Содержание золота в железных рудах. Руды золота, серебра и платиновых металлов. Переработка золотоносных руд

Для определения содержание золота в руде из нее отбирают пробу (чаще множество проб). Проба руды, отобранная непосредственно из массива породы, называется геологической (исходной). Геологическая проба имеет массу от 2 до 20 кг редко больше. Пробу отправляют в специальную лабораторию. Заплатив некоторую сумму, порядка 500-1000 рублей, через несколько дней можно получить результат анализа - содержание в пробе золота. За дополнительную плату в лаборатории могут определить содержание любых других элементов: серебра, платины и т.п. В настоящее время разработаны различные методы анализов, что предопределяет свободу выбора и необходимость правильно сформулировать задание для лаборатории.

Между тем люди находили золото задолго до того, как появилась возможности отправлять пробы в лаборатории, и умели определять содержание золота простыми методами, которые приведены ниже.

1. А.В.Сурков /1/. Начало прошлого века в России.

Двигаясь по ключу, ручью, распадку, эдакий бородатый паря зорко глядел на русловую щебенку и гальку. Найдя белого, желтого, серого цвета обломки руды, осматривал их. Если в руде обнаруживались блестки соломенно-желтого цвета (пирит) или на фоне светлой руды (кварца) были ржавого цвета вкрапления и примазки, паря, крякнув от удовольствия, собирал подобных обломков около пуда. К этому времени к месту находки подтягивались 2-3 родственника, тяжело груженные припасом и бутаром. Припас - харчи, а бутар - чугунная ступа (20- 30 кг ), сито, пара лотков, кусочек холста для навеса и вещи, необходимые для жизни в тайге. Пока один ладил место ночлега и готовил еду, остальные начинали дробить в ступе куски собранной руды.

На лоток ставилось сито, раздробленная руда из ступы пересыпалась на это сито. Мелкие частички просыпались в лоток, а оставшиеся на сите возвращались в ступу для дробления. После получаса дробления люди менялись местами.

Ступу ставили на песок, покрытый слоем мха (меньше шума), а на верхнюю часть песта надевался кусок толстой коры (отражатель летящих вверх осколков руды). Когда лоток на три четверти наполнялся дробленой рудой, старшой начинал промывку на золото. Процесс дробления при этом не прекращался. Паря, он же старшой, аккуратно, не торопясь, сначала буторил (тряс лоток в воде, не смывая с него руду), пока вода в лотке не осветлится, затем после короткой пробуторки смывал верхний слой руды из лотка и, повернув его к себе той стороной, с которой только что смывал руду, повторял операцию снова и снова. Когда в лотке оставалась четверть от начального объема, промывку останавливал. Брал второй, уже наполненный дробленой рудой лоток, а первый вновь ставил под сито. Второй лоток домыт до четверти и отложен в сторону. В первом поверх уже промытой руды лежит дробленый материал из остатков той кучи щебня (гальки), которая была собрана для дробления (пуд). Паря, домыв до четверти первый лоток, смыл из второго то, что в нем было, в первый (объединил концентрат в один лоток) и продолжил промывку. Остаток в лотке сначала стал светло-серым, постепенно превращаясь в черный шлих. Последняя стадия - доводка черного шлиха. Разбросив последним движением остатки шлиха на одной из плоскостей лотка, паря разогнулся и вновь крякнул - однако, есть золотинки, два на десять «клопиков» и три «таракашки» Золотая жила близко.

Если в лотке золота не оказывалось, поисковики шли в другой ручей, третий. Обычно, если в щебенке из русла протолочка (так называется описанный метод в специальной литературе) показывала металл, то до жилы в бортах долины добирались быстро. Здесь процесс повторяли. Куски из жилы дробили, промывали. Жилы с металлом прослеживали выше по склону и вновь брали ее куски, дробили, промывали. Особенно ценились жилы с крупным металлом. Часто брали породу из верхней части жилы, где кварц был раздроблен самой природой в процессах выветривания.

Основной признак надежного золота - размер золотин и их количество. Экономика определялась на глаз.

2. Мамин-Сибиряк. /2/. Описание относится примерно к 1875 году. Район работ - Южный Урал.

Весь двор был завален кучками золотоносного кварца, добытого рабочими. Фабрика не успевала истолочь его и промыть, а рабочим приходилось ждать очереди по месяцам, что вызывало ропот и недовольство. С внешней стороны золотопромывальня представляла собой очень неказистый вид. На месте бывшего каторжного винокуренного завода сейчас стояло всего два деревянных корпуса. В одном работала толчея, а в другом совершалась промывка измельченного кварца на шлюзах, покрытых медными амальгамированными ртутью листами. В первом корпусе работала набольшая паровая машина, так как воды в заводском пруде не хватало и на ползимы. Вообще обстановка самая жалкая, не имевшая в себе ничего импонирующего. Эта несчастная фабрика постоянно возмущала Карачунского (горный инженер, управляющий - ред.) своим убожеством, и он мечтал о грандиозном деле. Но что поделаешь, когда и тут приходилось только сводить концы с концами, потому что компания требовала только дивидендов и больше ничего знать не хотела, да и главная сила промыслов заключалась не в жильном золоте, а в россыпном.

На фабрике Карачунский нашел все в порядке. Поровая машина работала, толчея гремела своими пестами, в промывальне шла промывка. Всех рабочих «обращалось» на заводе едва пятьдесят человек в две смены: одна выходила в ночь, другая днем. На «пьяном дворе» Карачунский осмотрел кучки добытого старателями кварца и только покачал головой. Хорошего ничего не оказывалось, за исключением одной кучки.

Карачунский велел при себе сейчас же произвести протолочку заинтересовавшей его кучки кварца. Кварц был доставлен в ручном вагончике и засыпан в толчею.

Толчея соединялась в промывальной, и измельченный в порошок кварц сейчас же выносился водяной струей на сложный деревянный шлюз. Целая система амальгамированных медных листов была покрыта деревянными ставнями, - это делалось в предупреждение хищничества. Промытый заряд новой руды дал блестящие результаты. Доводочник, занимавшийся съемкой золота, преподнес на железной лопаточке около золотника (4,27 г) амальгамированного золота, имевшего серый оловянный цвет.

- Это с двадцати пудов? - заметил Карачунский. - Недурно... Это открытие обрадовало Карачунского. Можно будет заложить новую шахту, - это будет очень эффектно и в заводских отчетах и для парадных прогулок приезжающих на промыслы любопытных путешественников. Значит, жильное дело подвигается вперед.

Оба метода опробования руды на золото в принципе, однотипные. Исходные геологические пробы имеют значительную массу, в первом случае 16 кг, а во втором 20 пудов (320 кг). Вся руда измельчается в ступе или толчее (ступа большего размера) и затем промывается. Золото благодаря высокой плотности остается на дне лотка или на шлюзе. Отличие второго метода от первого заключается в использовании при промывке ртути.

Оба метода ориентированы преимущественно на золото крупнее 0,07-0,1 мм, которое хороший промывальщик может удержать при промывке на лотке и увидеть невооруженным глазом. С использованием ртути мелкое золото улавливается также на шлюзе. Золото мельче 0,07-0,1 мм гравитационными методами извлекается плохо. При промывке проб оно легко сносится водой и не осаждается на дне лотка или шлюза. Таким образом, гравитационные методы опробования выявляют только сравнительно крупное золото, а мелкое золото выявляется не полностью.

