Способы опробования лежалых хвостов золотоизвлекательных фабрик и некоторые закономерности распределения золота в хвостохранилищах

3. Коровин С.С., Зимина Г.В., Резник А.М. и др. Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. В 3-х кн. М.: МИСИС, 1996. Кн. I. 376 с.

4. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей / Н.К. Воскресенская [и др.]. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т.1. 845 с.

5. Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. III: Двойные системы с общим катионом. М.: Металлургия, 1979. 204 с.

6. Фазовые равновесия в системах с участием метава-надатов некоторых щелочных металлов / И.К. Гаркушин [и др.]. М.: Машиностроение-1, 2005. 118 с.

7. Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Фролов Е.И. Фазовые равновесия в системах с участием солей лития. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. 121 с.

8. Ликвидус системы Li||WO4,F,Cl(NO3) и Li||WO4,VO3,Cl(Br) / Ж.А.Кошкаров [и др.] // Журн. неорган. химии. 1987. Т.32, вып.6. С. 1480-1483.

9. Игнатьева Е.О., Дворянова Е.М., Гаркушин И.К. Прогнозирование и экспериментальное исследование Т-х-диаграммы двухкомпонентной системы Na2CrO4-NaI // IX Международное Курнаковское совещание по ФХА: тез. докл. Пермь, 2010. С. 177.

10. Игнатьева Е.О., Дворянова Е.М., Гаркушин И.К. Исследование двухкомпонентных систем NaI-Na2MoO4, KI-K2M0O4 // Актуальные проблемы химии. Теория и практика:

тез. докл.Всеросс. научн. конф. 21-23 октября 2010 г./ отв. ред. В.Н. Майстеренко. Уфа: РИЦ БашГУ, 2010. С. 5.

11. Исканденров Э.Г., Вердиев Н.Н., Вайнштейн С.И. Фазовые равновесия в системе NaCl-NaBr-Na2MoO4 // Журн. неорган. химии. 2007. Т. 52, вып. 3. С. 427-430.

12. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Строение вещества: учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1978. 84 с.

13. Анализ, прогнозирование и экспериментальное исследование рядов систем из галогенидов щелочных и щелочноземельных элементов / И.К. Гаркушин [и др.]. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 148 с.

14. Гаркушин И.К., Замалдинова Г. И., Мифтахов Р.Т. Расчет эвтектики в двухкомпонентной системе LiBr-FrBr с учетом данных по ряду LiBr^Br (М - Na, K, Rb, Cs) // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2004. Т.47, вып. 9. С. 28-31.

15. Матейко З. А., Бухалова Г.А. Тройная система из мо-либдатов и фторидов натрия и калия // Журн. неорган. химии. 1955. Т. 25, вып. 9. С.1673-1680.

16. Кочкаров Ж. А., Трунин А.С. Прогнозирование фазового комплекса четырехкомпонентных взаимных систем Na,K//F,CO3,MoO4(WO4).

17. Егунов В.П. Введение в термический анализ. Самара: ПО «СамВен», 1996. 270 с.

18. Термические константы веществ: справочник / под ред. В.П.Глушко. М.: ВИНИТИ, 1982. Вып. Х, ч. 1. 440 с.

УДК 622.7-17

СПОСОБЫ ОПРОБОВАНИЯ ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ ЗОЛОТОИЗВЛЕКАТЕЛЬНЫХ ФАБРИК И НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В ХВОСТОХРАНИЛИЩАХ

О.А.Пунишко1, С.В.Катышева2

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведены результаты исследований эффективности различных способов опробования хвостохранилищ. Установлен ряд закономерностей распределения золота по площади и глубине хвостохранилища: возрастание содержания золота с глубиной хвостохранилища по сравнению с верхними его слоями; максимальное содержание золота в зонах, наиболее близко расположенных к фабрике; образование придамбовой обогащенной полосы по всему периметру хвостохранилища. Ил. 1. Библиогр. 3 назв.

Ключевые слова: золото; техногенные отвалы; методы опробования.

SAMPLING METHODS FOR AGED TAILINGS FROM GOLD PROCESSING PLANTS AND SOME REGULARITIES OF GOLD DISTRIBUTION IN TAILINGS DUMPS O.A. Punishko, S.V. Katysheva

National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The study results of the efficiency of various sampling methods of tailings dumps are presented. A series of gold distribution regularities by the entire area and depth of tailings dump is determined: the growth of gold content with the depth of tailings dump as compared to its upper layers; the maximum gold content in the zones closest to the factory; the formation of a concentrated dam strip along the perimeter of the tailings dump. 1 figure. 3 sources.

Key words: gold; technogenic dumps; sampling methods.

1Пунишко Олег Арнольдович, кандидат технических наук, профессор кафедры металлургии цветных металлов, тел.: (3952) 339313.

Punishko Oleg, Candidate of technical sciences, Professor of the Department of Metallurgy of Non-Ferrous Metals, tel.: (3952) 339313.

