Среднее содержание золота в руде. Производство. Золото в природе. Как его добывают. Из истории золотодобычи. Современная ситуация. Труд и капитал. По степени окисления руды бывают
ЗОЛОТЫЕ РУДЫ , горные породы, минералы (гл. обр. кварц) и продукты разрушения их (пески), содержащие самородное золото или химические соединения его в количествах, обусловливающих экономическую выгодность добычи его. Месторождения самородного золота разделяются на две группы: коренные , в которых самородное золото находится в жилах кварца и сернистых металлов или в форме рассеянных включений непосредственно в горных породах, и россыпные , где оно встречается среди обломочного материала - рыхлого или цементированного.
Самородное золото встречается в различных формах; в коренных месторождениях оно встречается в виде образованных кристаллов или же в форме чешуек, пластинок и волокон; в россыпях оно появляется в форме чешуек, листочков, зерен, кусочков и кусков б. или м. значительных размеров (самородков), а также и в ясно кристаллической форме.
Коренные и россыпные месторождения отличаются друг от друга также и геологическим происхождением. Коренные месторождения (гл. обр. кварцевые золотосодержащие жилы) разделяются на два типа: древние месторождения, залегающие в форме простых жил преимущественно в древних системах и подчиненные древним изверженным породам, и новые, подчиненные гл. обр. породам третичного возраста (не древнее мезозойских), залегающие в форме сложных жил. Древние жилы, являющиеся золотоносными, отличаются своим значительным протяжением; в них часто отсутствует верхняя окисленная зона; нередко они идут на большие глубины. Новые жилы отличаются от древних большею мощностью, однако, уменьшающейся с глубиной. Верхняя окисленная зона в них сильно выражена и содержит большое количество благородных металлов. Однако, содержание Аuв них быстро падает с глубиной, и жилы переходят в медные, свинцово-цинковые и др. Новейшие жилы по преимуществу содержат теллуристое золото.
Кроме самородного золота, золотыми рудами являются некоторые химические соединения золота, а также естественные соединения, подобные сплавам. В табл. 1 приведены состав и физические свойства золотых руд.
Сплав золота с серебром (1/5 Ag), с содержанием Аu от 57 до 70%, называется электрум ; эта форма золота встречается исключительно в жильных месторождениях (андезитов третичного возраста - западная часть США, Центральная Америка, Новая Зеландия, Венгрия). В России электрум был найден в верхних горизонтах Зыряновского месторождения. Часто встречаются сплавы золота с медью. Наиболее редким сплавом является сплав золота с висмутом - мальдомит (Maldon, в Виктории - жила MuggettyReef, черное золото). У нас этот сплав встречается в виде темного золота на Урале в Шиловоисетском руднике. Родиевое золото - родит - находили в Колумбии и Мексике, палладиевое золото – порпецит - в Бразилии в Минас Гераеш (Minas Geraes). В россыпях Марипозы (Калифорния) и в Колумбии находили естественную амальгаму (соединение золота с ртутыо). Из химических соединений золота наибольшее значение имеют соединения его с теллуром; из них калаверит АuТе 2 (Кальгурли в западной Австралии и Крипль-Крик в Колорадо), сильванит (письменная руда) AuAgTe 4 (Трансильвания) и крениерит (Au, Ag)Te 2 являются светлыми теллуристыми рудами. Среди темных теллуристых руд различают: петцит (Au, Ag) 2 Te и нагиагит (листоватая руда), содержащий 9% Au, 0,5% Ag, до 60% Pb, отчасти Sb и Сu. Сюда же примыкают гессит (теллуристое серебро) и каольгардит (сочетание Au, Ag и Hg с Те).
