Про крупності природного золота

Природне золото відрізняється по крупності, пробності, складу домішок, формі частинок і навіть кольором. Нижче мова піде про крупності золота, одному з найважливіших параметрів, що визначають методику розвідки і випробування родовищ, а також технологію переробки руди.

Найбільше в природі дуже дрібних частинок золота розміром від частки мікрона до десятків мікронів. Такі частинки називаються дисперсними. Умовно вони діляться на Грубодисперсні і тонкодисперсні (високодисперсні). У грубодисперсних системах частинки мають розміри від 1 мкм і вище, в тонкодисперсних - від 1 нм до 1 мкм.

Дисперсні частинки золота є в породах, у воді і в рослинах. Такі частинки видно тільки в електронний мікроскоп (рис.1), їх не вдасться зважити на кращих мікроаналітичних вагах. Розрахункова маса частинки розміром 0,001 мм складає всього 0,00000001 мг, а межа зважування кращих мікроаналітичних ваг - 0,0001 мг. Кількість дрібних частинок золота незліченна. У кожному грамі золота укладено більше 100 мільярдів таких частинок. При величезній кількості дисперсних частинок їх вилучення представляє найбільшу складність і обходиться найдорожче.

Золотін розміром дрібніше 0,01 мм надзвичайно багато. Найбільша Золотина цього класу (0,01 мм) має масу близько 0,00001 мг і її також неможливо зважити на мікроаналітичних вагах. У кожному грамі золота кількість таких частинок перевищує 100 мільйонів.

Незважаючи на те, що золота дрібніше 0,01 мм в природі більше, ніж будь-якого іншого, воно знаходиться переважно в розсіяному стані. Іноді воно утворює промислові скупчення, зазвичай золото-сульфідного типу. У таких родовищах найдрібніші частинки золота концентруються у вигляді включень в деякі мінерали (пірит, арсенопірит і т.п.). Витяг такого золота, навіть при високому вмісті, вимагає тонкого подрібнення порід і розчинення золота будь-яким розчинником (ціанідом, хлоридом).

При природному руйнуванні гірських порід дрібні золотини порівняно легко вивільняються з сульфідів, так як сульфіди окислюються киснем повітря, руйнуються під дією різниці температур і різних механічних впливів. Вивільнені золотини можуть накопичуватися в елювіальний відкладеннях і корах вивітрювання.

Якщо вільний золото розміром менше 0,01 мм потрапляє в річковий потік, то воно переважно розсіюється. Дрібні легкі золотинки вільно переносяться в підвішеному стані навіть при невеликій швидкості течії. Річки переносять таке золото на величезні відстані, і майже всі воно виноситься в моря і океани. До теперішнього часу в морській воді накопичилося кілька мільйонів тонн золота. Зміст його в воді досягає 50 мг / т. Постійно ведуться досліди по вилученню золота з морської води. Зокрема, використовуються сучасні іонообмінні смоли, які адсорбують золото. Але економічно вигідно витягнути його з води поки не вдається, незважаючи на досить численні спроби.

Золото розміром 0,01-0,1 мм характерно для багатьох корінних родовищ. У багатих рудах його можна побачити неозброєним оком, хоча воно може бути не схоже на звичайне золото. Так, в одному з найбагатших родовищ Читинської області (г.Балей) воно виглядало наступним чином / 1 /: «Золото знаходиться в жилах зазвичай у вигляді дрібних частинок. Ці частинки іноді скупчуються, даючи пухкі сростки і скупчення, видимі неозброєним оком. Зовнішній вигляд цих скупчень такий, що вперше бачить їх спостерігач не дізнається в них золота. Це сіро-зелені плями досить непривабливого вигляду з тьмяним блиском або зовсім без блиску. Такого роду золото носить назву «зеленого» золота ». Розміри частинок золота приведені в табл.

