварце, частично – в сульфидах и характеризуется неравномерным распределением. В зависимости от состава сульфидов в этих формациях выделяются различные минеральные типы. Месторождения представлены жилами, жильными зонами и штокверками, формировавшимися в условиях средних глубин в осадочных, вулканических, интрузивных и реже метаморфических породах.

Таблица 1

^ Характеристика основных морфологических классов золоторудных месторождений России (Б.И. Беневольский, 1995)

Генети-ческая группа

Рудная

формация

Главные и второстепенные компоненты

Содержание главных рудных компонентов

Морфология и параметры рудных тел

Способ отработки, производительность

Технологический тип руды

Масштаб по запасам главных рудных компонентов

^ Промышленные типы

I.Жильный

Плутоногенные, вулканогенные

Золото-кварцевая, золото-кварц-сульфи-дная, золото-серебряная (золото-адуляр-кварцевая)

Золото, серебро, свинец, цинк, теллур, сурьма, висмут и др.

Золото от 10 до 30–40 г/т, серебро от 20 до100 г/т, золото:серебро= =10:1–1:20

Секущие, субсогласные, трубо- и столбообразные, небольшой мощности – в среднем 1 (0,5–5,0) м, реже мощностью до 10–15 м

В основном подземный, производительность 50–600 тыс. т руды, 0,5–3,0 т золота

Легкоо-богати-мый и промежуточный

Небольшие, мелкие, средние, крупные, от 5 до 100 т (редко более), золото, серебро попутное

^ II.Минерализованных (жильных, прожилковых) зон

Плутоногенные, вулканогенные

Золото-сульфидная, золото-серебряная (золото-адуляр-кварцевая)

Золото, серебро, свинец, цинк, медь, сурьма и др,

Золото от 3 до 10 г/т, серебро от 20 до 400 г/т, золото: серебро= =5:1–1:20

Протяженные, линейные круто- и пологозалегающие, значительной мощности, в среднем 10–30 м, выдержаны на глубину

Открытый, подземный, комбинированный с подземным (по более жестким кондициям), производительность 600–3000 тыс. т руды, 5–6 т золота

Проме-жуточ-ный и упорный

Средние и крупные, от 100 до 1000 т золота и 40–50 тыс. т серебра

^ III.Штокверковый (мегаштокверковый)

Плутоногенные, мета-морфо-генно-плуто-ноген-ные

Золото-кварцевая, золото-кварц-сульфидная

Золото, серебро, свинец, цинк, висмут и др.

Золото от 2–3 до 5 г/т

Штокверки разных размеров, мощностью до 100 м и более, значительной площади, изометричной формы, параметры устойчивые

В основном открытый до глубины 500–600 м, ниже возможен подземный (по более жестким кондициям), комбинированный, производительность 1–20 млн. т руды, 5–30 т золота

Легкоо-богати-мый и промежуточный

Средние, крупные и очень крупные, от 50–100 до 1000–1500 т и более

Золото-сульфидная формация. В составе руд главную роль играют пирит, халькопирит, арсенопирит, пирротин, сфалерит и галенит в переменных количествах. Золото тесно связано с сульфидами. Месторождения этой формации представлены зонами вкрапленности золотоносных сульфидов в осадочных и эффузивно-осадочных толщах. Нередко они тяготеют к существенно углистым или графитистым сланцам.

Золото-карбонат-сульфидная формация объединяет месторождения типа залежей, жил, гнездового или вкрапленного оруденения в карбонатных толщах и образующихся по ним метасоматитах.

Золото-силикатная (скарновая) формация. Месторождения представлены скарновыми залежами с наложенной сульфидной и золотой минерализацией и связаны с контактовыми ореолами палеозойских, реже мезозойских гранитоидных массивов.

Золото-серебряная (золото-адуляр-кварцевая) формация характеризуется высокой серебристостью золота и обилием собственно серебряных минералов (сульфидов, сульфосолей); для некоторых из них характерны теллуриды. Золото-серебряные месторождения – жилы, минерализованные и жильные зоны, штокверки – формируются, как правило, в близповерхностных условиях в связи с наземным вулканизмом.

В соответствии с количеством сульфидов, присутствующих в рудах, эндогенные месторождения разделяют на убогосульфидные (до 2 %), малосульфидные (до 5 %), умеренно-сульфидные (5–20 %) и существенно сульфидные (более 20 %).

