Золото

Золотоносные руды

— природные минеральные образования (руда) с содержанием золота в таких количествах, которые делают экономически целесообразным извлечение золота.

Общая характеристика

Различают коренные месторождения (представленные в том числе жилами с содержанием золота 1…30 г/т) и россыпи в виде аллювия (содержание золота 0,5…50 г/м³). Кроме собственно золотоносных руд известны содержащие золото руды меди, никеля, свинца и цинка, серебра, железа (железистые кварциты), марганца, в которых золото выступает как попутный компонент. Обнаружено более 30 минералов золота. Основное промышленное значение имеет золото самородное, второстепенное — кюстелит (Au около 10-20 %) и теллуриды: калаверит — AuTe2 (40-43 % Au), креннерит — (Au, Ag)Те2 (40 % Au), сильванит — (Au, Ag)Te4, (25-27 % Au), петцит Аg3АuТе2 (25 % Au). Редкостные — купроаурид — AuCu2, родит — Au, Rh, порпецит — Au, Pd, ауростибит AuSb2, мальдонит Au2Bi, сульфид золота ютенбогардеит — Аg3AuS2 и др. Попутные компоненты золотоносных руд — Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, As, Sb, Те, Hg, W, Sn, Co, Ni.

Различают эндогенные, экзогенные и метаморфизированные золотоносные руды.

Эндогенные золотоносные руды

Все эндогенные золотоносные руды — гидротермального происхождения. Содержание Au составляет от 2-3 до нескольких сотен г/т. Образуют массивные плитоподобные, седловидные жилы, трубоподобные тела, прожилковые и штокверковые залежи.

Богатая золото-кварцевая руда

Состав золотой руды разнообразный (до 200 минералов). Преобладают золото-сульфидно-кварцевые руды. Присутствуют карбонаты кальция и железа, барит, хлорит, серицит, турмалин. Среди рудных минералов преобладает пирит, реже — арсенопирит. Им сопутствуют пирротин, сульфиды и сульфосоли меди, свинца, цинка, висмута, серебра, оксиды железа, самородное серебро, висмут, в отдельных случаях — теллуриды.

Экзогенные золотоносные руды

Экзогенные золотоносные руды сосредоточены в россыпях, реже в зонах окисления золотоносных сульфидных месторождений. Золото встречается в виде обкатанных и полуобкатанных зерен, чешуек (размер 0,5-4 мм), иногда сростков с кварцем в песке или глинистом материале, содержащем валуны, гальку и (или) щебень разных пород. Встречаются самородки. Содержание Au — от 100—150 мг/м³ до десятков г/м³, проба — от 800 до 950. В зонах окисления золото концентрируется в нижних частях окисленных руд, преимущественно в ассоциации с гидроксидами железа и марганца, с гипергенными минералами меди, мышьяка, серебра, карбонатами, каолинитом. Содержание Au — от 2-3 до 10 г/т. Золотоносные руды образуют сложные залежи, линзы и гнезда.

Метаморфизированные золотоносные руды

Метаморфизированные золотоносные руды связаны с пластами золотоносных конгломератов, реже — гравелитов. Золото в виде зёрен, изредка полуобкатанных (5-100 мкм), уложено в кварц-серицит-хлоритовом цементе, а также в форме тонких прожилок, которые пересекают кварцевую гальку. Содержание Au 3-20 г/т, пробность выше 900.

Добыча золотоносных руд

Суммарное количество золота, добытого из недр Земли в исторически обозримый период, по оценкам специалистов, превышает 135 тыс. т. Причём, более 40 % этого количества представлено ювелирными изделиями, 30 % сосредоточено в государственных резервах, почти 20 % находится в виде слитков и монет, и только 10 % используется промышленностью в технических и технологических целях.

В конце XX столетия стало выгодно перерабатывать бедные и труднообогатимые руды: включать в эксплуатацию внебалансовые запасы; возобновлять эксплуатацию ранее «законсервированных» карьеров и полигонов, рудников и шахт; перерабатывать техногенные отвалы многих горно-обогатительных комбинатов. Кардинальные изменения произошли в технологии обогащения золотых руд за счет кучного, а также кучного с цианизацией и биологического выщелачивания в колоннах, метода «уголь в пульпе», совершенствования других пиро- и гидрометаллургических способов (например, автоклавного обогащения тугоплавких руд). Это обусловило повышение рентабельности вторичной переработки бедных руд и «хвостов» обогатительных фабрик с содержанием золота на уровне 1,0-0,3 г/т и менее.