Табл. Ситовий аналіз золота Балейского родовища

Розмір золотин, мм

Частка золота,%

0,2 - 0,1

0,1 - 0,05

0,05 - 0,01

менше 0,01

Як видно з таблиці, в Балейского родовищі золотини різні за розміром, є менш 0,01 мм і більше 0,1 мм. Це цілком звичайне явище, в будь-якому родовищі золотини мають різні розміри. Залежно від завдань досліджень визначають індивідуальні розміри золотин або ситові їх розміри. Індивідуальні розміри визначають для кожної золотини окремо, при цьому щонайменше визначають довжину частки і її ширину. На рис.1 найбільша Золотина має розміри 10х5 мкм. По можливості визначають також товщину частки і тоді розмір кожної з них виражається трьома цифрами, наприклад: 0,8х0,2х0,15 мм і т.п.

Крім індивідуальних розмірів частинок, в практиці часто використовують «ситові розміри». Ситові розміри частинок є усередненими. Вони визначаються величиною отворів сит, через які просівається золото. Наприклад, якщо золото висипати на сітку з розмірами осередку 1,0 мм, то всі частинки, які прокидалися через сітку, мають розмір «мінус 1,0 мм», а ті які залишилися на сітці - «плюс 1,0 мм». Якщо частинки пройшли через сітку 1,0 мм, але затрималися на сітці 0,5 мм, то ситовий розмір часток становить «плюс 0,5 - мінус 1,0 мм» (плюс означає більше, мінус - дрібніше).

Розсівання на ситах з різними розмірами дозволяє отримати розподіл золота по крупності, яке називається ситовим аналізом (см.табл.). Для аналізу золотини спочатку витягують з породи, потім розсіюють. Для поділу на класи дуже дрібних частинок існують спеціальні класифікатори. Ситовий аналіз золота надзвичайно важливий для будь-яких практичних рішень. Без ситового аналізу неможливий правильний вибір обладнання та організація ефективної видобутку золота.

Таблиці ситового аналізу не завжди зручні, тому додатково до них нерідко використовують «гранулометричні характеристики» золота. Одна з важливих характеристик - медіанний розмір золотин (Ме, мм). Ме є розрахунковий розмір сита, через яке просеется 50% золота. Наприклад, в Балейского золоті (див. Табл.1) через сито 0,01 мм просівається 10% золота (менше 50%), а через сито 0,05 мм більше 50%. Значить сито, через яке просеется половина має бути більше 0,01 мм, але менше 0,05 мм. Є проста формула розрахунку значення Ме за даними ситового аналізу / 2 /. За цією формулою для Балейского родовища Ме = 0,03 мм.

Ще одна важлива гранулометрична характеристика - показник сортування золота «С». Він характеризує діапазон коливань розміру золотин щодо Ме. Якби все золотини в родовищі були однаковими, то показник сортування дорівнював би нулю. Для Балейского золота показник сортування С = 0,28. Таке золото відноситься до добре сортувати, тобто порівняно однорідному за розміром складових його частинок. Для погано сортованого золота З> 0,4. Іноді використовують і інші характеристики золота.

За всю історію людства, ймовірно, видобуто найбільше золота з розміром частинок від 0,1 до 1,0 мм. Таке золото видиме (рис.2), технологія його отримання порівняно проста і добре розроблена. Щоб вивільнити золото з руди, її потрібно спочатку подрібнити. Ця операція досить енергоємна і дорога, але подрібнення до 0,1 мм (в практиці прийнято 0,074 мм) технічно і економічно цілком можливо. Сучасні дробарки і млини дозволяють подрібнювати десятки і сотні тонн руди на годину.

З подрібненої руди золото крупніше 0,1 мм задовільно витягується простими гравітаційними методами (шлюзами, плосконі і т.п.), відомими сотні років. У минулому столітті для підвищення вилучення дрібного золота розроблені концентраційні столи, відцентрові концентратори і інші збагачувальні апарати.

