Преобразование золота в зоне окисления сульфидных месторождений (коры выветеривания)
Введение
Золото – драгоценный металл начинающий свою историю с эпохи неолита (V тыс. до н. э.). Наверно это единственный металл, который используется на протяжении 5 тысячелетий как – драгоценный металл, из которого изготавливали украшения, монеты и использования в качестве денег. В настоящие время его применение довольно расширилось – это и в различных отраслях промышленности, и в стоматологии, и авиации и космической отрасли, а также электронике и производстве измерительных приборов. Содержание золота в земной коре составляет примерно 4,3·10-10 % по массе от 0,5 до 5 мг/т – что характеризуется как низкое, но месторождения и участки, которые обогащённые металлом, довольно многочисленны. Золото образует промышленные концентрации в постмагматических, главным образом гидротермальных месторождениях. В экзогенных условиях золото является очень устойчивым элементом и легко накапливается в россыпях. Однако доли микроскопического золота, входящий в состав сульфидов, при их окислении способен мигрировать в зоне окисления. Впоследствии золото накапливается в зоне повторного сульфидного обогащения, но максимальные его концентрации связаны с накоплением в зоне окисления, где оно ассоциирует с гидроокислами железа и марганца. Миграция золота в зоне окисления сульфидных месторождений происходит в виде бромистого и йодистого соединений в ионной форме. Некоторыми учёными допускается растворение и перенос золота сульфатом окиси железа или в виде суспензионной взвеси.
Цель работы – изучить процесс преобразования золота в зоне окисления сульфидных месторождений (коры выветривания).
В задачи работы входит: – изучить научную литературу по данной теме;
выделить процессы преобразования золота в зоне окисления сульфидных месторождений;
определить степень изученности вопроса и его основные проблемы изучения.
1. Краткая характеристика отрасли.
В наше время проблема извлечения золота из сульфидных руд коренных месторождений является актуальной, поскольку в последние годы в результате отработки легкообогатимых богатых песков россыпей сохранение ежегодного производства золота вероятно исключительно с изучением труднообогатимых месторождений, в их числе и сульфидные руды. Сульфидные руды, в которых содержание сульфидов не превышает 3-5 %, а главные породные минералы представлены кварцем, силикатными, карбонатными и др. оксидными формами, считаются сравнительно легкообогатимыми. В кварцево-сульфидных рудах значительно большая часть золота самородное, свободное, раскрывается при помоле (40-60 % кл.0,074 мм) и легко может быть извлечено с применением простых гравитационных и флотационных методов обогащения; в случае содержания тонкого золота с неправильной геометрической формой или другой аномальной формой золото выделяют из хвостов гравитации или флотации цианированием. Для большинства первичных сульфидных руд коренных месторождений, в которых содержание сульфидов не превышает 10 %, технологические схемы с учетом минерального, химического, гранулометрического, фазового состава минералов и золота могут включать следующие обогатительные операции:
гравитация и цианирование (Кочкарское, СевероЕнисейское, Воронцовское, Светлинское и др.);
флотация и цианирование (Березовское и др.);
гравитация, флотация и цианирование (Наталкинское, Дарасунское, Советское, Тибетское, Майское, Сухой Лот и др.);
гравитация, флотация и сорбционное выщелачивание огарка после обжига концентрата (Бакырчик и др.);
гравитация, флотация, биовыщелачивание с последующим цианированием кеков и концентратов (Майское и др.).
Для окисленных руд в основном применяют схемы прямого цианирования чаще всего, используя способ сорбции из пульпы (сорбционное выщелачивание) на ионообменных смолах или активных углях. При этом добыча золота из сульфидных руд относиться как к попутному, так и вторичному производству (рис. 1). Этот факт распределения напрямую зависит от генезиса рудных тел месторождения:
фазовый состав форм золота в руде;
крупность частиц золота и реальная степень его раскрытия при дезинтеграции;
геометрическая форма частиц золота;
чистота поверхности частиц золота;
минеральный рудный и породный состав;
степень сульфидности или окисленности основных рудных минералов.
Самые важные показатели в оценке качества сульфидного золоторудного сырья – фазовый состав, крупность частиц золота, степень сульфидности.1
Рис. 1 – Динамика производства золота в РФ.
По информации USGS, в России сосредоточено 14% мировых разведанных запасов золота, что позволяет ей занимать второе место в мире по данному показателю, а вот по добычи – третье (рис. 2). Более подробная карта месторождений Au в России представлена в приложении 1.
Рис. 2 – Структура крупнейших стран по добычи золота в мире.
Вкрапленное золото в сульфидных рудах Северо-Востока России не обладает принципиальным различием от подобных руд Казахстана (Бакырчик), Енисейского кряжа (Олимпиада, Ведуга, Удерейское), Узбекистана (Даугызтау, Кокпатас), Таджикистана (Чоре, Кончоч), Финляндии (Суриикусико), Австралии (Форстевил), США (Донлин Крик), Ганы (Ашанти) и др.