Помимо перечисленных рудных формаций, представляющих собственно золоторудные месторождения, золото является важным полезным компонентом многих эндогенных комплексных месторождений – главным образом меднопорфировых, медноколчеданных, колчеданно-полиметаллических, медно-никелевых и др.

По морфологическим особенностям, условиям залегания и внутреннему строению рудных тел, а также характеру распределения золота эндогенные золоторудные месторождения подразделяются на следующие основные промышленные типы: штокверки, минерализованные и жильные зоны, жилы, залежи сплошных и вкрапленных руд, трубообразные и неправильной формы залежи и гнезда.

Штокверки, образованные большим количеством различно ориентированных, невыдержанных по форме и неравномерно распределенных маломощных кварцевых жил и тонких прожилков, а также вкрапленной сульфидной минерализацией, как правило, имеют весьма значительные размеры по площади и на глубину. Эти месторождения локализуются в метаморфизованных песчано-сланцевых (углистых) толщах, реже в изверженных породах среднего состава и гранитоидах или субвулканических породах кислого ряда. К зонам разломов в пределах штокверков часто приурочены крупные, но весьма невыдержанные по мощности жилы сложной формы. Участки с промышленными рудами в штокверковых месторождениях не имеют четких геологических границ и выявляются по данным опробования.

^ Минерализованные и жильные зоны представляют собой участки тектонически нарушенных и гидротермально-измененных терригенно-осадочных и вулканогенно-осадочных пород или совокупность сближенных субпараллельных кварцевых жил, прожилков уплощенных линз, локализующихся в кристаллических породах, эффузивных и субвулканических образованиях умеренно-кислого состава, а также в терригенно-осадочных толщах. Для них характерны линейно-вытянутые формы, значительные мощности (от 5–10 до 50 м и более) и отсутствие четких геологических границ рудных тел; их контуры, как правило, определяются по данным опробования. Руды прожилково-вкрапленные, относятся к золото-серебряной, золото-кварц-сульфидной и золото-кварцевой формациям.

^ Жильные месторождения могут быть представлены одной жилой большой протяженности, или несколькими разобщенными между собой жилами, или системой относительно коротких жил. Во всех случаях каждая жила является самостоятельным рудным телом. Наиболее многочисленны жильные месторождения золото-кварцевой формации, залегающие среди песчаниково-сланцевых флишоидных толщ; длина рудных тел в них от десятков до первых сотен метров – нескольких километров.

Месторождения жильного типа, приуроченные к интрузивным массивам, обычно представлены жилами значительной протяженности как по простиранию (до 1 км и более), так и по падению. Рудные тела имеют золото-кварцевый или золото-кварц-сульфидный состав.

Жильные месторождения, развитые среди молодых эффузивов и субвулканических образований в основном кислого и среднего состава, принадлежат к золото-серебряной формации и относятся к близповерхностному типу. Протяженность рудных тел достигает сотен метров.

По составу руд жильные месторождения часто бывают комплексными: золото-медными, золото-сурьмяными, золото-полиметаллическими.

^ Залежи (линзовидные, жилообразные, пластообразные и сложной формы) могут быть образованы золотосодержащими пирит-халькопиритовыми, пирит-пирротиновыми, полиметаллическими, баритовыми, магнетитовыми сплошными и вкрапленными рудами; кроме того, залежи могут быть представлены вторичными кварцитами, кварц-слюдистыми, кварц-марганцовистыми и другими породами с вкрапленным или прожилково-вкрапленным оруденением. Эти руды являются комплексными.

^ Трубообразные и неправильной формы залежи и гнезда скарновых месторождений имеют ограниченное распространение.

Самостоятельным морфологическим типом золоторудных месторождений являются оруденелые дайки. Оруденение в них приурочено либо к системе кварцевых или кварц-сульфидных прожилков, выполняющих поперечные трещины, либо к тонким кварцевым жилам и прожилкам, совпадающим с продольной трещиноватостью даек. Золото концентрируется в основном непосредственно в кварцевых жилах и прожилках при низком содержании его в породах самих даек.

К экзогенным месторождениям относятся обогащенные золотом «железные шляпы» сульфидных месторождений и коры выветривания минерализованных зон, а также золотоносные россыпи*.

«Железные шляпы» представляют собой верхнюю окисленную часть сульфидных залежей (серноколчеданных, медноколчеданных и полиметаллических), где золото, как химически устойчивый минерал, накапливается вместе с гидроксидами железа, карбонатами свинца, вторичными серебряными минералами. Наиболее высокие содержания золота приурочены к нижним горизонтам «железных шляп», сложенным баритовыми, кварцевыми и пиритовыми сыпучками.