Протолочки (так называют дробленые пробы руду в современной литературе) использовались еще в древнеримской империи и используются до наших дней. Как правило, они применяются при минералогическом анализе пород. Материал дробленой пробы обрабатывается различными способами: минералы разделяются по величине магнитной восприимчивости, плотности, электропроводности и др. В результате получается важнейшая информация о минеральном составе руды.

Конечно, в настоящее время для дробления проб вместо ступ обычно используют дробилки, мельницы, истиратели. Для полевых условий имеются легкие дробилки с бензиновым двигателем. Для извлечения из протолочки тяжелых минералов и золота разработаны центробежные концентраторы, полнее извлекающие золото, чем шлюзы.

Полученную из жилы кварцевую руду толкут в чугунной ступе до получения из нее порошка. Затем берут небольшую порцию этого порошка, приливают к нему раствор обыкновенной йодной настойки (йода) и несколько раз взбалтывают жидкость. Дав смеси отстояться, опускают в чистый раствор (над осевшим на дно порошком) полоску пропускной бумаги, которая впитывает в себя жидкость. Высушив бумагу и повторив опять погружение ее в раствор несколько раз, сжигают ее после этого. В случае, если в кварце присутствует золото, то после сжигания бумаги зола ее окрашивается в пурпуровый цвет. В случае, если кварц, в котором подозревается золото, содержит и колчеданы, то перед испытанием руды йодом кварц необходимо предварительно отжечь на огне.

Другой прием для обнаружения золота заключается в растворении порошка руды «царской водкой» (смесь азотной и соляной кислот); после этого раствор выпаривают досуха в фарфоровой чашке, остаток разбавляют водой и к нему прибавляют раствор железного купороса. Золото, если оно есть, выпадает в осадок в виде бурого порошка. Или к раствору золота (после выпаривания досуха царской водки) прибавляют двухлористого олова; тогда получается пурпуровое окрашивание жидкости (так называемый «Кассиев пурпур»), а если золота много, то появляется и осадок того же пурпурового цвета.

Литература

1. Сурков А.В.

2. Мамин-Сибиряк Д.Н. Золото. М.: «Правда», 1985

Дополнительная информация

Если исключить золото, растворенное в воде морей и океанов добыча которого пока невыгодна из-за малости концентрации то основная масса его в природе находится в виде золотин – самородных частиц, различных по размерам и форме, распределенных в разных горных породах. Самый большой самородок золота имел массу 153 кг (Чили), а найденная в Шнееберге глыба серебра весила 40 т.

Золотины состоят отнюдь не из чистого золота, а из сплавов и соединений его с серебром, медью, железом, теллуром, селеном, реже висмутом, платиной, иридием и родием. Содержание благородных металлов в сплавах принято измерять пробами – тысячными долями по массе, в золотинах оно обычно составляет 750–900 проб. Главная примесь металла – серебро, в самородном золоте серебра до 30 %. Природный сплав электрум – одна из разновидностей золотин, среди которых различают также по повышенному содержанию отдельных примесей порпецит (Pd) бисмутоаурит (Bi), родит (Rh), платинистое золото. Теллуриды и селениды – химические соединения, из них наиболее обычен – калаверит АuТе 2 .

Форма золотин разнообразна, она может быть округлой пластинчатой, чешуйчатой, дендритоподобной и иной. Чаще других встречаются плоские образования, вытянутые по одной из осей с крючковатыми выступами и ноздреватой неровной или бугорчатой поверхностью (рис. 91).

Рис. 91. Формы золотин в коренных месторождениях и россыпях

Размеры золотин зависят от скорости геологической кристаллизации из гидротермальных растворов, в большинстве они короче 0,1 мм, часто встречается очень мелкое, иногда «невидимое» золото, входящее в состав твердых растворов в пирите и других сульфидах.

Серебро сравнительно редко встречается отдельными частицами или в сплавах без золота. В сульфидных рудах вместе с металлическими включениями в кристаллах галенита, халькопирита и других сульфидов обнаруживается аргентит Ag 2 S, а также изоморфные смеси антимонидов и арсенидов серебра с галенитом и аргентитом. В окисленных рудах нередок кераргирит – природный хлорид серебра AgCl.

Месторождения золота подразделяются на коренные, возникшие в результате первичных геологических процессов, и россыпи, образовавшиеся при вторичных преобразованиях коренных руд под действием сезонных изменений температуры, окисления, разрушения массивов и перемещения минералов водой и ветром.

Руды коренных месторождений, применительно к последующей их переработке, подразделяют на кварцевые и окисленные (не содержащие сульфидов), кварцево-сульфидные, теллуристые и др.

Вмещающими породами могут быть граниты и гнейсы либо сульфиды: пирит, пирротин, арсенопирит, халькопирит и др. В сульфидных рудах минералы меди и свинца – частые спутники золота, которое в них тонко вкраплено либо находится в виде изоморфной примеси.

Обычно золота в рудах 5–15 г/т, в редких богатых месторождениях бывает до сотен граммов на тонну. Рентабельный уровень зависит от состава породы и характера ее залегания. Если предполагается только извлечение золота, его должно быть более 3–5 г/т, иначе могут не оправдаться расходы на добычу и переработку. Большое значение имеет характер залегания – стоимость добычи и доставки руды.

В россыпях основная масса сульфидов окислена. Золотины находятся здесь в смеси, состоящей из валунов, гальки, песка и глины. Поверхностное залегание часто позволяет разрабатывать россыпи открытым механизированным способом с помощью драг, гидромониторов, экскаваторов и других высокопроизводительных машин, поэтому рентабельный уровень содержания золота здесь ниже – 150–300 мг/м 3 песка.

Обогащение россыпей

Для отделения достаточно крупных золотин от породы применяют гравитацию , использующую различие плотностей самородного золота γ = 18000–19000 кг/м 3 , окисленных минералов (γ =2600–6000 кг/м 3) и сульфидов (γ =5000–7000 кг/м 3).

При равных или близких размерах тяжелые зерна быстрее оседают в воде, чем легкие. На частицу, падающую в вязкой среде, в частности в воде, действуют масса и трение. Вначале она оседает ускоренно, но одновременно возрастает трение и через некоторое время скорость падения становится постоянной «критической».

Отсадка – послойное расположение на дне сосуда частиц, выпавших из пульпы нескольких минералов, соответствующее их плотностям. Распределение по слоям наиболее четкое, если частицы имеют одинаковые размеры, например, в результате предварительного грохочения или классификации; однако последнее не обязательно: при малой высоте скорость не достигает критической, а зависит преимущественно от плотности. Для ограничения высоты падения и устранения захвата одних частиц другими отсадку проводят в пульсирующем потоке жидкости, который может иметь переменное направление – вверх и вниз или постоянное только вверх.

Имеет прямоугольный стальной корпус (рис. 92) и коническое днище, соединенное с ним резиновой диафрагмой.


Рис. 92. Диафрагмовая отсадочная машина: 1 – корпус; 2 – сито; 3 – подвижный конус; 4 – пробковый кран для выгрузки концентрата; 5 – резиновая диафрагма; 6 – эксцентрик

Действием штока с эксцентриком днище движется вверх и вниз, вызывая этим пульсацию пульпы с амплитудой 5–80 мм. В верхней части корпуса установлено решето из стальной сетки, а на нем уложена постель из стальных шариков или магнетита крупностью 15–16 мм. Тяжелые частицы, проникающие через постель, выгружаются снизу, а легкие, последовательно пройдя надрешетные пространства нескольких секций, уносятся сливом. Подача подрешетной и надрешетной воды, разрыхляющей постель, способствует разделению. Выход концентрата и содержание в нем золота зависят от присутствия иных тяжелых минералов, например сульфидов. Концентрата получают 0,2–0,8 % по (массе), золота в нем до 65 %.