Соединение золота с селеном - редкое явление. Оно встречается в сыром золоте (bullion) до очистки его из руды (Waihi mine - Новая Зеландия, на Суматре, в Неваде - Тонопах). Соединения золота с серой, хлором и коллоидное золото, возможно, играют известную роль в процессе перемещения золота в природе. Наиболее обычной золотой рудой является золотосодержащий серный колчедан не только в жильных месторождениях, но и в рассеянных вкраплениях в массе различных горных пород. Из месторождений золота в сочетании с мышьяковым колчеданом можно назвать, например, месторождения Берикульские, Кочкарскую систему, отчасти Калифорнию (Мизор). Реже встречаются сочетания с сурьмяным блеском (Арамашевское месторождение на Урале, Мурчисоновы горы в Трансваале, Красная гора и Милешов - в Чехословакии, Магурка в Венгрии, Гондурас-Санта-Круц в Америке и др.); в сочетании с бором - на Урале (Березовские заводы), в Чили, в Минас Гераеш. Постоянной вмещающей породой для золота является кварц, в редких случаях сопровождаемый кальцитом (в жилах Кузнецкого Алатау). В некоторых месторождениях Чили сопровождающим золото минералом является тяжелый шпат, а в знаменитых жилах Крипль-Крик (Колорадо) вмещающей массой является плавиковый шпат. Самые мощные в мире залежи самородного золота в южной Африке приурочены к кварцевым конгломератам. Месторождения золота в СССР относятся исключительно к типу древних жил; только в Приамурском горном округе известно месторождение, связанное с новейшими вулканическими породами. На Алтае золото нередко находится в виде заметной примеси в серебросвинцовых рудах, а на Урале оно встречается в медно-колчеданных рудах. Месторождения золота в СССР находятся в следующих районах: на Урале, в Ленском районе, Енисейском районе (Красноярский округе Сибирского края), Дальне-Восточном крае, Алтайско-Мариинском районе (Бийский округ Сибирского края и Ойратская автономная область), Казакской АССР, Ангаро-Байкальском районе (Иркутский округ Сибирского края), Якутской АССР, в Узбекистане, Туркменистане и европейской части СССР.
Урал . Старейшим золотоносным районом нашего Союза является Урал, где золото было открыто впервые в 1742 г. на Березовских промыслах близ Екатеринбурга (теперь Свердловск). Значительно позже (в 1771 г.) на р. Чусовой было открыто россыпное месторождение. Распространение россыпей начинается с Северного Урала, в бассейне реки Северной Сосьвы, и кончается Южным Уралом, вплоть до Мугоджарских гор. Россыпи залегают неглубоко и по содержанию и размерам уступают сибирским; в значительной степени россыпи эти уже выработаны. По имеющимся сведениям (А. К. Майстер. Обзор минеральных ресурсов СCCP, изд. Геологического комитета), запасы россыпного золота распределяются следующим образом (в кг):
Этим итогом, конечно, запасы россыпей золота далеко не исчерпываются. Кроме того, можно указать на золотосодержащие конгломераты (третичного возраста) в б. Богословском округе (содержат золота 4,7-9,3-11,7 г и выше на 1 т). Также в низовьях реки Ори находится золото в третичных песках. Коренные золоторудные месторождения встречаются во многих местах Урала.
Ленский район . По количеству добываемого в СССР золота первым является Ленский район, где золото было впервые найдено в 1846 г. В 60-х гг. были открыты богатые Бодайбинские россыпи. В 1910 г. одни Бодайбинские разработки дали свыше 56% всего добытого в районе золота. Следующие по значению золотые россыпи расположены по системе рек Ныгри, Вачи (30% добычи в районе). Остальное количество добытого в Ленском районе золота распределяется между месторождениями бассейнов рек Б. Патома, Тахтыги, Энгажимо. К Ленскому району относят также золотоносные площади по левым притокам реки Витима и др. Рекордная годовая добыча для этого района в 1915 г. достигла 17263 кг золота. В общем по 1923 г. Ленский район дал около 600788 кг золота - 21,86% всей добычи СССР. Россыпи Ленского района еще далеко не истощены; кроме того, не вся тайга еще разведана. Коренных месторождений с промышленным содержанием золота не найдено.
Дальне-Восточный край . Следующее место после Ленского района по добыче золота занимает Дальне-Восточный край. Запасы рудного и россыпного золота по этому краю определены в 73780 кг. Возможные же запасы определяют в среднем в 4095000 кг золота. Сюда входят районы: Забайкальский (Бурято-Монгольская автономная ССР и часть Дальне-Восточного края), Амурский, Приморье и Камчатский (Дальне-Восточный край). Главное значение имеют Забайкальский и Амурский районы; значение же остальных районов невелико. В Забайкальском районе золотопромышленность развита главным образом в Баргузинском аймаке (Бурято-Монгольская АССР) и Нерчинском районе Сретенского округа (Дальне-Восточный край). Главная масса золота добыта из россыпных месторождений, а на долю рудного приходится всего 1,35%. Бывший Восточно-Забайкальский округ обнимал бассейны рек Ингоды, Онона, Шилки и левых притоков реки Аргуни. Эти б. или м. богатые россыпи уже выработаны, остались лишь мало исследованные площади и более бедные. Запасы россыпного золота, по данным на 1917 г., в этом районе достигали 15750 кг; запасы находящегося в отвалах золота исчисляются в 3270 кг. Королонская россыпь отложилась вдоль контакта метаморфических сланцев с гранитовыми породами. Золото крупное, фигуристое. В 1914 г. добыча упала до 45,5 кг, а в 1916 г. - до 14 кг.