Коры выветривания имеют значительные размеры. Развиваются на площадях выхода на поверхность золотоносных минерализованных зон, первичные руды которых бедны золотом. Они имеют значительные размеры рудных тел по площади и распространяются до глубин в 300–400 м. Месторождения локализуются в терригенных или вулканогенно-осадочных толщах. В корах выветривания руды полностью дезинтегрированы, золото находится преимущественно в свободном виде. Содержание его может быть в 1,5–2 раза выше, чем в первичных рудах.

По природным условиям формирования коры выветривания разделяются на остаточные и переотложенные. Остаточные коры формируются в алюмосиликатных породах. Месторождения в этом типе кор характеризуются сохранением морфологии и золотоносности первичных руд в зоне гипергенеза. Переотложенные коры формируются в карбонатных породах или на контакте карбонатных и алюмосиликатных пород. Морфология и золотоносность первичных руд в переотложеных корах претерпевают существенные изменения. Характеристика месторождений золота в корах выветривания приведена в табл. 2.

^ К метаморфизованным месторождениям в настоящее время относят золотоносные конгломераты и песчаники Витватерсранда в ЮАР, являющегося крупнейшим месторождением золота в мире.

^ К техногенным месторождениям относятся спецотвалы забалансовых руд, добытых в результате разработки золоторудных месторождений, золотосодержащие отходы (хвосты, шламы), образовавшиеся в процессе обогащения руд или переработки золотосодержащих концентратов (огарки, кеки, золы) комплексных месторождений черных, цветных, благородных и других металлов. Особенности строения этих месторождений и состава золотосодержащего материала, сформировавшегося под влиянием техногенного и последующего гипергенного воздействия, требуют специфических подходов к их изучению и оценке, особенности которых изложены в «Методическом руководстве по изучению и эколого-экономической оценке техногенных месторождений», утвержденном Председателем ГКЗ 25 февраля 1994 г. и в настоящих «Методических рекомендациях…» не рассматриваются.

Таблица 2

^ Характеристика основных типов золоторудных месторождений России в корах выветривания (В.Б. Голенев, 2005)

Параметры месторождений

Примеры месторождений

Способ отработки

Условия формирования кор

Форма, условия залегания и геологическая позиция рудных тел

Размеры рудных тел, м

Масштаб по запасам и среднее содержание золота

Распределение золота

Открытая добыча с переработкой руд кучным выщелачиванием, реже на ЗИФ по флотационной или цианистой схеме с гравитационным обогащением или без такового

Остаточные

Морфология первичных руд в зоне гипергенеза сохраняется

Стратифицированные изометричные в объеме залежи седловидной формы крутого падения

400–650*

270–350

300–400

Крупные, 9–10 г/т

Изотропное, столбовое

Олимпиадинское

Стратифицированные линзо-, пластообразные залежи и штокверки от субгоризонтального до относительно крутого залегания большой мощности

Вытянутые в плане

250–750

30–360

2–40

Мелкие и средние, 3–25 г/т

Анизотропное, гнездовое

Воронцовское, Кировское, Самсоновское, Каменское, Самолазовское и др.

Изометричные в плане

450–600

300–360

30–100

Средние, 3–4 г/т

Изотропное, столбовое

Светлинское

250–800

100–350

1–30

Мелкие и средние, 4–10 г/т

То же

Покровское, Березняковское, Тамбовское

Жило-, плитообразные крутопадающие маломощные зоны

200–600

2–30

70

Средние, 9–10 г/т

То же

Суздальское

(Казахстан)

Переотложенные

Морфология первичных руд в зоне гипергенеза меняется

Узкие лентообразные залежи, облегающие подстилающие закарстованные породы

130–1900

до 115

2–16

Крупные, 2–3 г/т

«

Куранахская группа

Мелкие гнездо- линзо- столбообразные залежи в изолированных карстовых депрессиях

80–200

3–60

2–60

Мелкие, 2–3 г/т

Анизотропное, гнездовое

То же

Плащеобразные залежи, облегающие подстилающие закарстованнные породы

Вытянутые в плане

1000

150–450

1–67

Средние, 4–5 г/т

Изотропное, гнездовое

Воронцовское

Изометричные в плане

600

200–400

30–200

Средние, 3–4 г/т

Анизотропное, столбовое

Светлинское

Подземное выщелачивание

Остаточные

Субгоризонтальные пластообразные залежи с геологическими границами, в водоносных горизонтах на водоупорных скальных породах

200–500

25–100

20–40

Мелкие, 0,6–1,2 г/т

То же

Гагарское, Маминское

* Первое значение – длина залежи в плане, второе – ширина в плане, третье – размер по вертикали



^ 2. Группировка месторождений по сложности геологического строения для целей разведки
2.1. По размерам и форме рудных тел, изменчивости их мощности, внутреннего строения и особенностям распределения золота золоторудные месторождения соответствуют 2-, 3- и 4-й группам «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997г. № 40.