– другой аппарат для гравитационного обогащения (рис. 93).


Рис. 93. Концентрационный стол: 1 – дека; 2 – загрузочный ящик; 3 – нарифление; 4 – сотрясающий механизм

Он имеет рабочую поверхность – деку, покрытую линолеумом, холстом, резиной или цементом, кроме того, делают нарифление из деревянных планок. Деку устанавливают на станине с поперечным наклоном до 9 град. Пульпа руды с частицами приблизительно одинаковой крупности, подается в загрузочный ящик и вытекает из него на стол плоской струей. Особым механизмом деке сообщается возвратно-поступательное движение в продольном направлении, имеющее характер односторонних резких толчков с амплитудой 12–30 мм и частотой 230–300 в минуту.

При этом каждая частица испытывает действие потока воды, сносящего ее поперек, и толчков, отбрасывающих вдоль стола; в результате она движется под некоторым углом к диагонали и руда располагается на столе веером. Минералы с различными плотностями сходят со стола в разных его участках.

Шлюз – наклонная плоскость с бортами, по которой непрерывно сливается пульпа обогащаемого материала. Поведение твердых частиц при этом зависит от их плотности и размера, трения о поверхность шлюза и скорости потока. Стекающая пульпа расслаивается: тяжелые зерна опускаются в глубь потока, а легкие уносятся верхними его слоями. Крупные легкие частицы скатываются по шлюзу вместе со стекающей пульпой. Подбирая наклон, глубину потока и скорость его движения, можно достичь устойчивого оседания только нужных частиц. Предварительная классификация по крупности облегчает эту задачу.

Для покрытия шлюзов применяют кардерой – ворсисто-рубчатую прочную хлопчатобумажную ткань, вельвет с широкими редкими рубцами, плис, рифленую резину, войлок, сукно, груботканые ковры, брезент, холст, парусину и другие материалы.

Наиболее крупные частицы улавливают на шлюзах с поперечным рифлением, а мелкие требуют покрытий с коротким ворсом, почти гладких. В ячейках ворса возникают восходящие потоки воды, взмучивающие случайно осевшие легкие зерна, а тяжелые удерживаются даже при сравнительно быстром течении. Все это способствует достаточно четкому разделению минералов. С увеличением длины и упругости ворса извлечение золота в концентраты возрастает, которые, однако, при этом обедняются из-за повышенной засоренности легкими минералами.

По мере накопления концентрата разделение ухудшается, поэтому ворсистую поверхность периодически очищают; называя это сполоском. Частый сполоск снижает производительность. В этом отношении удобны шлюзы с соприкасающимися друг с другом длинными сторонами, опрокидывающимися деками, закрепленными на полуосях. Для сполоска одну из них наклоняют на 60 град, вниз и концентрат смывают струей воды, а другая продолжает работать.

Обычные размеры деки стационарного шлюза: площадь (0,75–1,2) х (1.8–5,4) м 2 , уклон 10–17 %, при кордерое до 29 %. Производительность, измеряемая количеством руды (т), которое пропускают по 1 м 2 поверхности шлюза в сутки, при крупном золоте достигает 20, а при улавливании мелких золотин и сульфидов она снижается до единицы.

Ленточные шлюзы производительнее стационарных, они удобны для перечистки концентратов или при большом их выходе. Бесконечная резиновая лента, натянутая между двумя барабанами, имеет накладные борта, удерживающие ворсистый материал. Нижний ведущий барабан вращается от двигателя, он передвигает ленту со скоростью 0,75–1,5 м/мин. У ведомого барабана имеется устройство для сполоска это – брызгало и цилиндрическая щетка.

Ловушка – аппарат весьма простой по устройству, но полезный для выделения крупного золота (рис. 94).


Рис. 94. Гидравлическая ловушка: 1 – камера; 2 – подача воды; 3 – успокаивающий козырек; 4 – разгрузочные патрубки; 5 – сетка для улавливания крупных частиц

Железные пирамидальные камеры устанавливают каскадно с расчетом на самотек пульпы. В верхних частях их натянуты сетки, задерживающие наиболее крупные частицы, а мелкие периодически выгружают через нижние патрубки. Для лучшего разделения в среднюю часть камер непрерывно подается вода, турбулентность струи которой подавляют боковыми перегородками.

Схемы обогащения россыпей зависят от физических характеристик сырья. Если в песках до 10 % шламов и глины тогда требуется малое число простых обработок, а с увеличением этих примесей до 80 % схемы обогащения становятся сложнее, одна из них показана на рис.95.


Рис. 95. Одна из схем обогащения песков

За последние десятилетия механизация добычи и обогащения привела к широкому использованию экскаваторов, бульдозеров, землесосов, гидромониторов и других машин, а также к конструированию и применению передвижных промывочных установок – приборов, содержащих различные наборы обогатительного оборудования. Такие установки легко разбирать, перевозить и собирать на новом месте, по мере истощения отдельных участков или малых россыпей. В состав установки входят скруббер, основные и хвостовые рифленые и ворсистые шлюзы, уловители самородков, иногда также иное оборудование. Со дна рек и озер золотоносные пески добывают и обогащают на драгах – передвижных установках, смонтированных на понтонах.

Переработка шлихов

Первичные концентраты гравитационного обогащения россыпей – серые шлихи – обычно бедны золотом. Схему дальнейшей их доводки выбирают в зависимости от состава. Для удаления сравнительно легких частиц применяют повторное обогащение на шлюзах, отсадочных машинах и концентрационных столах, получая различные оборотные продукты и обогащенные шлихи.

Шлихи доводят – перечищают на месте получения, а шлиховое золото доставляют в металлических контейнерах на аффинажные заводы.

Извлечение золота гравитационными методами зависит от особенностей перерабатываемого сырья и колеблется в широких пределах – 25–75 %.

Обогащение руд

Если руда, помимо извлечения золота, пригодна для выплавки меди и свинца, ее флотируют и часть благородных металлов, перешедшую в свинцовый или медный концентраты, извлекают плавкой и электролизом попутно с основным металлом. Иногда после флотации выгодно получать пиритный концентрат, из которого золото можно выделить гидрометаллургией. При отсутствии тяжелых металлов флотируют золотины и золотосодержащие сульфиды железа, концентраты потом цианируют.

Во всяком случае золотины крупнее 0,1 мм выгодно предварительно выделить сравнительно дешевой гравитацией; к тому же, они плохо флотируются.

Гравитационное обогащение коренных руд проводят с помощью описанных ранее аппаратов – ловушек, отсадочных машин, ворсистых шлюзов и концентрационных столов.

Для выделения тяжелых частиц теперь также применяют короткоконусные гидроциклоны.

Обычными гидроциклонами все чаще пользуются в схемах измельчения вместо классификаторов, они же служат для отделения тонкого, бедного золотом шлама.

Тонкое измельчение перед флотацией проводят стадиально в галечных или рудно-галечных мельницах, избегая загрязнения железом. Все шире пользуются самоизмельчением.

Для флотации применяют сульфогидрильные собиратели – ксантогенаты с разной длиной углеводородной цепи и эфиры дитиофосфорной кислоты. Вспенивателями служат сосновое масло или крезол. В случаях присутствия пирита, не содержащего золота, его подавляют известью.