Коренные месторождения принадлежат к типу древних жил и относятся к пиритовой, мышьяковой, колчедано-серебро-свинцовой и колчедано-турмалиновой формации.
Россыпи Амурского района расположены по системам левых притоков реки Амура - Зеи, Селенджи и Бурей. По 1923 г. этот район дал 281679 кг золота, т. е. 10,25% всей добычи СССР.
Рудные месторождения стали известными в последнее время. Были разведаны золотосодержащие кварцевые жилы в Жедринском месторождении на реке Харгу с содержанием золота в кварце от 31 до 98 г и даже до 200 г на 1 т; запас в двух жилах определен более 330 кг золота. В Ниманском районе известны три жилы: Дмитриевская, Маврикиевская и по реке Конак. По реке Худгер, в Зейском районе, в 1917 г. открыто золоторудное месторождение «Золотая гора», где жилы имеют четковидное строение; руда -кварц с пиритом и мышьяковым колчеданом. Россыпи значительно выработаны; все же запасы золота в районе большие.
Приморский район (Николаевский округ Дальне-Восточного края). До войны 1914-18 гг. наибольшее значение имели Амгунский и Кербинский районы в системе реки Амгунь. В последнее время на первом месте стали районы озер Удыль, Орель и Чля (Нижнеамурский район). Всего по 1923 г. золота было получено 51660 кг - 1,88% добычи СССР. В Кербинском районе были разведаны кварцевые жилы. В россыпях Удыльских и Лимурийских местами содержание золота доходило до 91 г на 1 т. Золотоносность месторождения «Белая гора» (Охотский район) связана с новейшими изверженными породами: липаритами. Почву россыпей образуют базальты и липариты, превращен. в глину, местами с включениями FeS 2 .
В южной части Приморского района золотопромышленность сосредоточена на острове Аскольд. На коренном месторождении на руднике Аскольд всего добыто с 1898 по 1923 г. 800 кг золота. Месторождение представляет свиту кварцевых жил трех формаций: кварцево-пиритовой, кварцево-пиритово-свинцовой и кварцево-пиритово-медистой. Жилы, особенно медистой формации, очень богаты; в отдельных пробах содержание золота доходило до 520 г и даже до 1100 г на 1 т.
Весь запас острова Аскольд выражается 4 970 кг золота; в других пунктах острова также известны золотосодержащие кварцевые жилы. Всего по этому району известен запас: рудного золота - 3370 кг и россыпного - 5610 кг.
Камчатский район (Камчатский округ Дальне-Восточного края). Золотоносный район Охотска ограничен на западе реками Кухтуем и Бусинкой, на востоке - рекой Мареканом, на юге - морем. По 1919 г. было добыто 1376 кг золота; запас его определяют количеством не менее 10400 кг. Край мало изучен. Признаки золота обнаружены по рекам Немуй, Муте, Лантару, Алдоме и Уй. На Сахалине известны признаки золота у с. Мало-Тымова; содержание золота определяется в 0,27 г на 1 т, а по реке Веселой в отдельных шурфах доходило до 6,5 г. Хорошие признаки присутствия золота встречены по верхнему течению реки Лангери и по реке Мойге. На Камчатке золото встречалось в верховьях некоторых рек западного берега. На Чукотском полуострове в 1907-09 гг. американцами разведывался и разрабатывался прииск по рекам Надо и Ветлесон (Дисковери); содержание золота 10-15 г на 1 т; попадались самородки весом до 136,5 г. Главная часть россыпи Надо выработана. По аналогии с побережьем Аляски (Номе) здесь можно ожидать открытия увальных, террасовых, прибрежных морских россыпей. В районе реки Белой и Красного озера золотоносность связывают с развитием липаритов.
Енисейский район (Красноярский и Ачинский округа Сибирского края). Один из старейших золотоносных районов Сибири. Впервые золото в Ачинском уезде было обнаружено в 1832 г. Всего в Енисейском районе по 1923 г. получено 558080 кг золота (20,31% всей добычи СССР). Россыпи лежат в системе правых притоков Ангары, левых притоков рек Подкаменной Тунгуски и Б. Пита, который делит район на южн. и сев. системы. В южн. системе выделяется богатством группа россыпей верховьев рек Удерея и Б. Мурожной (38% всего добытого в системе золота); в сев. Системе - россыпи по рекам Калами, Севагликона, Актолика, Вангаша и др. (Гурахтинская группа, давшая 70% золота, добытого в системе). В пределах района встречаются красноцветные конгломераты силурийского возраста, но содержание в них золота небольшое; промышленного значения они пока не имеют. В южной части Енисейского района золото добывалось из месторождений по рекам Сисиму, Амылу, по правым притокам Енисея ниже Красноярска, в районе реки Чибижека, по Абакану, в Усинском крае и т. д. Большого значения эти россыпи не имели.