Ко^ 2-й групп^ 4. Изучение технологических свойств руд
4.1. Технологические свойства руд, как правило, изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях на минералого-технологических, малых технологических, лабораторных, укрупненно-лабораторных и полупромышленных пробах. При имеющемся опыте промышленной переработки для легкообогатимых руд допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований. Для труднообогатимых или новых типов руд, опыт переработки которых отсутствует, технологические исследования руд и продуктов их переработки, в случае несоответствия последних техническим условиям, должны проводиться по специальным программам, согласованным с заинтересованными организациями.

Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии с «Методическими рекомендациями по технологическому опробованию золоторудных месторождений при геологоразведочных работах», утвержденными Министерством геологии СССР 14 января 1985 г. и стандартом Российского геологического общества – СТО РосГео 09-001–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Технологическое опробование в процессе геологоразведочных работ», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).

4.2. В процессе технологических исследований целесообразно изучить возможность предобогащения добытой руды или разделения ее на сорта на основе радиометрической (фотометрической, рентгенорадиометрической, нейтронно-активационной и др.) крупнопорционной сортировки горнорудной массы в транспортных емкостях, а для руд с высоким выходом кусковой фракции (–200+20 мм) – возможность их радиометрической сепарации.

При положительных результатах исследований по предобогащению следует уточнить промышленные (технологические) типы руд, требующие селективной добычи, или подтвердить возможность валовой выемки рудной массы. Дальнейшие исследования способов глубокого обогащения руд проводятся с учетом возможностей и экономической эффективности включения в общую технологическую схему обогащения руд стадии предобогащения.

При изучении возможности радиометрической сортировки и сепарации руд следует руководствоваться «Требованиями к изучению радиометрической обогатимости минерального сырья при разведке месторождений металлических и неметаллических полезных ископаемых», утвержденными Председателем ГКЗ 23 ноября 1992 г.

4.3. Для выделения технологических типов и сортов руд проводится геолого-технологическое картирование, при котором сеть опробования выбирается в зависимости от числа и частоты перемежаемости природных разновидностей руд. При этом рекомендуется руководствоваться стандартом Российского геологического общества – СТО РосГео 09-002–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Геолого-технологическое картирование», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).

Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все природные разновидности руд, выявленные на месторождении. По результатам их испытаний проводится геолого-технологическая типизация руд месторождения с выделением промышленных (технологических) типов и сортов руд, изучается пространственная изменчивость вещественного состава, физико-механических и технологических свойств руд в пределах выделенных промышленных (технологических) типов и составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы.

На лабораторных и укрупненно-лабораторных пробах должны быть изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов руд в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения и качества получаемой продукции. При этом важно определить оптимальную степень измельчения руд, которая обеспечит максимальное вскрытие ценных минералов при минимальном ошламовании и сбросе их в хвосты.

Полупромышленные технологические пробы служат для проверки технологических схем и уточнения показателей обогащения руд, полученных на лабораторных пробах.

Полупромышленные технологические испытания проводятся в соответствии с программой, разработанной организацией, выполняющей технологические исследования, совместно с недропользователем и согласованной с проектной организацией. Отбор проб производится по специальному проекту.

Укрупненно-лабораторные и полупромышленные пробы должны быть представительными, т.е. отвечать по химическому и минеральному составу, структурно-текстурным особенностям, физическим и другим свойствам среднему составу руд данного промышленного (технологического) типа с учетом возможного разубоживания рудовмещающими породами.

4.4. При исследовании обогатимости золотосодержащих руд изучаются степень их окисленности, минеральный состав, структурные и текстурные особенности, а также физические и химические свойства минералов, устанавливается наличие попутных компонентов и вредных примесей с использованием приемов и методов технологической минералогии. Оценивается дробимость и измельчаемость руд и необходимая степень измельчения материала, проводится ситовый, дисперсионный и гравитационный анализы разных классов руды. Выбирается технологическая схема обогащения, устанавливается число стадий и стадиальная крупность измельчения. Определяются способы обогащения и доводки концентратов и промпродуктов, содержащих попутные компоненты. Должен быть решен вопрос о целесообразности использования отдельных типов руд в качестве кислых флюсов в металлургическом производстве.