Резкому снижению прямых затрат и общих потерь в производстве золота способствовали быстрый переход с подземного на открытый способ отработки месторождений (за период с 1988 по 2003 годы доля открытого способа отработки увеличилась в мире с 30 до 70 %) и активное внедрение высокопродуктивной техники на горных работах, при транспортировании и переработке руды.

Мировая добыча золота в 2009 году составила 2572 тонны.

Крупнейшие продуценты:

Южная Африка (220 т. (2008 г),
США (298 т. (2002 г),
Австралия (225 т. (2009 г),
Индонезия (90 т (2008 г),
Китай (313.98 т. (2009 г),
Россия (205,2 т. (2009 г),
Канада (95 т. (2009 г),
Перу (175 т. (2008 г),
Узбекистан (85 т. (2001 г),
Гана (72 т. (2001 г).

Обогащение золотоносных руд

Процесс обогащения представляет собой единую систему, в которой отдельные элементы являются взаимосвязанными. Добиться высоких результатов можно только с учетом системного подхода, при котором учитывается взаимодействие элементов системы, то есть в данном случае полный комплекс процессов.

Гравитационное обогащение, несомненно, один из наиболее известных процессов. Именно ему история обязана тем, что золото явилось первым металлом, с которым познакомилось человечество за несколько тысячелетий до нашей эры. Сама природа позаботилась об этом, освобождая золотины от вмещающих их минералов в руслах рек и ручьев, протекающих по золотоносным породам, придав им такую привлекательность, на которую не могли не обратить внимание наши далекие предки. С гравитационных методов обогащения началась массовая добыча золота из россыпей, после чего эти методы активно «шагнули» и в фабричную технологию переработки руд коренных месторождений.

Схемы и режимы обогащения золотоносных руд существенно зависят от их минерального состава, разрушенности, наличия или отсутствия примесей, которые осложняют извлечение золота, а также от размеров частичек золота.

Малосульфидные коренные руды

Из малосульфидных коренных руд в зависимости от крупности золото обычно извлекается по одно- или двухстадийной гравитационно-флотационной схеме в соединении с амальгамацией или цианизацией. Если в руде содержится достаточно крупное золото, то после первой стадии дробления используется гравитационное обогащение. Такая схема с использованием гравитационных процессов позволяет извлечь до 80 % золота.

При цианизации отходов гравитационного обогащения извлечение золота повышается до 95 %. Однако цианизация неприемлема для руд, в которых содержатся углеродистые вещества, а также сульфиды меди и сурьмы. Кроме того, цианизацией не извлекается золото, которое тонко вкраплено в сульфидные минералы. В этом случае целесообразно применение флотации золота вместе с сульфидными минералами. При мелком и неравномерном вкраплении сульфидов и золота лучшие результаты могут быть получены при обогащении стадиальными флотационными схемами. Однако в случае получения отходов с содержанием золота выше отвального их подвергают гравитационному обогащению в гидроциклонах или в отсадочных машинах с возвратом песчаной фракции или концентрата в начало процесса или в самостоятельный цикл цианизации.

Золото-пиритные руды

В золото-пиритных рудах тонкодисперсное золото обычно связано с пиритом, поэтому его выделяют флотацией вместе с пиритом. Для получения отходов с отвальным содержанием золота удлиняют фронт контрольной флотации с получением в каждой контрольной операции готового концентрата, который направляется на цианизацию.

Если тонковкрапленное в пириты золото не извлекается цианизацией, флотационный концентрат перед цианизацией выжигают при температуре 650 – 700оС с получением пористого недогарка, который обеспечивает раскрытие зёрен золота. Иногда для уменьшения потерь золота с отвальными отходами применяют их цианизацию.

Однако, если есть свободное золото в руде , при выжигании оно поглощается легкоплавкими компонентами руды и при дальнейшей цианизации не извлекается. В этом случае применяется схема, в которой цианизации подвергается гравитационный концентрат с растворением свободного золота. Отходы цианизации направляются на сульфидную флотацию с дальнейшим выжигом и цианизацией концентрата.