На основе результатов исследований, выполненных многими авторами (Кисляков Л.Д., Кулигин С.А., Плаксин И.Н., Зеленов В.И., Масленицкий И.Н., Ортин М.Ф., Лачко О.А., Каковский И.А., Некрасов Б.Д
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. и многие другие), можно отметить следующее: в сплошных сульфидных рудах Дегтярского, Узельгинского, Гайского и др. месторождений содержание самородного свободного золота при измельчении руды до 98 % класса минус 0,074 мм составляет 4-15 % от всей массы золота; тесно ассоциированного золота с пиритом до 80 %, из которых большая половина представлена частицами крупностью менее 30 мкм «законсервирована» в пирите и при дальнейшем измельчении не раскрывается. Во вкрапленных рудах Гайского месторождения содержание свободного самородного золота при измельчении 65 % класса минус 0,074 мм составляло по их данным 35-40 %, из которых до 20 % представлено крупностью более 0,1 мм. Приведенные данные в основном соответствуют последним исследованиям институтов Гинцветмет, МИСиС, ЦНИГРИ для руд Гайского месторождения текущей переработки. Необходимо отметить, что есть также результаты исследований фазового состава частных проб руды, в которых содержание свободного золота (амальгамируемого и цианируемого) доходит до 70 %, что может быть возможным при отборе проб от отдельных блоков сульфидно-вкрапленных руд, либо смеси сульфидных и окисленных руд с локальной концентрацией свободного золота. Более подробно мы рассмотрим в следующей главе.
2. Зоны окисления сульфидных месторождений
Золото, образованное в зонах окисления сульфидных руд месторождений был открыт в первой половине прошлого века, по-другому его называют гипергенное. Гипергенное золото разнообразных морфологических форм и гранулометрических классов рассматривалось В.М. Крейтером с соавторами [1958] в зоне окисления золото-сульфидных месторождений Северного Казахстана и Южного Урала. Авторами были охарактеризованы минералогические критерии выделения гипергенного золота, выявлены вариации его типоморфных особенностей по мощности профиля окисленных руд. Новое высокопробное золото, отложенное в результате ремобилизации в экзогенных процессах, описывалось М.И. Новгородовой с соавторами [1995] в корах выветривания Южного Урала. Авторами отмечалось, что процессы эти возобновлялись неоднократно в связи с сезонными колебаниями температуры и влажности, что приводило к его перераспределению и концентрированию. Кристаллы новообразованного высокопробного золота с микроструктурными элементами роста в коре выветривания описаны также Б.Л. Щербовым с соавторами [2005] на золоторудном Первомайском участке в Центральном Казахстане. Вопросы растворения, переноса и отложения нового золота в зонах окисления сульфидных месторождений, в россыпях и корах выветривания различного типа рассматривались и многими другими исследователями. Несмотря на это в изученности данного вопроса нет полной ясности в отношении масштаба проявления данной минерализации в природе. Многие авторы выделяют следующую генетическую классификацию золота в зонах окисления сульфидных месторождений:
1) первичные, сохранившие все признаки коренной минерализации;
2) остаточные, перетерпевших интенсивное растворение и облагораживание (выщелачивание примесей);
3) «гипергенное», то есть новообразованных в результате хемогенного переотложенния предварительно растворенного первичного золота. Однако оценка пропорций между генетическими типами золота все еще оценивается произвольно в зависимости от субъективного опыта авторов.
В зоне окисления сульфидных рудных тел, принято выделяются четыре подзоны: 1) поверхностный слой; 2) подзона окисленных руд; 3) подзона окисленных выщелоченных руд; 4) подзона богатых окисленных руд. Однако, из данных подзон, наиболее точно можно определить только поверхностный слой, в остальном случае определяют условное распределение, поскольку это зависит от литологического строения (рис. 3).
Рис. 3 – Обобщенная схема строения зоны окисления.
Совокупность факторов, определяющих характер окисления, делят на две группы: региональные – относятся климатические и морфолого-тектонические и общие особенности металлогении и химизма вод данной области, ко второй – характер данного рудного тела (структурные особенности), условия залегания и характер боковых пород.
Сам процесс преобразования золота в зонах окисления сульфидных месторождений мы рассмотрим в следующей главе на нескольких примерах.
3. Процессы преобразования золота в данных условиях
В данных условиях принято считать, что золото претерпевает три стадии преобразования: растворение миграция и концентрирование в грунтовых водах осаждение новых гидрогенных минеральных форм. Для физико-химического моделирования форм миграции золота разработана стартовая основа и изложены алгоритмы постановки прямых задач химического равновесия, ориентированных на выявление доминантных комплексных форм золота в составе низкотемпературных гидротерм. На основе новых экспериментально полученных констант устойчивости комплексов = 15.1 лог. ед. и Au = 13.7 ± 0.5 лог. ед. при 25°C и 1 атм., с учетом локальности и частичности соответствующих наборов значимых химических равновесий проанализированы ситуации типовых профилей коры выветривания и питающих их вод (табл
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