Для попутных компонентов в соответствии с «Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов» необходимо выяснить формы их нахождения и баланс распределения в продуктах обогащения и передела концентратов, а также установить условия, возможность и экономическую целесообразность их извлечения.

Должна быть изучена возможность использования оборотных вод и отходов, получаемых при рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, даны рекомендации по очистке промстоков.

4.5. Технологические свойства руд месторождений золота отличаются большим разнообразием. Наибольшее значение имеют следующие признаки, определяющие технологию переработки золотосодержащего минерального сырья:

характеристика содержащегося в руде золота (крупность, форма нахождения, характер ассоциации с рудными и нерудными минералами, состояние поверхности частиц);

комплексность руд, т. е. содержание в руде наряду с золотом других полезных компонентов, имеющих промышленное значение;

степень окисленности руд, т.е. соотношение (в %) окисленных и сульфидных минералов;

наличие в руде компонентов, существенно осложняющих технологию переработки.

4.5.1. По крупности частиц золото классифицируется на крупное (более 0,07 мм), мелкое (от 0,001 до 0,07 мм) и тонкодисперсное (мельче 0,001 мм).

Крупное золото обычно легко высвобождается при измельчении и извлекается гравитационными методами, но плохо флотируется и медленно растворяется при цианировании. Мелкое золото (свободное и в сростках с сульфидами) хорошо флотируется, а также быстро растворяется при цианировании, но лишь частично извлекается гравитацией. Тонкодисперсное золото плохо вскрывается при измельчении руд и извлекается в гравитационные и флотационные концентраты совместно с минералами-носителями (сульфидами). Из сульфидов его извлекают пирометаллургией или цианированием после окислительного обжига. Если золото ассоциирует с гидроксидами железа и другими гипергенными минералам, оно может быть извлечено цианированием. Из кварца тонкодисперсное золото может извлекаться только при плавке.

4.5.2. Золотосодержащие руды в некоторых случаях кроме золота содержат другие полезные компоненты, которые могут представлять промышленный интерес. К таким компонентам относятся: серебро, медь, сурьма, свинец, цинк, вольфрам, уран, ртуть, висмут, таллий, селен, теллур, кремнезем, сера (в сульфидной форме), барит, флюорит и др. Соответственно выделяют золото-пиритные, золото-мышьяковые, золото-серебряные, золото-медные, золото-сурьмяные, золото-урановые, золото-баритовые, золото-полиметаллические и золото-кварцевые руды. Золото-кварцевые руды, содержащие больше 60 % кремнезема, меньше 13 % глинозема, 0,8 % мышьяка и 0,3 % сурьмы, могут использоваться в качестве флюса на металлургических заводах.

4.5.3. По степени окисления сульфидов руды подразделяют на первичные (сульфидные), частично окисленные (смешанные) и окисленные. К частично окисленным относятся руды, содержащие не более 30 % окисленных минералов, к окисленным – свыше 30 % окисленных минералов.

4.5.4. При оценке вредных примесей в рудах в первую очередь учитываются те из них, которые могут оказать отрицательное влияние на процесс цианирования – основной процесс извлечения золота. К вредным примесям относятся:

некоторые минералы меди (оксиды, карбонаты, вторичные сульфиды, сульфаты), сурьмы (антимонит), железа (пирротин), мышьяка (реальгар, аурипигмент), в присутствии которых резко снижается скорость растворения золота и увеличивается расход цианида;

отдельные разновидности углеродистого вещества, характеризующиеся повышенной сорбционной активностью;

шламообразующие минералы (слюдисто-глинистые), осложняющие процесс обезвоживания цианистой пульпы и отмывку растворенного золота. Наличие этих минералов вызывает значительные затруднения при транспортировке и бункеровании, а также при гравитационно-флотационном обогащении руд;

минералы мышьяка (арсенопирит, мышьяковые сульфосоли и др.), которые затрудняют пирометаллургическую переработку золотосодержащих концентратов и вызывают необходимость проведения специальных дорогостоящих мероприятий для охраны окружающей среды.

4.6. Основными технологическими схемами переработки минерального сырья золоторудных месторождений в большинстве случаев является комбинация процессов обогащения и пиро- и гидрометаллургии, включающих в себя рудосортировку, дробление, измельчение, обесшламливание, гравитационное и флотационное (коллективное или селективное) обогащение, амальгамацию, цианирование (по фильтрационной или сорбционной технологии) или пирометаллургическую переработку (обжиг, плавку) руд и концентратов. Заключительным процессом является аффинаж золота.