   Золоторудный пояс Земли проходит через Россию.

Геологическими исследованиями выявлено, что гигантскую чашу Тихого океана окружает гигантский Тихоокеанский рудный пояс, протянувшийся на десятки тысяч километров. Он охватывает западные побережья Северной и Южной Америки, многие острова Тихого океана и всё восточное побережье Азии. Сложен этот пояс миллионами кубических километров изверженных вулканических пород.
  


Эта переходная зона между океанической впадиной и континентами и стала ареной грандиозных вулканических извержений и кладовой золота и других ценных металлов.
   В наследство от этих бурных процессов остались в земной коре золотосеребряные месторождения. Они протянулись полосой в вулканических породах Северной и Южной Америки, островов Новой Зеландии, Суматры, Явы, Новой Гвинеи, а также Филиппин, Японии и КНДР. Бесследно исчезнувшее золото инков, золото ацтеков, захваченное конкистадорами, золото месторождений Калифорнии и Мексики — всё это золото родственно золоту, найденному по другую сторону Тихого океана — в Магаданской и Нижне-Амурской областях, на Чукотке и Охотском побережье. Образовалось оно в одно и то же геологическое время (в мезозое - кайнозое).


   Золото накапливалось в земле миллионы лет.

Геологическое время исчисляется миллионами лет. На протяжении всех этих лет над поверхностью земли бушевал ветрами воздушный океан, её обжигало лучами Солнце, поливали дожди. Она охлаждалась и замерзала зимой. По ней текли реки, растворяя в себе различные вещества и унося их в море. Исчезали горы. Но из глубин земной коры на смену им из недр земли поднимались новые. Процессы поднятия отдельных блоков земной коры и их разрушения идут непрерывно, обновляя земную поверхность. Академик Вернадский назвал земную поверхность царством самородных элементов и объяснил, по каким причинам происходит их накопление, и в первую очередь золота. При разрушении горных пород крупицы золота непрерывно высвобождаются и в отличие от других, менее стойких элементов горной породы, не исчезают бесследно, а скапливаются в россыпях, как в подвалах Скупого рыцаря. Поэтому в течение миллионов лет земная поверхность становилась все богаче золотом до тех пор, пока в геологические процессы не вмешалась новая могучая сила — человек! Он разрабатывал золотую целину везде, где только мог, и за несколько тысячелетий извлек все, что накопилось за миллионы лет.
   Наши далекие предки добывали именно россыпное золото. На сегодняшний день золотосодержащие россыпи по всей планете уже практически выработаны многими поколениями старателей, и основное внимание теперь уделяется рудным глубинным залежам. Наиболее крупными запасами золота в настоящее время обладают несколько стран: США, ЮАР, Австралия, Россия и Китай. Каждый год в мире добывается примерно 2,5 тысячи тонн золота. Наша страна в год добывает около 200 тонн золота.

   Типы месторождений золота различаются по условиям их образования.

1. Месторождения коренные (эндогенные). Их возникновение связано с глубинными процессами. Их ещё называют рудными, или первичными. В настоящее время основную массу золота (95-97%) добывают из рудных пород.
   2. Месторождения россыпные (экзогенные). Они возникают на поверхности при разрушении коренных месторождений золота. Их также называют вторичными.
   3. Метаморфизованные экзогенные месторождения - золотоносные конгломераты и песчаники, представляющие собой продукт преобразования древних россыпей. В России и СНГ не обнаружены.

   Образование коренных (эндогенных) месторождений золота

Коренные месторождения золота образовались в земной коре благодаря магматическим процессам. На протяжении многих веков в результате активности вулканов на поверхность Земли вырывались потоки раскаленной магмы. Магма представляет собой - расплав самых разных соединений. Температура плавления этих соединений разная, поэтому при остывании магмы самыми первыми кристаллизовались тугоплавкие вещества. Но внутри уже застывшей массы продолжали циркулировать более легкоплавкие элементы. Расплав этих легкоплавких элементов прорывался наружу через трещины застывшей магмы, образуя жилы, внутри которых продолжали циркулировать горячие растворы золотосодержащих солей. При полном остывании происходило разрушение этих солей, а золото в чистом виде кристаллизовалось в образовавшихся жилах.


Коренные месторождения золота могли формироваться разными путями, но, как правило, они всегда находятся в горах, где породы складывались в результате магматической активности.
   Эндогенные месторождения золота разнообразны по составу, и в многочисленных классификациях этих месторождений учитываются: влияние руд сульфидов, глубина образования месторождений и другие признаки. Кварц - золоторудные и кварц-сульфидно-золоторудные месторождения формируются на больших и умеренных глубинах в обстановке высоких и средних температур. Представлены они линзовидными или жилообразными рудными телами, системами жил и прожилков, единичными протяженными жилами, зонами вкрапленной минерализации.
   В кварц - золоторудных месторождениях рудные тела выражены агрегатами кварца с включением небольшого (1-5 %) количества сульфидов (сульфиды — это соединения серы с металлами). Золото в рудных телах, обычно свободное, характеризуется неравномерным распределением с образованием гнездовидных и столбообразных обогащенных участков. В России месторождения такого типа встречаются в рудном поясе Енисейского кряжа, в Верхнеколымском районе и Южном Верхоянье (месторождения Советское, Нежданинское, Наталкинское, в СНГ— знаменитый золотой гигант Мурунтау вУзбекистане)
  


Минеральный состав кварц-сульфидно-золоторудных месторождений значительно разнообразнее. Сульфиды составляет 15-30 % жильного типа. Золото находится как в свободном, так и в дисперсном, распыленном состоянии в сульфидах. Часто эндогенные золоторудные месторождения, в которых золото заметно только под микроскопом, могут быть богаче тех, в которых оно видно невооруженным глазом. Кварц-сульфидно-золоторудные месторождения известны на Урале (Березовское, Кочкарское и др.), на Алтае — Саянском рудном поясе, в Якутии.
  Березовское месторождение на Урале является классическим золоторудным объектом кварцево-жильного типа.



   Большое значение имеют золоторудные месторождения черносланцевой формации. В России преобладающая часть запасов (более 50 %) коренного золота сосредоточена в месторождениях именно углеродисто-терригенного комплекса. Эти месторождения обладают колоссальными запасами золота. Золоторудные месторождения в черносланцевой формации представлены объектами различного масштаба — от мелких до уникальных. К уникальным относятся месторождения: Майское, Олимпиаднинское, Нежданинское, Сухой Лог.
   Месторождение Сухой Лог является крупнейшим золоторудным месторождением России: на него приходится 28 % от всех запасов золота в стране. «Сухой Лог» по запасам золота является также одним из крупнейших в мире. Ежегодная добыча золота на месторождении может составить 60 тонн в течение 30-50 лет. (Для сравнения, крупнейший российский рудник «Олимпиада» даёт около 25 тонн в год, а на крупнейшем руднике мира, Мурунтау в Узбекистане, в 2014 году получена 61 тонна золота). Таким образом, «Сухой Лог» может стать предприятием мирового масштаба.