Большее значение имеют следующие рудные месторождения: Герасимо-Федоровское, «Урал», «Коммунар», Саралинское, «Чибижек 5» и «Советское».
Из второстепенных месторождений известны кварцевые жилы на Собакинском и Лосовом участках и месторождения в бассейне реки Уйбата системы Абакана, где кварцевые жилы залегают в граните. Содержание золота на рудниках Думном, Тибикском и др. непостоянно. В Усинском крае на руднике «Богодарованный» получено около 94 кг золота.
Алтайско-Мариинский район (Бийский округ Сибирского края и Ойратская Авт. обл.). Здесь россыпи расположены по рекам системы реки Томи (реки Кондома, Балык-су, Мрасса, Лебедь, Бия и др.) и по системам рек Кии и Яи. Всего по 1923 г. в районе было получено 220170 кг золота. В Мариинском районе стало развиваться золоторудное дело. Извлекалось золото и из полиметаллических руд Алтая - на рудниках Змеиногорском, Риддерском и Зыряновском. В Егорьевском районе (бассейн рек Ика и Суенги) золото добывалось на с.-в. склоне хребта и в окрестностях бывшего Томского завода. Район выработан, но для дражной работы имеется достаточное количество площадей. В районе Телецкого озера золото добывалось с 1890 г.; до 1904 г. всего добыто 240 кг. По некоторым сведениям имеется запас в 2930 кг золота по рекам Б. и М. Колган, Арчи, Талаголь и др. Главным золотодобывающим районом является система Кузнецкого Алатау. Здесь по 1917 г. добыто 142920 кг, в том числе рудного золота 14430 кг. Наиболее производительные районы - реки Мрасса, Кондома, Балык-су, Лебедь и др.; по 1922 г. золота добыто 72000 кг; теперь россыпи значительно выработаны. По рекам Когура и Шалым (район реки Кондомы) невыработанные площади имеют запас в 5700 кг, в районе реки Лебедь - запас в 3900 кг; здесь везде известны выходы кварцевых жил, но жил с промышленным содержанием золота еще не найдено. Бассейн реки Кии имеет наибольшее значение; здесь по 1922 г. получено 49440 кг золота; россыпное дело здесь упало, но стало развиваться золоторудное.
Из полиметаллических месторождений золото добывалось из серебро-свинцовых руд Алтайских месторождений - всего золота получено 1463 кг. В Змеиногорском месторождении разрабатывались роговики, богатые золотом. В полиметаллических рудах Алтая вероятный запас золота - 49000 кг.
Казанская АССР . Здесь два района золотопромышленности: на севере - в Кокчетавском районе Акмолинского округа, на Ю.-В. - в Устькаменогорском и Зайсанском районах Семипалатинского округа. На Экибастузском заводе золото извлекается из серебросвинцовых руд Риддерского месторождения. Золоторудное дело особенно развито в ю.-в. районе. Всего по 1923 г. Казанская АССР дала приблизительно 29490 кг золота; из этого количества на долю сев. района приходится только 1600 кг. Гл. обр. золото добывается из месторождений, расположенных в Калбинском хребте (Ак-Джальская группа) и по Экибастузе из Риддерского рудника. В сев. районе россыпи сосредоточены гл. обр. в бассейне озер Б. и М. Чебачьего, Тас-Челкара и Джукай. Россыпи лежат неглубоко. Содержание золота неравномерно, не выше 0,5-0,8 г в 1 т. Россыпи ю.-в. района незначительны. Главное значение имеют золоторудные месторождения, представленные кварцевыми жилами, залегающими наиболее правильно в сланцах и порфирах. Рудными минералами, кроме пирита, являются: блеклая руда, мышьяковый колчедан, реже медный колчедан и свинцовый блеск. Наиболее богаты месторождения группы: Ак-Джал, Удалого, Даубай, Кулуджуна и др. В Зайсанском районе золоторудные месторождения известны по реке Алкабеку в системе реки Кальджира.