Золото розміром 0,1 мм вже можна віднести до «гравітаційному», тобто до такого, яке осідає у воді під дією сили тяжіння. За рахунок цього золото розміром 0,1 мм вже може затримуватися на дні річок і утворювати скупчення, вигідні для відпрацювання. Відомі розсипи з розміром золота Ме = 0,1-0,11 мм, але таких розсипів мало і вони розташовані поруч з корінними родовищами. Тобто крупність золота 0,1 мм є граничною для накопичення в алювіальних розсипах. Велика частина золота розміром 0,01-0,1 мм несеться течією, розсіюється по річковій долині і виноситься в океан, а 0,1-1,0 мм переважно залишається.

Важливою перевагою золота цього класу є те, що його родовища в природі зустрічаються не дуже рідко, а їх пошуки і розвідка не вимагають великих витрат. Золотовмісні руда з золотом розміром 0,1-1,0 мм виявляється свердловинами; розкриті рудні тіла випробують зручними в практичному відношенні пробами масою 10-12 кг, а пробірного аналізу руди на золото вже не одна тисяча років. У підсумку, родовища з золотом розміром 0,1-1,0 мм виявляються і оцінюються розвідкою вельми успішно при порівняно невеликих витратах.

Золото крупніше 1-2 мм в природі також нерідко зустрічається (рис.3). У розсипних родовищах частка золота більше 1 мм часто перевищує 50%, а в деяких розсипах досягає 70%. Відомі відпрацьовані розсипи, в яких велика частина золота була більша 8 мм. Деякі розсипи з великим золотом були надзвичайно багатими і містили сотні тонн золота. Понад 100 років велике золото добувається з розсипів долини р.Бодайбо в Іркутській області. Розсипи долини р.Чай-Урья відпрацьовуються вже більше 70 років і т.п.

Джерелами великого золота в розсипах є малосульфідние кварцові жили, тобто жили, в яких мало таких мінералів, як пірит, арсенопірит, галеніт і т.п. При відсутності сульфідів в продуктивних гідротермальних розчинах, центрів кристалізації золота виникає менше, але кожен з них акумулює більше золота. Велике золото нерідко утворює красиві агрегати з кварцом, що мають високу ціну у колекціонерів.

Золотини розміром 8-10 мм зазвичай мають масу понад 1 г і називаються самородкаміЖіли з самородковим золотом сучасними геологічними методами знайти майже неможливо. Самородки розосереджені в них дуже рідко, набагато рідше, ніж родзинки в булці. Наприклад, при промисловому утриманні золота 10 г / т одна Золотина розміром 10 мм (масою 1 г) припадає на 100 кг породи, а самородок розміром 15-20 мм - один на 3-5 тонн. Проби з розвідувальних свердловин мають масу 1-3 кг, відповідно ймовірність того, що в пробу потрапить самородок, дуже мала. А відбирати важкі валові проби, щоб в них потрапив самородок, практично складно. Геологи працюють, як правило, в неосвоєних районах, а валову пробу потрібно не тільки відібрати, але і доставити в лабораторію для аналізу. Технічних засобів для цього у геологів зазвичай немає.

Багаті самородковие жили іноді все-таки знаходять при візуальних геологічних спостереженнях. Як приклад наведемо два випадки.

1.Якутія, струмок Порожній. У гранитоидах розташовані рудні кварцові жили з пологим падінням. З одного гнізда «борошнистого» кварцу в жилі було видобуто близько 30 кг рудного золота. Виділення його великі: зустрічалися самородки в десятки грамів. Кварцові жили послужили джерелом розсипи р.Порожній. У невивітрілі жилах кварц, в основному, масивний, молочно білий. Поблизу зальбандам часто насичений смужками слюдистих хлорітоідов, чому він набуває полосчатое будова. До зальбандам ж приурочено і видиме золото.