   Отдельную формацию золоторудных месторождений составляют малоглубинные месторождения золота, которые расположены в областях интенсивной вулканической деятельности. Они локализованы в купольных структурах грабенов мелового возраста. Золото вулканического пояса характеризуется тем, что оно тонко рассеяно в породе, и в большинстве случаев увидеть его простым невооруженным глазом не удается. Вулканическое золото этих месторождений на треть состоит из серебра, т.е. оно низкопробное (проба 750-550). Главное достоинство этих месторождений — скопления золота в породах вулканических поясов могут достигать нескольких килограммов на тонну руды. Типичным является наличие в рудных телах участков очень богатых золотом («рудных столбов»). В России малоглубинные месторождения золота распространены на северо-востоке (Охотско-Чукотский вулканический пояс), в Приморье, Забайкалье. К ним относятся месторождения: Лунное, Дукат, Арылах, Гольцовое, Джульетта, Валунистое, Двойной, Купол и другие. Высокая концентрация золота в рудных столбах определяет важное промышленное значение малоглубинных месторождений.


   К экзогенным месторождениям относятся месторождения кор выветривания и россыпные месторождения.

   Месторождения кор выветривания

Коры выветривания являются мощным источником образования экзогенных групп золотосодержащих месторождений. С выветриванием связано также возникновение россыпей. Классическим примером золотоносных кор выветривания в России являются зоны окисления медноколчеданных месторождений Урала и Алтая, которые ещё известны как «железные шляпы». В железных шляпах концентрация золота, по сравнению с его содержанием в первичных сульфидных рудах, многократно выше. В зоне окисления золото, отличающееся очень высокой химической стойкостью, превращается в активного мигранта. Золото мигрирует сверху вниз, его частицы начинают укрупняться до образования самородков, происходит нарастание содержания золота в породе. Вместе с золотом мигрирует серебро, а также кремнезем с образованием в нижних частях зон окисления кварцевых, барит-кварцевых песков, которые иногда сцементированы опаловидным кварцем в плотную кремнистую плитку. Содержания золота в такой кремнистой породе может достигать ураганных значений (до 1000 г/т и более при содержании в первичной руде 1-4 г/т). Примером многократного укрупнения золота в зоне окисления является железная шляпа Учалинского медноколчеданного месторождения. В первичной руде золотины имеют микронный размер, а в зоне окисления при разработке фиксировались самородки весом до 80 г. Аналогично ведет себя и серебро. Неглубокое залегание окисленных руд позволяет вести их эксплуатацию открытыми горными работами.
   К настоящему времени «железные шляпы», развитые по золотосодержащим сульфидным рудам, давно известны, хорошо изучены и в значительной степени уже отработаны.



   В последние десятилетия на территории России наибольший интерес представляют золотоносные глинистые коры выветривания. Эти коры выветривания образуются по золотым прожилково-вкрапленным рудам, жильным и минерализованным зонам в определенных тектононических, климатических и геоморфологических обстановках. На них, как на самостоятельные объекты золотодобычи, обратили внимание лишь в начале 80-х годов. Они долгое время не вызывали интереса из-за низких содержаний золота, поэтому на территории России их сохранилось много.


Сейчас уже ясно, что золотоносные коры выветривания широко распространены, они встречаются практически на всех месторождениях золота, за исключением скальной местности. Например, в России все известные месторождения золота в корах выветривания открыты в пределах площадей, где в течение последних 100-200 лет отрабатывались россыпи золота, золото-кварцевые и железорудные месторождения (Светлинское, Воронцовское месторождения Урала, Олимпиадинское на Енисейском кряже и другие). Учитывая, что коры выветривания, как правило, характеризуются значительными запасами золота (до 100 тонн), близповерхностным расположением рудных тел и относительной простотой и малозатратной технологией извлечения золота (методы кучного и подземного выщелачивания) месторождения этого типа можно рассматривать как наиболее приоритетные на ближайшие годы.

   Россыпные месторождения золота

Золотоносные россыпи широко распространены во всех золотоносных провинциях мира. Образование россыпей обусловлено воздействием на эндогенные золоторудные месторождения процессов физического и химического выветривания, деятельности рек, морей, ледников. Начало россыпям дают разрушенные коренные месторождения. Первое время разрыхленный материал остается на месте и называется элювием. Под действием дождей, таяния снегов он постепенно сползает вниз по склону. Когда россыпь оторвалась от коренного месторождения, но еще не достигла подножия горы, ее называют делювиальной. Когда россыпь сползла полностью, она чаще всего встречается с ручьем, который переносит ее в долину. Эту россыпь называют аллювиальной, или переотложенной. Золото намного тяжелее воды и песка, поэтому при промывании струей воды мельчайшие крупинки чистого золота легко отделяются от примесей. Руды почти всех металлов подвергаются процессам физического и химического выветривания и сравнительно быстро превращаются в пыль, ветер и вода растворяют их и уносят. Месторождения бесследно исчезают. А золото везде остается самим собой. Оно лучше других сопротивляется перемещению и разрушению. Так формируются золотоносные россыпи.


Как известно, реки часто меняют свои русла, и в таких случаях, отложившееся на дне золото может оказаться на значительном расстоянии от современного русла реки и быть перекрыто различными наносами. Золото при перемещениях от коренных источников в россыпи подвергается окатыванию, истиранию, коррозии, но все же сохраняет ряд особенностей структуры и состава, присущих первичному золоту. В большинстве россыпей основная масса золота представлена в виде частиц величиной 0,5 - 4 мм, при этом наиболее крупное золото располагается близко к коренному месторождению. Среди типов золотых россыпей основными являются речные, или аллювиальные (русловые, долинные, террасовые). Большинство золотых россыпей нашей страны находятся в Восточной Сибири, на Дальнем Востоке и на Северо-Востоке (бассейн реки Колымы, Чукотка).

   Золото собирали руками.

Огромный интерес проявляется к мелкому россыпному золоту (мельче 0,5 мм). Его иногда называют «главным золотом нашей планеты». Изначально золото образуется в рудах. В поверхностных условиях выветривания самая прочная порода подвергается разрушению и превращается в песок, щебень, глину. Крупинки золота высвобождаются из породы и сохраняются в виде отдельных зерен благодаря своей высокой химической стойкости. Когда рыхлая обломочная масса сносится в ручьи и реки, легкие частицы быстро уносятся потоком, а тяжелые, в том числе золото, переносятся медленнее. Можно выделить три типа золота по способу переноса водным потоком.
   1. Слабо подвижное золото, которое находится в коренных или близко к коренным породам и перемещается вместе с рыхлыми породами. Именно оно приводит к образованию аллювиальных россыпей.
   2. Ограниченно подвижное золото, которое перемещается водными потоками не только вместе с аллювием, но и при высокой скорости потока сальтацией (скачками), как переносятся листья порывами ветра. Так в воде перемещается пластинчатое золото. Это золото во время сильных паводков уносится потоком на большое расстояние. В литературе описаны случаи, когда после паводка собирали золото с листьев кустарников и дерна.



   3. Высоко подвижное(его называют транзитным) золото, которое может переноситься во взвешенном состоянии даже равнинными реками. Это пылевидное, чешуйчатое и мелкое пластинчатое золото. Такое золото может плавать на поверхности воды. Часто оно образует длинные шлейфы на протяжении сотен километров от коренного источника. О таком золоте говорят, что оно в огромном количестве выносится реками в океаны Такое широкое, почти всенародное внимание к «мелкому золоту» фактически относится к золоту второго и третьего типа. Больше всего такого золота содержится в элювиально-делювиальных россыпях, еще не перемытых потоком и содержащих все золото, которое есть в исходной руде - пылевидное, пластинчатое, чешуйчатое и золото в сростках с породой. Богатство России золотом, плохое качество отработки россыпных месторождений, огромные малоисследованные территории, — это благоприятные факторы для успешного поиска самородного золота в нашей стране.

