Минералого-геохимические особенности руд и технологических продуктов обогащения золоторудного месторождения
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1. Материал для исследования 5
1.2. Методы исследования 7
2. КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА 15
2.1. Географо-экономический очерк 15
2.2. Стратиграфия 16
2.3. Магматические образования 24
2.4. Тектоника 26
2.5. Полезные ископаемые 30
3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУД И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ 34
3.1 Первичная сульфидная руда 34
3.2. Окисленная руда 46
3.3. Хвосты флотационного обогащения 49
4. ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РУД И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ 55
4.1 Геохимические особенности руд 55
4.2 Химические особенности технологических продуктов обогащения 63
5. ФОРМА НАХОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА В РУДАХ 65
5.1. Золото в первичной сульфидной руде 65
5.2. Золото в окисленной руде 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 82
1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1. Материал для исследования 5
1.2. Методы исследования 7
2. КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА 15
2.1. Географо-экономический очерк 15
2.2. Стратиграфия 16
2.3. Магматические образования 24
2.4. Тектоника 26
2.5. Полезные ископаемые 30
3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУД И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ 34
3.1 Первичная сульфидная руда 34
3.2. Окисленная руда 46
3.3. Хвосты флотационного обогащения 49
4. ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РУД И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ 55
4.1 Геохимические особенности руд 55
4.2 Химические особенности технологических продуктов обогащения 63
5. ФОРМА НАХОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА В РУДАХ 65
5.1. Золото в первичной сульфидной руде 65
5.2. Золото в окисленной руде 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 82
Золото относится к стратегическим полезным ископаемым, добыча которых необходима для пополнения запасов.
В настоящее время Российская Федерация обладает обширной минерально-сырьевой базой (МСБ) золота. Для дальнейшего развития горнодобывающей отрасли необходимо постоянно пополнять МСБ золота, а также рассматривать различные более мелкие комплексные золотосодержащие объекты, а также нетрадиционные источники золота. Оптимальная технология производства, при которой извлечение полезного компонента будет осуществляться с минимальными потерями, так как реализация имеющихся прогнозных ресурсов сможет обеспечить прирост промышленных запасов в объеме не более 2.5-2.9 тыс. т, что позволит продлить работу золотодобывающей промышленности страны при уровне добычи 2017 г. всего на 7-9 лет (Госдоклад, 2019).
Ряд регионов Российской Федерации имеют неопоискованные с необходимой детальностью объекты, одним из которых являются скарновые месторождения на Алтае, в которых содержания золота может достигать 5-10 г/т (Вахрушев, 1972; Демидов и др, 2008ф; Гусев, 2013; Логвиненко, Тимкин, 2014).
На территории Горного Алтая встречаются разнообразные скарновые месторождения и проявления, содержащие в тех или иных количествах золото. К таким объектам относятся золото-медно-скарновые месторождения (Синюхинское, Мурзинское и др.), на медноскарновом Мурзинском месторождении среднее содержание золота достигает 5 г/т (Гусев, 2014). Железо-скарновые объекты (Майское, Лебедское и др), содержания золота в которых колеблются от 0.8 до 106.6 г/т, в среднем 3.7 г/т (Демидов и др., 2008ф; Дубский и др., 2012ф).
Цель исследования: выявление минералого-геохимических особенностей руд с целью подбора эффективной технологии извлечения золота.
Задачи исследования:
1. Характеристика минералогических особенностей руд и технологических продуктов;
2. Определение их химического состава;
3. Выявление форм нахождения золота;
4. Предложение схем обогащения разных типов золотосодержащих руд.
Материал для исследования был получен в рамках выполнения хоздоговорных работ по изучения вещественного состава руд Каштауской рудоносной площади.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы:
1. Макроскопическое описание и фотодокументация пород и руд;
2. Петрографический анализ;
3. Пробоподготовка с использованием современных методов (ЭИД, гидросепарация);
4. Рентгенофазовый анализ;
5. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой;
6. Сканирующая электронная микроскопия и микрозондовый анализ;
7. Статистическая обработка результатов исследований.
Апробация работы. Основные результаты обсуждались и докладывались на Десятой Российской молодежной научно-практической школе «Новое в познании процессов рудообразования», г. Москва, 2021; на Молодежной научно-образовательной конференции ЦНИГРИ «Минерально-сырьевая база алмазов, благородных и цветных металлов - от прогноза к добыче», г. Москва, 2021-2022; XXV Международном симпозиуме имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» в г. Томск, 2022;
Благодарности.
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Пановой Е.Г за помощь, консультации и поддержку на всех этапах написания выпускной квалификационной работы магистра.
Автор искренне благодарен Аликину О.В. за помощь в постановке лабораторных исследований и проведении пробоподготовки, а также главному обогатителю ООО «Березовский рудник» Пастухову Д.М. за проведение технологических испытаний по обогащению руд.
Особую благодарность автор выражает сотрудникам Пермского государственного университета (ПГНИУ) д.г.-м.н Осовецкому Б.М., к.г.-м.н. Казымову К.П., ст. преп. Пузику А.Ю. и ст. преп. Томилиной Е.М. за неоценимую помощь в проведении аналитических исследований, подготовке и обсуждении настоящей работы.