2.Якутія, струмок Передовик. Рудні тіла представлені кварцовими жилами, їх системами і інтенсивним прожілкованіем в дайках і осадових породах. Найбільш цікаве рудне тіло - жила, січна дайку. Дайка майже без остачі перероблена гідротермами. Мінералізація приурочена до зони дроблення потужністю 0,3-0,4 м. Розмір золотин в цьому рудному тілі досягає 6-8 мм, іноді до 1-2 см; вага рудних самородків - до 30 м

Найважливіше значення при пошуку самородкових жив має аналіз розсипного золота. У деяких розсипах можна знайти самородки з кварцом (рис.4, 5, 6) - це прекрасний пошуковий ознака. Золото і кварц, мають різні коефіцієнти температурного розширення і по контакту золота і кварцу порівняно легко, проникає волога. При коливаннях температури (замерзанні і відтаванні порід) золото швидко відділяється від кварцу. Якщо кварц з золотом знаходяться разом, то це означає, що самородок відокремився від жили зовсім недавно і жила в повному обсязі зруйнована. Крім того, жила знаходиться недалеко, може бути, на відстані кількох кілометрів, так як самородки через велику маси пересуваються повільно.

Чим більше самородки, тим рідше вони зустрічаються в природі. Це загальна закономірність. У той же час є райони, де самородків багато. Наприклад, на Ленінському копальні південного Уралу в середині минулого століття відпрацьовувалася розсип по р.Ташкутарганке, в якій самородки масою менше 50 г вважалися рядовим золотом. Тут же, на Південному Уралі, був знайдений найбільший в Росії (зі збережених) самородок «Великий трикутник» масою 36 кг і кілька самородків масою близько 10 кг.

Самородки на Уралі знаходили не тільки в минулому столітті. Кілька років тому знайдено унікальний самородок з кварцом масою понад 1 кг. Самородковие райони є в Іркутській і Магаданської областях, в Якутії, на Чукотці і ін.

Зазвичай самородки знаходять випадково при відпрацюванні родовищ з великим золотом. В останні десятиліття пошуком самородків золота за кордоном стали займатися спеціально. Ціна красивих самородків набагато більша за ціну укладеного в них металевого золота, тому витрати на пошук самородків окупаються. Не варто на місці і технічний прогрес. До теперішнього часу розроблені геофізичні прилади - металодетектори, які дозволяють ефективно вести випробування і пошук великого золота / 3,4 / (рис.7). Золото, зображене на фото 2-6, знайдено за допомогою цих приладів.

Таким чином, розміри природного золота коливаються від тонкодисперсних частинок до самородків, тобто відрізняються по майже в 100 тис. Разів. При цьому для кожного з родовищ характерний свій діапазон крупності золота. Є родовища з дисперсним золотом, є з золотом великим. Відмінності в крупності золота визначають відмінності в технології переробки руди і збагачення, а також в методиці розвідки і випробування. У загальному випадку родовища з дрібним золотом вимагають порівняно невеликих витрат на пошуки і розвідку, але зате промислове вилучення золота з руди коштує дорожче, так як необхідні процеси тонкого дроблення, флотації або ціанування. Для родовищ з великим золотом витяг з руди обходиться дешевше (досить простих гравітаційних апаратів), але пошуки таких родовищ складніше, а розвідка дорожче або має низьку вірогідність.

Отримати надійні відомості про крупності золота в родовищі можна на основі якісних технологічних досліджень, виконаних на представницьких пробах. На жаль, на дослідженнях нерідко економлять, що призводить до погрішностей проектування і збитків підприємств. Зокрема, можливе застосування купчастого вилуговування на родовищі з великим золотом (де ця технологія неефективна), застосування невідповідного обладнання для вилучення золота на розсипах і т.п.

література

1. Звягінцев О.Е. Геохімія золота // Л .: 1941 АН СРСР, 110 с.

2. Кавчік Б.К. Визначення гранулометричних характеристик розсипного золота за даними ситових аналізів (графічний спосіб). Зoлотодобича 171, лютий 2013, С.26-29.

3. Кавчік Б.К. Розрахунок деяких гранулометричних характеристик розсипного золота .

4. Кавчік Б.К. Геофізичне випробування корінного родовища золота. « золотодобування », 2005. №81

Переглядів статті: 28233, коментарів: 31