   Способы добычи золота

   1 Рудное золото.
   Разработка открытым способом. Карьерный метод.

Золото может находиться как близко к земной поверхности, так и под землей. В зависимости от того, где расположено золото, будет зависеть тип добычи, применяемый для его извлечения: открытый (карьерный), или подземный (шахта). Процесс открытой добычи используется, когда золото залегает близко к поверхности, и открытая добыча является более экономически и экологически целесообразной. Карьер выглядит как гигантская дыра в земле с дорогами, проложенными вокруг и вверх к верхушке рудника, чтобы обеспечить доставку оборудования и вывоз руды из рудника. Выемка породы производится с помощью взрывчатки и тяжелых машин.


   Разработка месторождений подземным способом

Когда золото залегает очень глубоко под землей, используется подземная разработка. Подземным способом отрабатываются главным образом жильные месторождения рудного золота, так как жилы, в большинстве случаев - это круто расположенные тела, опускающиеся на большую глубину. Для того, чтобы подойти к глубокозалегающей жиле в толще горных пород пробивают вертикальные шахты или горизонтальные штольни. Процесс добычи в шахте технически сложен. Времена работы отбойными молотками, лопатами и тележками прошли, теперь используется взрывчатка, породопогрузочные машины и грузовики или рельсовй транспорт. Шахты роются с разветвленной сетью тоннелей, ведущих к залежам. Отбойка кварцевой руды производится взрывным способом. Добыча руды проводится одновременно на нескольких горизонтах подземных выработок. По мере надобности руду транспортируют на поверхность, затем на фабрику, где из нее извлекют золото.



Это делается на специальных золотоизвлекающих фабриках (ЗИФ) Золотоизвлекательная фабрика представляют собой сложное предприятие, оборудованное разнообразными машинами и механизмами, предназначенными для переработки руды. На вход золотоизвлекательной фабрики свозят тонны золотосодержащей руды, а на выходе — получают золото в слитках Доре (сплав: золото не менее 70%, серебро не менее 25% , не более 5% — другие металлы). Затем слитки Доре отправляются на аффинажную фабрику для последующего очищения —золото до 99,65 %, серебро — до 99,90 %.


   2. Россыпное золото. Дражный метод

Добыча золота в древности была очень простой. Не требовалось ни особых знаний, ни сложного производства, чтобы его получить. Использовался ручной метод извлечения золота из песка промыванием песка или просеиванием его на ветру. Частицы золота, обладая высокой плотностью (19,28 г/см³), легко отделялись от крупиц песка, у которого плотность всего 2,2-2,7 г/см³.
   Гигантские машины по добыче россыпного золота называются драгами. Драги разрабатывают россыпи, принесенные речкой с мест вулканического выброса золотоносных пород. Драга - это одновременно плавучая фабрика, ГОК (горно-обогатительный комбинат) и рудник по добыче золота. Драга может достигать размеров 5-этажного дома. Несмотря на то, что прошло много лет, технология добычи золота в основном принципе не изменилась — все та же промывка золотоносного песка в лотке. Только изменился размер лотка и их (лотков) стало много с последовательно мельчающими сетками.
   Вот как образно описывает драгу журналист, посетивший Прииск Дражный: «Драга - это огромный аппарат, громыхающий как дракон, и стонет и воет он весьма громко. Имеет длинную шею и хвост с транспортёрами внутри. Голова, опушенная в воду, заглатывает влажную породу, переваривая её в чреве, просеивая в грохоте крупицы руды, а из хвоста вываливается пустая порода».



   Процесс получения золота с использованием современной драги.
Для работы драги необходим водоем, в пределах которого плавучая фабрика может автономно передвигаться. Современные драги могут черпать песок с глубины до 15 метров, а некоторые и до 50 метров. Обогащение включает в себя использование как традиционной шлюзовой (промывочной), так и адаптированной для драги, осадочной технологией. В верхнюю часть грохота (это устройство для механической сортировки сыпучих материалов по крупности частиц) загружается порода и подается вода. В барабанном грохоте порода проходит первую стадию обогащения: отделяется галечно-валунная часть породы, удаляется глинистая и смерзшаяся часть песков. Забираемая черпаками золотоносная порода проходит несколько стадий обогащения. Каждый ковш драги несет четверть куба золотоносной породы.



   Управление драгой находится в специальном помещении, которое называется « Драгерка». Это просторное, чистое и светлое помещение, откуда осуществляется управление всеми системами этой плавучей фабрики по добыче золота. Итог всего этого производства — Золото. Дражное золото.


           Иван Золотов

И цинка , серебра , железа (железистые ), в которых золото — попутный компонент. Обнаружено более 30 минералов золота. Основное промышленное значение имеет золото самородное , второстепенное — кюстелит (Au около 10-20%) и теллуриды: — AuTe 2 (40-43% Au), креннерит — (Au, Ag)Te 2 (около 40% Au), сильванит — (Au, Ag)Te 4 (25-27% Au), петцит Ag 3 AuTe 2 (25% Au). Очень редки купроаурид — AuCu 2 , родит — Au, Rh, порпецит — Au, Pd, ауростибит — AuSb2, мальдонит — Au2Bi, сульфид золота ютенбогардеит — Ag 3 AuS 2 и др. Попутные компоненты собственно золотых руд — Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, As, Sb, Te, Hg, W, Sn, Со, Ni.

Различают , и метаморфизованные золотые руды. Все эндогенные золотые руды гидротермального происхождения. Содержат Au от 2-3 до несколько сотен г/т. Образуют массивные плитообразные жилы (месторождения Урала , восточного Забайкалья, в , месторождения Поркьюпайн и Керкленд-Лейк в Канаде , Ашанти в ), седловидные жилы (месторождения восточной Сибири в CCCP, Бендиго в ), залежи и трубообразные тела прожилковых и штокверковых руд (месторождения в CCCP, Хомстейк в ). Состав золотых руд разнообразен (до 200 различных минералов). Преобладают золото-сульфидно-кварцевые руды (рудных минералов от 1,5 до 20%). Главный жильный минерал — кварц . В переменных количествах присутствуют карбонаты кальция и железа, барит , хлорит , серицит , турмалин . Среди рудных минералов чаще преобладают пирит , реже арсенопирит . Им подчинены , сульфиды и изредка встречающиеся сульфосоли меди и свинца, цинка, висмута , серебра, оксиды железа, самородные серебро, висмут, в единичных случаях — теллуриды.

Пробность золота преимущественно 700-900. Золото-кварцевые руды отличаются меньшим количеством рудных минералов и их ограниченным набором, резким преобладанием сульфидов железа. Золото-кварцевые и золото-сульфидно-кварцевые руды близповерхностных и малоглубинных месторождений с высоким содержанием серебра (Au:Ag преимущественно 1:20-500) называют золотосеребряными (северо-восточное, восточное Забайкалье, южный Тянь-Шань в CCCP, Комсток в США, Пачука в Мексике , Багио на Филиппинах и др.). Они отличаются широким проявлением халцедона , карбонатов и силикатов (очень редко оксидов) Mn, адуляра , диккита, изредка флюорита и барита, а из рудных минералов — чаще пирита, марказита , халькопирита , галенита , аргентита , сульфосолей серебра и его самородной формы, изредка теллуридов золота, серебра, висмута, свинца. Золото развито преимущественно в форме электрума (пробность 400-700) и кюстелита. Существенно сульфидные (свыше 20-30% рудных минералов), вкрапленные золотые руды встречаются реже. Состав сравнительно прост. Преобладают пирит и арсенопирит, в подчинённом количестве — другие сульфиды (иногда и теллуриды) меди, свинца, висмута. Кроме преобладающей самородной формы, в некоторых золотых рудах золото представлено различными теллуридами. Распределено оно более равномерно (от 2 до десятков г/т). Руды образуют пластовые и секущие залежи и зоны, а также трубообразные тела (Казахстан, восточная Сибирь и другие в CCCP, Калгурли в Австралии , Moppy-Велью в Бразилии). Для месторождений, локализованных в углеродсодержащих песчанико-сланцевых толщах, характерны золото-сульфидно-кварцевые, реже существенно сульфидные золотые руды.