Новыми технологическими процессами являются: радиометрическая сортировка, пенная сепарация, кучное выщелачивание, биовыщелачивание, хлоридовозгонка и др., а также геотехнологические способы добычи золота (шахтные и скважинные системы выщелачивания).

4.6.1. Наиболее широкое применение в практике золотодобывающих компаний получили процессы, основанные на цианидном выщелачивании золота. При этом, наряду с использованием традиционных методов цианидного выщелачивания руд с последующим осаждением золота из раствора на цинк, в конце 1970-х – начале 1980-х гг. большое распространение получили новые более экономичные технологии, основанные на использовании процессов кучного выщелачивания (КВ). Процесс дешев и гибок, будучи удобным как для малообъемных (до 200 т в день), так и крупнообъемных (50000 т в день) производств, и позволяет вовлекать в эксплуатацию руды с низким (до 0,5 г/т) содержанием золота.

В зависимости от проницаемости руды возможны варианты ее переработки как с дроблением, так и без дробления. Золото и серебро должны находиться в свободном состоянии. «Упорные» руды и руды, содержащие компоненты, интенсивно связывающие цианид (например, окисленные сульфиды Zn, Cu, Fe As, Sb, а также органическое вещество), для кучного выщелачивания непригодны из-за неуправляемости химических процессов внутри кучи и требуют предварительной обработки (выщелачивание под давлением, бактериальное выщелачивание и обжиг в кипящем слое).

Возможность применения той или иной схемы кучного выщелачивания для конкретных объектов должна определяться на основе технологических испытаний и технико-экономического сопоставления различных вариантов. Определяющими технико-экономическими показателями эффективности кучного выщелачивания являются: извлечение золота; расход и стоимость реагентов; интенсивность (продолжительность) процесса.

Основным реагентом, применяемым при кучном выщелачивании в промышленном масштабе, является цианид натрия. Заменителями цианида могут служить кислые растворы тиомочевины, тиосульфатные растворы, гуминовые кислоты с добавлением окислителей, композиции, составленные на основе сульфатно-хлоритовых растворов с добавками хлористого натрия и др.

Важной характеристикой руды при кучном выщелачивании является ее приемлемая проницаемость в штабеле. Присутствие в руде шлама крупностью –50 мкм приводит к уплотнению материала внутри штабеля, вызывает образование каналов, создающих неблагоприятные условия для циркуляции раствора. При этом увеличивается продолжительность цикла выщелачивания и снижается извлечение металла. В связи с этим при технологических исследованиях глинистых золотосодержащих руд и руд с высоким выходом шлама при их дроблении необходимо установить оптимальные условия окомкования для получения агрегатов, обладающих необходимой прочностью и пористостью.

Технологические исследования по кучному выщелачиванию рекомендуется завершать опытно-промышленными испытаниями в реальных условиях месторождения, так как в лабораторных условиях невозможно учесть все факторы, влияющие на эффективность данной технологии (температура окружающей среды, высота и порядок формирования штабеля и др.). При опытно-промышленной отработке оптимальных режимов и параметров всех операций технологической схемы особое внимание должно быть уделено вопросам экологии и практической оценке надежности комплекса гидротехнических сооружений в условиях возможной фильтрации цианистых растворов при возникновении критических ситуаций.

В качестве примера в приложении 2 приведена обобщенная технологическая схема кучного выщелачивания, реализованная на ряде горнодобывающих предприятий США и апробируемая на опытно-промышленных площадках в России.

4.6.2. Более 70 % мирового производства золота в настоящее время осуществляется на основе технологических процессов с использованием угольной абсорбции (процесс CIP – «уголь в пульпе» и его производные: CIL – «уголь в растворе»; CIC – «уголь в колоннах»). Методы CIP и CIL используются для прямого извлечения золота из взвесей, содержащих 50–60 % твердых компонентов, в то время как процесс CIC – для извлечения золота из растворов (обычно при кучном выщелачивании). Процесс CIP («уголь в пульпе»), как показывает практика, менее чувствителен, чем процессы использующие осаждение золота цинком, к загрязнениям раствора серой, сурьмой, мышьяком и более устойчив («всеяден») по отношению к характеру перерабатываемого сырья. Он повышает извлекаемость золота по сравнению с традиционными методами и экономически выгоднее их. В Северной Америке, А