Ангаро-Байкальский район (Иркутский округ Сибирского края). Сюда входят районы: Бирюсинский, Прибайкальский и сев. склоны Восточного Саяна. Наиболее богатым является Бирюсинский район, где россыпи отличаются поразительным богатством. С 1833 по 1917 г. здесь добыто 36090 кг. Запасы исчисляются (геологом В. Зверевым) в 18300 кг золота; к этому надо прибавить золото в старых отвалах - 4100 кг. Коренных месторождений до сих пор не найдено. Прибайкальский район никогда не давал заметных количеств золота. Золотопромышленность была сосредоточена гл. обр. в районе реки Нурюндукан (северный участок) и в районе с. Лиственичного у Байкала (южный участок), а кроме того, по реке Крестовке, впадающей в Байкал, и по правым притокам верхнего течения Лены (в данное время выработаны совершенно). В сев. участке с 1884 по 1918 г. было получено 720 кг золота. В 1924 г. работы возобновились. В южн. участке с 1885 по 1918 г. получено золота 193 кг. В районе с. Лиственичного известны юрские конгломераты, с запасом золота в 1600 кг. В районе сев. склонов Восточного Саяна и бассейна реки Селенги россыпи бедны золотом и не имеют промышленного значения.
Якутская АССР . В пределах республики до последнего времени были известны золотоносные районы по реке Вилюю и в системе верхнего Алдана - Алданский улус и Тимптонский район (оба очень трудно доступны и не имеют большого значения). В последнее время в Алданском округе открыты богатые площади, в бассейне верхнего течения рек Сирегли, Якокута и Нимгера (с притоком Томмотом), впадающих справа в реку Алдан. За лето 1924 г. здесь добыто около 5000 кг золота. Золото мелкое, невысокопробное. Россыпи вообще незначительной мощности. По реке Вилюю золото открыто в 1908 г. в современных отложениях реки. Кроме того, известно золото и по притокам Вилюя - Игета, Тонго, Марха и др. Здесь непосредственными источниками золота являются юрские конгломераты.
Туркменская ССР и Узбекская ССР . Промышленно важных месторождений золота еще не открыто. Некоторое, чисто местное, значение имеют известные конгломераты Бухарского округа (входящего в состав Узбекской ССР). Более значительны золоторудные месторождения Памира - по реке Саук-Сай, в 210 км от Ферганы, и в районе реки Муксу. Месторождения по реке Саук-Сай представлены жилами кварцевых порфиров и фельзитов, залегающих среди метаморфических сланцев. Кварц содержит вкрапленности пирита, иногда медного колчедана. Содержание золота колеблется в пределах от 2,6 до 7,8 г в 1 т, но доходило и до 250 г. Жилы богаты, но месторождение трудно доступно и удалено.
Европейская часть СССР . В пределах европейской части СССР золото известно в Архангельской губ. (Воицкое месторождение), в Донецком бассейне (Нагольный кряж) и на Кавказе по рекам Тереку, Чороху, Дамблуду по притокам Куры, на реке Ингур, где золотоносность связывают с кварцево-кальцитовыми жилами, содержащими серный и мышьяковый колчеданы. Золото в виде примесей известно в некоторых меднорудных месторождениях Грузии, Азербайджана и Армении, а также и в колчеданах сев. Осетии. Месторождения золота в европейской части СССР промышленного значения не имеют.
Общие запасы золота по СССР в коренных и россыпных месторождениях определяют в следующих количествах: рудного золота действительный и вероятный запас 121820 кг, возможный - 530 000 кг; россыпного - действительный и вероятный запас 173810 кг, возможный - 4117400 кг.
Можем ли мы теоретически рассчитать, в каких районах залегает золотая руда, определить количество ее запасов в том или ином месторождении, чтобы решить, рентабельно ли здесь строить горнодобывающее предприятие? Ведь на глубоких скважин и разведочных шахт уходят годы и не одна тысяча долларов. Есть ли какие-то признаки, по которым угадывается наличие в толще земных недр драгоценного металла? Увы, единого универсального «рецепта» поиска золотых месторождений человечество до сих пор не изобрело. Хотя издавна задумывалось над этим вопросом.
Золотая руда требует от геолога интуиции, наития, почти искусства. В одной местности самородки и дендриты чуть ли не сверкают под ногами, тогда как в другой есть все сопутствующие признаки, а в нет и следа драгметаллов. Разобраться в вопросе возникновения этого желанного для людей вещества позволяет изучение процессов, происходящих в недрах нашей планеты на глубине нескольких десятков километров.
Магматическая деятельность Земли гонит по микротрещинам и большим разломам в скальных породах горячие растворы, которые оставляют на стенках этих каменных каналов осадок из кварца, соединений серы с различными металлами. Золотая руда, платина и серебро также могут быть среди них. Самородки часто имеют примеси серебра. Если белого металла больше 25 %, такой камешек называется электрумом. Есть и самородное серебро, которое содержит примесь золота. Это кюстелиты, где желтого металла может быть до 10 %. Изучение химического состава раствора, принесшего драгметаллы из нижних слоев на глубину от 5-7 километров до нескольких десятков метров, показывает, что их нужно искать в сульфидной и хлоридной среде.