Многие из этих месторождений отличает большая протяжённость и мощность (десятки метров) рудных тел , представленных линейными зонами и залежами прожилковых, штокверковых и вкрапленных убогих и бедных (2-5 г/т) руд (например, месторождение Джуно на Аляске, США). Некоторые из объектов этой группы, наряду с месторождениями в рассланцованных докембрийских мета-вулканитах, характеризуются крупными запасами. При наличии в золотых рудах менее 3-7% сульфидов золото преимущественно вкраплено в кварце. Небольшая часть включений золота имеет размер 1-4 мм, остальные — десятки мкм — 1 мм. Редки самородки. При большем количестве сульфидов золото заключено в пирите и (или) арсенопирите, халькопирите, пирротине, некоторых сульфосолях. Преимущественно размер частиц — от первых до десятков мкм. Иногда присутствует тонкодисперсное золото (менее 1 мкм). В эндогенных золотосодержащих рудах золото находится в тесном срастании с сульфидами и сульфосолями Cu, Pb, реже Ag в виде зёрен размером несколько мкм или тонкодисперсных частиц. Содержание золота — доли г/т, редко — до 2-3 г/т. Главное промышленное значение имеют месторождения следующих золотосодержащих руд: медно-порфировых — Пангуна и Ок-Теди (Папуа — Новая Гвинея), Бингем и Бьютт (США), Майданпек и Велики-Кривель (Югославия), Молдова-Ноуэ (), Атлас, Санто-Томас, Маркоппер (Филиппины); медно-колчеданных — Кидд-Крик и Хорн (), Маунт-Айза , Олимпик-Дам (Австралия); медно-никелевых — (Канада); свинцово-цинковых и полиметаллических- Ледвилл и Тинтик (США), Флин-Флон и Салливан (Канада); платиновых — месторождения Бушвелдского интрузивного комплекса (ЮАР).

Экзогенные золотые руды заключены в россыпях , реже — в зонах окисления золотосодержащих сульфидных месторождений. В россыпях золотые руды представлены рыхлыми и слабосцементированными приповерхностными отложениями, образующими рудные пласты и струи (восточные районы, Урал и другие в CCCP, Калифорния, бассейны рек Колумбия и Юкон, река

Уникальная технология — способ подземного выщелачивания (СПВ) золота — отмечает свой 15-летний юбилей. Впервые в мировой золотодобыче СПВ был успешно применен в 1994 г. на Гагарском золоторудном месторождении в России (Свердловская обл.) золотодобывающей компанией «А/С «Гагарка». Основываясь на полученном положительном опыте, СПВ получил эффективное развитие в Уральском регионе: работы успешно ведутся на нескольких месторождениях золота, суммарная накопленная добыча золота приближается к одной тонне (табл. 1).

Таблица 1. Золоторудные месторождения, отрабатываемые СПВ

Месторож-
дение

Начало
работ,
г.

Тип месторождения

Содер-
жание
Au, г/т

Глубина отработ-
ки,м

Запасы
Au, кг

Добыто
Au, кг

Гагарское

окисленные руды
в коре выветривания плагиогранитов и серицит-альбит-кварцевых метасоматиов

Маминское

окисленные руды в глинисто-щебенисто-дресвяной коре выветривания

Долгий Мыс

глинистая кора выветривания

Верхотурское

окисленные руды
в коре выветривания
по гранитоидам

Восточно-Семеновское

глинисто-щебнистая зона окисления колчеданного
месторождения
(Cu, Zn, Au)

Всего добыто Au способом ПВ в Уральском регионе:

Принцип подземного выщелачивания в его классическом варианте достаточно прост. В рудном теле пробуривают несколько скважин. В одни (закачные) подают выщелачивающий раствор, а из других (откачных) извлекают продуктивный золотосодержащий раствор, который поступает на дальнейшую переработку, например, методом адсорбции на активированный уголь. В результате такого подхода создается возможность рентабельной отработки месторождений или отдельных их участков, отличающихся тяжелыми горно-геологическими условиями залегания; маломощных месторождений; месторождений с убогим содержанием золота в руде. Ряд факторов, являющихся отрицательными для традиционных горных производств: большая глубина залегания руд; высокая обводненность месторождения; низкие содержания; мелкое и «упорное» золото; забалансовые и маломощные рудные тела и др., — для СПВ золота не меют принципиального значения.

Важно подчеркнуть, что ПВ золота ведется без цианидов, с использованием гидрохлоридной технологии, что позволяет обеспечивать экологическую безопасность работ. В качестве растворителя на уральских месторождениях применяют гипохлорит калия и натрия, получаемый методом электролиза, и газообразный хлор . Приготовление рабочего раствора ведут на месторождении с использованием подземных вод, распространенных в контуре рудных тел. В целях упрощения процесса хлорирования предложено использовать для выщелачивания золота активный хлор, получаемый из гипохлорита кальция. Последний содержит 33,9% активного хлора и так же эффективен, как и газообразный хлор, но более безопасен. Усовершенствованную технологию используют в процессе опытных работ на Лапинском участке ПВ Егорьевского месторождения в Новосибирской области. В ходе лабораторных технологических и опытных натурных работ на опытном блоке получены положительные результаты.

Принципиальная технологическая схема отработки месторождения СПВ приведена на рис., а вытекающие из практики горно-технологические условия применимости метода — в табл. 2.

Таблица 2. Горно-технологические условия применения способа ПВ золота

Природные факторы

Условия применения ПВ золота

Общие условия

умеренный, суровый

2.Рельеф поверхности

смешанный

3.Освоенность района

освоенный и малоосвоенный (наличие дороги к объекту)

Горно-геологические условия месторождения

4.Тип месторождения по состоянию горного массива

золотоносные коры выветривания, зоны
трещиноватости, сланцы, погребенные
россыпи

5.Условия залегания рудных тел

самые разнообразные от столбообразных
до пластовых залежей

6.Состояние горного массива

осадочные породы, зоны дробления,
трещиноватости, дисперсные среды (песчано-глинистые, дресвяно-
глинистые и т.п.)

7.Морфология рудных тел

не имеет особого значения, выщелачивание ведется на «массу»

8.Глубина залегания рудных тел

от 0 до 500 м

9.Мощность рудных тел

от 0,2 м и более

10.Геокриологические условия

в зонах вечной мерзлоты оттайка
ведется технологическими растворами

Гидрогеологические условия

11.Обводненность рудных тел

частично (от 50 %) и полностью обводненные рудные тела

12.Температура воды

от +2 до +30 °С

13.Минерализация вод

пресные, слабосоленые, при наличии хлор-иона — минерализованные

14.Коэффициент фильтрации пород

0,2-20 м/сут.