В настоящее время Российская Федерация обладает обширной минерально-сырьевой базой (МСБ) золота. Для дальнейшего развития горнодобывающей отрасли необходимо постоянно пополнять МСБ золота, а также рассматривать различные более мелкие комплексные золотосодержащие объекты, а также нетрадиционные источники золота. Оптимальная технология производства, при которой извлечение полезного компонента будет осуществляться с минимальными потерями, так как реализация имеющихся прогнозных ресурсов сможет обеспечить прирост промышленных запасов в объеме не более 2.5-2.9 тыс. т, что позволит продлить работу золотодобывающей промышленности страны при уровне добычи 2017 г. всего на 7-9 лет (Госдоклад, 2019).
Ряд регионов Российской Федерации имеют неопоискованные с необходимой детальностью объекты, одним из которых являются скарновые месторождения на Алтае, в которых содержания золота может достигать 5-10 г/т (Вахрушев, 1972; Демидов и др, 2008ф; Гусев, 2013; Логвиненко, Тимкин, 2014).
На территории Горного Алтая встречаются разнообразные скарновые месторождения и проявления, содержащие в тех или иных количествах золото. К таким объектам относятся золото-медно-скарновые месторождения (Синюхинское, Мурзинское и др.), на медноскарновом Мурзинском месторождении среднее содержание золота достигает 5 г/т (Гусев, 2014). Железо-скарновые объекты (Майское, Лебедское и др), содержания золота в которых колеблются от 0.8 до 106.6 г/т, в среднем 3.7 г/т (Демидов и др., 2008ф; Дубский и др., 2012ф).
Цель исследования: выявление минералого-геохимических особенностей руд с целью подбора эффективной технологии извлечения золота.
Задачи исследования:
1. Характеристика минералогических особенностей руд и технологических продуктов;
2. Определение их химического состава;
3. Выявление форм нахождения золота;
4. Предложение схем обогащения разных типов золотосодержащих руд.
Материал для исследования был получен в рамках выполнения хоздоговорных работ по изучения вещественного состава руд Каштауской рудоносной площади.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы:
1. Макроскопическое описание и фотодокументация пород и руд;
2. Петрографический анализ;
3. Пробоподготовка с использованием современных методов (ЭИД, гидросепарация);
4. Рентгенофазовый анализ;
5. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой;
6. Сканирующая электронная микроскопия и микрозондовый анализ;
7. Статистическая обработка результатов исследований.
Апробация работы. Основные результаты обсуждались и докладывались на Десятой Российской молодежной научно-практической школе «Новое в познании процессов рудообразования», г. Москва, 2021; на Молодежной научно-образовательной конференции ЦНИГРИ «Минерально-сырьевая база алмазов, благородных и цветных металлов - от прогноза к добыче», г. Москва, 2021-2022; XXV Международном симпозиуме имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» в г. Томск, 2022;
Благодарности.
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Пановой Е.Г за помощь, консультации и поддержку на всех этапах написания выпускной квалификационной работы магистра.
Автор искренне благодарен Аликину О.В. за помощь в постановке лабораторных исследований и проведении пробоподготовки, а также главному обогатителю ООО «Березовский рудник» Пастухову Д.М. за проведение технологических испытаний по обогащению руд.
Особую благодарность автор выражает сотрудникам Пермского государственного университета (ПГНИУ) д.г.-м.н Осовецкому Б.М., к.г.-м.н. Казымову К.П., ст. преп. Пузику А.Ю. и ст. преп. Томилиной Е.М. за неоценимую помощь в проведении аналитических исследований, подготовке и обсуждении настоящей работы.
Изучены две пробы золотосодержащих руд Каштауской рудоносной площади (Кемеровская область, Российская Федерация).
Материал пробы первичных сульфидных руд представлен контактовометасоматическими породами: известковыми скарнами; а окисленных золотосодержащих руд - продуктами выветривания и окисления первичных руд: железистыми охрами, глинистыми минералами и остаточными агрегатами полевых шпатов и амфиболов с вкраплениями гранатов группы андрадита. Распределение материала в изученных пробах неравномерно. В материале окисленных руд прослеживается бимодальный характер распределения: преобладают крупные и самая тонкая фракции (~15 % в классе -2.5+1 мм, и ~19 % в классе <0.01 мм соответственно). Значительная доля шламовой составляющей (<0.01 мм) здесь указывает на широкое развитие процессов выветривания. В материале первичных руд преобладает крупная фракция (~35 % в классе крупности -10+5мм), что свидетельствует об относительной устойчивости к электроимпульсному измельчению.
Определены валовый химический состав материала каждой пробы и хвостов флотационного обогащения. По химическому составу материал окисленных и первичных руд контрастен как для породообразующих компонентов (SiO2, CaO, S, БезОз), так и микрокомпонентов (Zn, As, Ba). Содержание золота в исходных рудах изменяется от ~1-2 г/т в первичной руде, до 3.7 г/т в окисленной. Содержание серебра снижается в окисленных рудах до 0.7 г/т, при 1.2 г/т в первичной руде. Палладий также концентрируется в окисленных рудах (от 0.4 г/т в первичной руде, до 0.7 г/т- в окисленной).