Но это знание нисколько не приближает нас к практическому результату: поиску месторождения золота теоретическим путем. Хлоридных и сульфидных источников множество, а вот желанный металл водится не во всяком из них. Можно предположить, что интересующее нас вещество образовалось из осадков древних аллювиальных морей, похороненных под многокилометровой толщей земли. Там, под действием высоких температур и давления, оно было переплавлено в жидкую магму, прошло по трещинам и разломам, затвердело в виде руды или самородков. Но и эта научная гипотеза еще не дает нам практической пользы.
Попробуем пойти другим путем: определить перечень минералов, с которыми наиболее часто соседствует золотая руда. Спутниками ее являются другие драгоценные металлы - серебро, платина, палладий, иридий, рутений, осмий и родий. Также в тесном срастании с вкраплениями золота встречаются менее благородные породы: кварц, аргентит, пирит, галенит, адуляр, альбит, аметист. Но беда в том, что эти спутники чаще всего не имеют ни одной золотой крупинки, а потому не могут служить нам ориентиром в поиске заветной жилы.
Длительное время производилась в россыпных месторождениях, то есть там, где оно вымывалось на поверхность ручьями. И когда в других странах изобретали новые орудия поиска и технологии разработки, у нас орудиями золотоискателя оставались корыта да сита. Благо, что на наших просторах этих залежей еще очень много. Когда они истощились на Урале, были открыты огромные скопления россыпей в Сибири и на Дальнем Востоке.
Золотосодержащие руды нередко содержат углистое вещество, обладающее значительной сорбционной активностью по отношению к золотоцианистому комплексу. Это создает существенные трудности при переработке таких руд. При цианировании углистых руд наряду с процессом перехода золота в раствор идет обратный процесс сорбции золота углистым веществом. Вследствие этого потери золота с отвальными хвостами могут достигать значительных величин.
Сорбционная способность углистых веществ может проявляться в различной степени. В некоторых рудах углистые обладают высокой осадительной способностью и сильно осложняют процесс цианирования. Но есть и такие руды, в которых активность углистых компонентов выражена значительно слабее или вообще заметно не проявляется. Поэтому присутствие углистых веществ в золотосодержащей руде еще не дает оснований считать ее упорной. Упорность руд данного типа может быть установлена только технологическими испытаниями. Следует заметить, что выделение углистого флотацией обычно не дает положительных результатов, во флотоконцентрат наряду с углеродистыми компонентами переходят также наиболее легко флотируемые частицы самородного золота.
При невысоком содержании углерода и его незначительной сорбционной активности удовлетворительное извлечение золота из углистых руд можно достичь непосредственным цианированием, проводимым, однако, с соблюдением специальных условий.
При цианировании углистых руд кинетика перехода благородных металлов в раствор определяется соотношением скоростей двух противоположных процессов - растворения и сорбции. Поскольку скорость сорбции прямо пропорциональна концентрации благородных металлов, в начальный момент цианирования, когда концентрация золота в растворе невелика, скорость растворения значительно превосходит скорость сорбции, и концентрация металла в растворе возрастает.
По мере протекания процесса цианирования скорость растворения золота уменьшается, а концентрация его в растворе растет; соответственно увеличивается скорость сорбции. В определенный момент времени скорости обоих процессов становятся я равными. Этому состоянию соответствует максимум на кинетической кривой. При дальнейшем цианировании руды концентрация золота и его извлечение в раствор начинают снижаться, так как скорость сорбции превышает скорость растворения (нисходящая ветвь кривой). Таким образом, максимальному извлечению золота при цианировании углистых руд соответствует вполне определенная продолжительность выщелачивания. В рассматриваемом случае она составляет 35-40 ч. Помимо концентрации золота в цианистом растворе, скорость сорбции зависит также от величины поверхности углистого .
Поэтому при цианировании углистых руд следует поддерживать оптимальную степень измельчения материала. При грубом измельчении руды до -4 мм происходит недостаточно полное вскрытие золота и, как следствие, низкая скорость цианирования и пониженное извлечение золота в раствор. Напротив, измельчение до крупности - 0,074 мм чрезмерно, так как сильная золота наблюдается уже в начальный период цианирования. Очевидно, что оптимальная степень измельчения в рассматриваемом случае соответствует крупности материала - 0,83 мм.