15.Водоносный комплекс

напорный или безнапорный

Геотехнологические свойства руд

16.Тип минерализации

окисленные руды, золотокварцевый, россыпное золото, слабосульфидный, сульфидный при наличии
«медленных» колчеданов

17.Степень окисленности руд

окисленные, полуокисленные, смешанные руды в зонах дезинтеграции

18.Характер рудной минерализации

прожилковый, трещиновато-вкрапленный, вкрапленный,
дисперсный для россыпей

19.Форма нахождения и крупность
золота

свободное (от 30-40 %), мелкое,
среднее, тонкодисперсное

20.Состояние поверхности частиц

свободное, в сростках, золото в «рубашке», золото покрытое
оксидной пленкой

Карбонаты

Органическое вещество

Сульфиды

Бортовое

Среднее по месторождению

Главным условием подземного выщелачивания является обводненность месторождения — возможность подвода выщелачивающего реагента к руде и подъем продуктивных растворов на поверхность в количествах, обеспечивающих рентабельность процессов. Наиболее подходящими для подземного выщелачивания являются руды с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 10 м/сут.

Достоинства способа ПВ золота, подтвержденные почти 16-летней практикой, следующие:

Высокая технологичность капитального строительства и основных производственных процессов (табл. 3, 4);

Сравнительно малые капитальные затраты на строительство рудника и низкие эксплуатационные расходы (табл.5), что обеспечивает самую высокую рентабельность добычи золота в отрасли;

Круглогодичный режим работы рудника;

Дешевые и широко распространенные реагенты;

Мобильное и блочное исполнение основных переделов технологического комплекса;

Щадящее экологическое воздействие на окружающую среду (бесцианидные растворы, отсутствие горных работ и вредных выбросов);

Малая численность рабочего персонала (20-25 человек на руднике с годовой производительностью до 100 кг золота).

Одним из существенных достоинств СПВ является возможность разрабатывать золоторудные объекты, которые по содержанию золота, глубине залегания руд (песков, хвостов и др.), технологическим свойст-вам руд и другим условиям не могут быть отработаны по классическим технологиям с экономически приемлемыми показателями. Как показал опыт, рентабельная разработка месторождений золота кор выветривания с содержаниями металла до 0,3-0,5 г/т возможна только способом ПВ. Не исключено применение ПВ и для отработки первичных руд, в первую очередь, с низким содержанием металла. Применение ПВ в этом случае потребует предварительного рыхления руды под землей с применением взрывчатых веществ. Предварительные проработки этого вопроса уже ведутся.

Таблица 3. Объекты капитального строительства

Производственные операции

Традиционные способы

Геотехнологи-
ческие способы

Подземная
добыча

Открытая
добыча

Стволы шахт, околоствольные выработки, квершлаги и т.п.

Добычной полигон (сооружение скважин и обвязка)

Поверхностный горный комплекс

Компрессорные станции

Вентиляционные установки

Водоотливные и водоотводные установки

Сооружения и оборудование для транспортировки руды

Дробильное отделение на ЗИФ

Отделения измельчения руды на ЗИФ

Отделение выщелачивания руды

Отделение сорбции и десорбции (УППР)

Отделение экстракции и реэкстракции

Отделение гравитационного обогащения

Хвостохранилища и пульповоды

Отвала вскрышных пород

Трубопроводы для технологических растворов

*возможность обеспечивать насосный раствороподъем из скважин

Таблица 4. Основные производственные процессы

Производственные процессы

Традиционные способы

Геотехнологи-
ческие способы

Подземная
добыча

Открытая
добыча

Проходка стволов шахт и др. горнокапитальных выработок

Проходка горноподготовительных и нарезных выработок

Вскрышные работы

Выемка и отбойка руды, буровзрывные работы

Бурение и оборудование скважин

Погрузка и транспортировка руды, выдача на поверхность (из карьера)

Погашение выработанного пространства

Водоотлив

Вентиляция выработок

Транспортировка руды от рудника до перерабатывающего завода или промприбора

Транспортировка продуктивных и рабочих растворов

Дробление руды на фабрики

Измельчение руды, агломерация руды

Выщелачивание золота из руд (концентр.)

Отмывка песков

Сорбция - десорбция (озоление активного угля)

Транспортировка и складирование хвостов

Рекультивация

Таблица 5. Калькуляция себестоимости добычи грамма золота различными способами (расчет проведен в $ США по данным 1997 г.)

Вид затрат

Подземное
выщелачивание (ПВ)

Кучное
выщелачивание (КВ)

Сорбционная технология

Традиционный процесс

КАПИТАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ:

1.Добыча руды её дробление, измельчение и агломерация

2.Бурение технологических скважин и их оборудование

3.Устройство площадки для выщелачивания

4.Техника для доставки руды и формирования кучи, обвязка скважинных полей

5.Выщелачивание и сгущение

6.Разделение твердой и жидкой фазы

7.Осаждение и рафинирование золота

8.Сорбция золота, регенерация сорбента и рафинирование золота

9.Складирование хвостов

10.Обезвреживание стоков

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ:

11.Рабочая сила и обслуживание

12.Реагенты и материалы

13.Топливо - энергетические ресурсы

14.Обезвреживание стоков

В социальном плане подземное выщелачивание несет с собой более высокую культуру производства. Технология ПВ реализуется с минимальным количеством механизмов и операторов. Земля не обезображивается карьерами, шахтами, отвалами пустой породы, забалансовых руд, шлаков, хвостохранилищами. Воздушный бассейн не загрязняется газами, а водоемы — промышленными стоками. Люди избавляются от опасного, тяжелого труда под землей. Обслуживающий персонал имеет комфортные условия труда, отвечающие требованиям времени.

В настоящее время интерес к ПВ золота проявили золотодобывающие компании Сибири, Якутии, Монголии, Китая, Африканского континента.

Таким образом, СПВ является высокотехнологичным способом разработки месторождений. Он характеризуется низкими (в 1,5-2 раза по сравнению с другими способами разработки) как капитальными, так и текущими удельными затратами, обеспечивает самую низкую себестоимость грамма золота в отрасли, экологичен и к настоящему времени уже получил признание. Так, в последних методических указаниях ГКЗ 2007 г. ПВ рекомендовано для внедрения в практику для эксплуатации месторождений золота в корах выветривания. Более того, Департамент по недропользованию по Уральскому Федеральному округу (УРАЛНЕДРА), проявив государственную мудрость, в лицензиях, выдаваемых в уральском регионе на добычу золота, на объекты, где есть окисленные руды и коры выветривания, обязательным лицензионным условием прописывает проведение опытных исследований с целью выяснения эффективности ПВ.

Способ ПВ относится к числу важнейших инновационных технологий в золотодобывающей промышленности и требует широкого и скорейшего внедрения в практику разработки технологически приемлемых для этого месторождений золота. Особенно эффективно он может быть использован в районах распространения старых золотодобывающих предприятий, где остались остаточные запасы, целики, мелкие рудные тела, хвосты и отвалы. Этот способ позволит расширить сырьевую базу, вовлечь в производственную сферу трудоспособное население умирающих поселков старателей.

Для методического обеспечения этих работ предполагается создать инновационно-внедренческий центр на базе ряда предприятий, научных и проектных институтов (например, таких, как Иргиредмет) и заинтересованных организаций, который будет оказывать методическую и проектную помощь всем желающим заниматься ПВ золота. В этом вопросе должны проявить заинтересованность Союз Старателей России, а также федеральные и региональные власти.