Сульфидные золото-медные руды

В сульфидных золото-медных рудах золото находится не только в свободном состоянии, но и тонко вкраплено в сульфиды (в основном в халькопирит). В рудах кроме сульфидов меди обычно присутствуют пирит, арсенопирит, пирротин, которые также содержат золото, но в меньшем количестве, чем халькопирит. Такие руды после удаления из них свободного золота гравитационными процессами (отсадкой, обогащением на шлюзах) и измельчения до крупности 70 % класса – 0,2 мм направляются на І коллективную флотацию, куда подаются ксантогенат и сосновое масло. После измельчения отходов флотации до крупности 95 % класса – 0,2 мм из них отсадкой удаляется свободное золото, а слив классификации идёт на ІІ коллективную флотацию, которая также проводится с ксантогенатом и сосновым маслом.

Коллективный концентрат после очистных операций направляется на медную флотацию, где производится депрессия пирита известью, но при пониженной щелочности, потому что в сильнощелочной среде депрессуется золото. Полученный золото-медный концентрат после обезвоживания и сушки направляется на медеплавильный завод. Благородные металлы при электролитическом переделе черновой меди, которая создается при плавке, переходит в электролитические шламы, из которых благородные металлы извлекаются на специальных заводах. Пиритный концентрат направляется на цианизацию для извлечения золота, содержащегося в нём. Общее извлечение золота по такой схеме составляет 90 – 91 %.

Золото-мышьяковые руды

Золото-мышьяковые (золото-арсеновые) руды являются наиболее тяжелым объектом обогащения, потому что могут содержать до 10 % мышьяка в виде арсенопирита со значительным количеством золота тонкого, почти эмульсионного вкрапления. Кроме арсенопирита в рудах обычно содержится халькопирит. Эти руды очень трудно обогащаемы из-за наличия в них углистых сланцев (упорные руды).

Обогащение золото-мышьяковых руд производится по комбинированной гравитационно-флотационной схеме. После выделения из исходной руды отсадкой с очисткой на концентрационных столах гравитационного концентрата отходы гравитационного цикла направляются на флотацию с выделением коллективного концентрата.

Особую сложность при флотации сульфидов представляют углеродистые вещества, которые переходят в концентрат и значительно повышают их выход, но снижают содержание золота. Кроме того, эти концентраты в дальнейшем не могут перерабатываться цианизацией, потому что углистые сланцы являются сорбентом золото-цианистого комплекса. В этом случае углистый концентрат из коллективного концентрата выделяют с добавлением извести, вспенивателя и керосина, а отходы флотации углистых сланцев с добавлением медного купороса разделяют на золото-пиритный и золото-арсеновый концентраты.

Полиметаллические руды

В полиметаллических рудах золото обычно находится в тонко дисперсном состоянии в сульфидных минералах, в первую очередь в пирите и халькопирите, реже в галените и сфалерите, и, кроме того, может находиться в свободном состоянии.

Технология извлечения золота из полиметаллических руд состоит из улавливания свободного золота в цикле измельчения и более полного его извлечения с концентратами, в которых оно связано с основными ценными компонентами.

Полезные материалы

Исследование радиационно-защитных свойств различных материалов от воздействия источников ионизирующего излучения

26 января 2018

Основная задача исследований установление коэффициента ослабления ионизирующего излучения различными материалами, а также проведение сравнительного анализа с известными (эталонными) материалами, коэфф...

Читать полностью ➞

Гравитационная и магнитная сепарация руды

10 июля 2017

Гравитационные методы обогащения основаны на использовании различных гравитационных свойств химических элементов. Ключевым таким свойством является плотность (плотность меди 8.9 . 103 кг/м3, а плотнос...

Читать полностью ➞

Сравнение рентгеновской трубки Amptek c радионуклидным источников Fe55

07 сентября 2018

Рисунки ниже отображают спектры полученные при помощи одной и той же электроники (в данном случае X-123-FastSDD) с одинаковыми настройками. При этом использовался изотоп 55Fe и рентгеновская трубка д...

Читать полностью ➞

Смотреть все статьи