Таким образом, один из приемов непосредственного цианирования углистых руд заключается в проведении обычного цианистого процесса, но с соблюдением оптимальных степени измельчения и продолжительности контакта руды с цианистым раствором.
Другой прием непосредственного цианирования заключается в проведении выщелачивания в несколько последовательных стадий небольшой продолжительности с обновлением (сменой) растворов на каждой стадии. Этот прием основан на том, что сорбция золота уменьшается с понижением его концентрации в растворе, смена растворов позволяет поддерживать концентрацию металла на относительно низком уровне, что уменьшает скорость сорбции и сокращает потери золота с хвостами цианирования.
Адсорбционная способность углистых веществ, входящих в состав золотых руд, может быть несколько снижена предварительной обработкой руды флотационными маслами, керосином, продуктами перегонки каменного угля и некоторыми другими реагентами. В результате такой обработки на поверхности углистых минералов образуется пленка, препятствующая контакту угля с золотосодержащим раствором. Однако эффективность такого приема невелика, и в настоящее время его применяют редко.
Определенный интерес представляет углистых руд с применением водорастворимых органических нитрилов (органических цианидов), в частности, α-гидроксинитрилов, малононитрила (нитрила малоновой кислоты) и др. Эти соединения содержат в своем составе нитрильную группу CN, которая, очевидно, и играет основную роль в процессе растворения золота, связывая его в комплексный анион типа ⁻ , подобно тому, как это происходит при обычном цианировании. Как показывают исследования, применение соединений этого типа для цианирования углистых руд повышает извлечение золота за счет уменьшения его сорбции углистым веществом. Последнее обусловлено, по-видимому, тем, что размер образующихся комплексных анионов золота превышает размер микропор углистого вещества. Возможности практического использования органических нитрилов для цианирования углистых руд окончательно не установлены.
Наиболее эффективным способом цианирования углистых руд и концентратов является сорбционное выщелачивание. При введении ионита в цианируемую пульпу золото-цианистый комплекс интенсивно сорбируется смолой, поэтому концентрация золота в жидкой фазе пульпы в течение всего процесса сохраняется на низком уровне, и сорбция золота углистым веществом ослабляется.
Введение ионита в пульпу резко подавляет сорбцию золота углистым веществом и, соответственно, повышает извлечение золота. Технология сорбционного выщелачивания углистого сырья имеет свои особенности. Главными из них являются исключение операции предварительного цианирования и проведение сорбционного выщелачивания при повышенной (до 3-4 %) концентрации ионита в пульпе. Оба эти приема максимально уменьшают концентрацию золота в жидкой фазе цианируемой пульпы и тем самым подавляют сорбцию золота углистым веществом. Опыт отечественной извлекательной промышленности показывает, что по сравнению с обычным цианированием сорбционная технология повышает извлечение золота из углистого сырья на 15-20 %.
Нередко встречаются углистые руды, в которых частично или полностью тонко вкраплено в сульфидные , преимущественно в и . Такие зуды, как правило, обогащают флотационным методом. При этом в концентрат переводят углистое вещество, золотосодержащие и значительную часть свободного золота. Для вскрытия тонкодисперсного золота и выжигания углерода концентрат подвергают двухстадиальному окислительному обжигу; полученный огарок цианируют. Возможна также переработка концентрата на медеплавильных или свинцовых заводах. Хвосты флотации, если в них остается заметное количество свободного золота, подвергают цианированию.
ЗОЛОТЫЕ РУДЫ, природные минеральные образования, содержащие золото в количествах, при которых технически возможно и экономически целесообразно его извлечение современными методами производства. Выявлено свыше 30 минералов золота. Основное промышленное значение по содержанию в золотых рудах имеет золото самородное, остальные минералы золота имеют второстепенное значение (содержание Au в минерале в %): аурикуприд AuCu 3 (свыше 70), электрум AuAg (около 25, редко до 38), кюстелит (около 10-20); теллуриды золота - калаверит АиТе 2 (40-43%), креннерит (Au, Ag)Te 2 (около 40), сильванит (Au, Ag)Te 4 (25-27), петцит Ag 3 AuTe 2 (25) и др. Кроме собственно золотых руд (где золото является основным промышленным компонентом, а попутными компонентами Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, As, Sb, Te, Hg, W, Sn, Co, Ni) выделяют золотосодержащие (комплексные) руды меди, никеля, свинца и цинка, серебра, железа (железистые кварциты), марганца, в которых золото - попутный компонент.