Анализ распределения золота по классам крупности в продуктах дробления первичных руд указывает на преобладание тонкодисперсных его образований: максимальные его содержания обнаружены в классе крупности -0.045+0.010 мм. В окисленной руде при процессах химического выветривания происходит укрупнение частиц золота, что обеспечивает относительно повышенные его концентрации в крупных классах (Au до 4.5 г/т в классе -0.5+0.315 мм), тем не менее максимальные концентрации в окисленных рудах также наблюдаются в самом тонком классе (Au до 6.5 г/т в классе крупности -0.045+0.010 мм).
Определены основные формы нахождения золота: 1) крупное самородное золото (ECD = 73.21 ± 15.95 мкм), Au: 87.53±1.14 масс. % и Ag: 9.47 ±3.50 масс. %; 2) свободные сростки самородного золота с сульфидами и висмутотеллуридами (ECD = 73.21 ± 15.95 мкм, Au: 81.11±1.92 масс. % и Ag: 18.89 ±4.06 масс. %) и 3) тонковкрапленное золото (размерами первые микроны) в сульфидах в ассоциации с висмутотеллуридами Au = 74.83±2.66 мас. %, Ag = 25.17±4.58 мас. %.
Анализ распределения и форм нахождения и минеральных ассоциаций золота в продуктах технологического передела первичных и окисленных руд указывает на целесообразность применения различных схем обогащения для каждого типа руд: для окисленных руд рекомендуется применение гравитационного-цианидной схемы обогащения, а для первичных руд - кучного выщелачивания цианидами.
Материал пробы первичных сульфидных руд представлен контактовометасоматическими породами: известковыми скарнами; а окисленных золотосодержащих руд - продуктами выветривания и окисления первичных руд: железистыми охрами, глинистыми минералами и остаточными агрегатами полевых шпатов и амфиболов с вкраплениями гранатов группы андрадита. Распределение материала в изученных пробах неравномерно. В материале окисленных руд прослеживается бимодальный характер распределения: преобладают крупные и самая тонкая фракции (~15 % в классе -2.5+1 мм, и ~19 % в классе <0.01 мм соответственно). Значительная доля шламовой составляющей (<0.01 мм) здесь указывает на широкое развитие процессов выветривания. В материале первичных руд преобладает крупная фракция (~35 % в классе крупности -10+5мм), что свидетельствует об относительной устойчивости к электроимпульсному измельчению.
Определены валовый химический состав материала каждой пробы и хвостов флотационного обогащения. По химическому составу материал окисленных и первичных руд контрастен как для породообразующих компонентов (SiO2, CaO, S, БезОз), так и микрокомпонентов (Zn, As, Ba). Содержание золота в исходных рудах изменяется от ~1-2 г/т в первичной руде, до 3.7 г/т в окисленной. Содержание серебра снижается в окисленных рудах до 0.7 г/т, при 1.2 г/т в первичной руде. Палладий также концентрируется в окисленных рудах (от 0.4 г/т в первичной руде, до 0.7 г/т- в окисленной).
Анализ распределения золота по классам крупности в продуктах дробления первичных руд указывает на преобладание тонкодисперсных его образований: максимальные его содержания обнаружены в классе крупности -0.045+0.010 мм. В окисленной руде при процессах химического выветривания происходит укрупнение частиц золота, что обеспечивает относительно повышенные его концентрации в крупных классах (Au до 4.5 г/т в классе -0.5+0.315 мм), тем не менее максимальные концентрации в окисленных рудах также наблюдаются в самом тонком классе (Au до 6.5 г/т в классе крупности -0.045+0.010 мм).
Определены основные формы нахождения золота: 1) крупное самородное золото (ECD = 73.21 ± 15.95 мкм), Au: 87.53±1.14 масс. % и Ag: 9.47 ±3.50 масс. %; 2) свободные сростки самородного золота с сульфидами и висмутотеллуридами (ECD = 73.21 ± 15.95 мкм, Au: 81.11±1.92 масс. % и Ag: 18.89 ±4.06 масс. %) и 3) тонковкрапленное золото (размерами первые микроны) в сульфидах в ассоциации с висмутотеллуридами Au = 74.83±2.66 мас. %, Ag = 25.17±4.58 мас. %.
Анализ распределения и форм нахождения и минеральных ассоциаций золота в продуктах технологического передела первичных и окисленных руд указывает на целесообразность применения различных схем обогащения для каждого типа руд: для окисленных руд рекомендуется применение гравитационного-цианидной схемы обогащения, а для первичных руд - кучного выщелачивания цианидами.
Подобные работы
- Минералого-геохимические особенности руд и технологических продуктов обогащения золоторудного месторождения
Магистерская диссертация, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 5450 р. Год сдачи: 2022