По минеральному составу среди собственно золотых руд выделяют: золотосульфидно-кварцевые, золотокварцевые, золотосеребряные (золотосульфидно-кварцевые и золотокварцевые с большим содержанием серебра - Au: Ag от 1:20 до 1:500), золототеллуридные и существенно сульфидные руды. Самородное золото в рудах представлено прожилками, отдельными зёрнами, плёнками, дендритами, кристаллами и их агрегатами. Различают тонкодисперсное (до 0,01 мм), мелкое (до 0,1 мм), среднее (до 1 мм) и крупное (до 5 мм) золото и самородки (свыше 5 мм или массой свыше 10 г). В природном золоте содержится свыше 40 элементов примесей (серебро, платиноиды, медь, железо, свинец, висмут, сурьма). Качество природного золота определяется его пробностью (масса Au, приходящаяся на 1000 единиц массы природного золота), которая варьирует от 700 до 950. Среди золотосодержащих руд главное значение имеют: медно-порфировые, медно-колчеданные, медно-никелевые, полиметаллические и платиновые руды. Различают коренные (содержание Au от 1-5 до нескольких сотен г/т) и россыпные (от 1-1,50 до десятков г/м 3) месторождения золота. Золотые руды коренных месторождений разделяют на убогие (Au менее 2 г/т), бедные (2-5 г/т), средние (5-10 г/т) и богатые (свыше 10 г/т). Коренные месторождения по запасам Au разделяются на уникальные (свыше 500 тонн), весьма крупные (100-500), крупные (50-100), средние (10-50) и мелкие (менее 10). Для россыпного типа весьма крупными являются месторождения с запасами свыше 50 тонн Au, крупными 25-50 и мелкими менее 10.
Большая часть общих мировых запасов (75,1%) сосредоточена в 6 основных геолого-промышленных типах месторождений собственно золотых руд: золотоносных конгломератах (35,4%); эпитермальных месторождениях золотосеребряных и золототеллуридных руд, пространственно связанные с вулканотектоническими постройками (12,6%); в углеродистых породах песчанико-сланцевых формаций (11,1%); в регионально-метаморфизованных терригенно-вулканогенных породах зеленосланцевых поясов (6,9%); низкотемпературных метасоматитах (джаспероидах) терригенно-карбонатных и карбонатных формаций (5,3%); россыпях (3,8%). На остальные типы месторождений собственно золотых руд приходится 10,35%, а на месторождения золотосодержащих (комплексных) руд - 14,55%. В России в собственно золотых рудах коренных месторождений заключено 54% разведанных запасов (в эпитермальных месторождениях золотосеребряных и золототеллуридных руд вулканотектонических построек; углеродистых породах песчаниково-сланцевых формаций; зеленокаменных поясах; джаспероидах, золотоносных корах выветривания), в комплексных рудах - 28%, в россыпях - 18%. Общие запасы в 118 странах (2005; в тысячах тонн) составляют 105,600, подтверждённые 57,820, из которых большая часть сосредоточена в: ЮАР (общие 31,0 и подтверждённые 16,0), США (9,180 и 4,700), России (8,200 и 5,811, оценка), Австралии (5,300 и 3,330), Китае (5,100 и 2,400), Канаде (4,530 и 2,550), Бразилии (4,180 и 0,570), Индонезии (3,470 и 3,020), Узбекистане (3,350 и 2,100), Папуа - Новой Гвинее (3,300 и 1,890), Гане (2,900 и 1,800), Чили (2,470 и 1,710), Перу (2,020 и 1,270), Филиппинах (1,940 и 1,170), Казахстане (1,511 и 0,615), Аргентине (1,380 и 0,630), Мексике (1,290 и 0,750), Танзании (1,050 и 0,620). Наиболее крупные коренные месторождения (и группы месторождений) золота: Витватерсранд (ЮАР), Хомстейк, Саннисайд, Кэмп-Берд, Идорадо (США), Хемло, Керкленд-Лейк (Канада), Морру-Велью (Бразилия), Калгурли, Бендиго (Австралия), Мурунтау (Узбекистан), Берёзовское месторождение, Балей-Тасеевское месторождение, Олимпиадинское месторождение, Сухой Лог, Зун-Холбинское, Куранахское (Россия), россыпные - Ном (США), Бодайбинское (Россия).
Мировое производство золота из руд и концентратов (2005, 92 страны) 24 350 тонн Au, из которых свыше 57% приходится на ЮАР (341), Австралию (259), США (258), Китай (212,3), Перу (173), Россию (169,3), Канаду (129) и Индонезию (114,2). Наиболее крупными потребителями Au являются страны Азии и Европы.
Лит.: Месторождения металлических полезных ископаемых. М., 2005.