2Катышева София Владимировна, аспирант, инженер-металлург, тел.: 89642748224, e-mail: S_KATYSHEVA@ mail.ru Katysheva Sofia, Postgraduate, Metallurgical Engineer, tel.: 89642748224, e-mail: S_KATYSHEVA@mail.ru

Главной целью вовлечения в повторную переработку техногенных золотосодержащих отвалов является извлечение драгметалла и его успешная реализация для получения прибыли инвесторами. Известны случаи, когда иностранные инвесторы воздерживались от вклада средств из-за отсутствия достоверной информации по запасам золота и его содержания. Поэтому необходимо, чтобы интересуемый объект был максимально изучен с точки зрения количества сосредоточенного в нем металла, общего его содержания, в том числе и по различным участкам.

Запасы золота в долголетних отвалах считаются достаточными, если обеспечивается работа предприятия при их отработке не менее чем на 5 лет. При одновременной или совместной переработке руды текущей добычи и отвалов объем последних не имеет первостепенного значения, поскольку в первую очередь учитывается содержание в них золота и возможность их переработки по технологии действующей фабрики.

Именно совместная переработка отвалов и руды является экономически целесообразной, поскольку вещественный состав отвалов и руды практически одинаков и строительство специального завода для переработки отвалов не является необходимым условием вовлечения их в эксплуатацию. Именно по этим причинам возникает необходимость оценки отвалов как объектов попутной золотодобычи.

Объемы отвалов и массовое их количество легко определить маркшейдерскими замерами площади и глубины хвостохранилища. Содержание золота в разных его точках можно определить только путем взятия проб и их пробирного анализа.

Существует множество способов отбора проб от руды. Однако лежалые хвосты принципиально отличаются от руды. Отвалы - это измельченные до крупности минус 0,2-0,07мм рудные продукты, слежавшиеся в результате их длительного хранения, легко разрушаемые при механическом воздействии или струей воды. Наиболее приемлемыми способами опробования отвалов являются: копушной, канавный, борозд-ковый и точечный (керновый). Главным условием при отборе является получение представительной пробы. Наиболее представительная по содержанию золота проба получается при шурфовом или ударно-канатном способах пробоотбора. В этих случаях хвостохрани-лище опробуется как по площади, так и по глубине. При шурфовом методе с поверхности хвостохранилища на всю его глубину пробивается шурф определенного сечения. Во избежание обвалов шурф крепят деревянной крепью. Во время проходки на каждом метре шурфа в каждой его стенке или с двух противоположных вручную отбирается бороздковая проба. Результаты шурфового опробования остаются достоверными в пределах площади хвостохранилища, ограниченной радиусом 50 м от места закладки шурфа, т. е. ореол достоверности составляет около 2000 м2 и при глубине хвостохранилища 10 м может быть распространен на объем хвостов в пределах 30 тыс. т. Достаточно представительные пробы получаются при канавном способе опробования, однако результаты

анализов по содержанию золота остаются достоверными только на глубину проходки канав, то есть 0,5-1м. Далее по точности опробования следует копушной способ опробования. Таким образом, последние два способа опробования являются площадными, то есть поверхностными. Стоимость опробования снижается в той же последовательности: шурфовой - бурильный - канавный - копушной.

Были проведены значительные работы по опробованию двух крупных хвостохранилищ России. Опробование проведено за 6-8 месяцев.

Для опробования первого объекта были использованы три способа взятия проб: копушной, шурфовой и с применением станков ударно-канатного бурения.

Опробование копушным способом проводили по сетке 50х50м ручным способом. Вес отобранной в каждой точке пробы составил 10-15кг. Глубина отбора проб 20-40см. Каждую пробу сокращали, высушивали и направляли на пробирный анализ. По всем точкам опробования рассчитывали среднее арифметическое содержание золота, которое составило 1,29г/т.

Главным недостатком копушного и канавного способов опробования является отбор проб с небольших глубин от поверхности отвалов. Поэтому достоверность результатов опробования может быть отнесена только к массе отвалов до глубины их опробования.

Одновременно по той же сетке проводили опробование хвостов станками ударно-канатного бурения на полную глубину хвостохранилища - до почвенно-растительного слоя. Опробование проводили через каждый метр проходки скважин. На рисунке нанесены номера скважин с результатами опробования. По каждой скважине рассчитано среднеарифметическое содержание золота и вес пробы, отобранной при бурении. Расчетное содержание золота по скважинам составило 1,16 г/т. Таким образом, количество копуш-ных и скважных точек опробования оказалось примерно равным 51 и 57, то есть по каждому месту опробования получено два результата содержания золота -по площади и по глубине.

Как следует из сравнения представленных данных, опробование по площади (1,29 г/т) показало на 12% более высокое содержание золота, чем по глубине (1,16 г/т). Такой результат можно объяснить протекающими на высохшей поверхности хвостохрани-лища природными процессами эрозии почвы и ее выветривания. В результате легкие и мелкие минеральные фракции хвостов с незначительным содержанием золота сносились воздушным потоком. Таким образом, происходило естественное обогащение поверхности хвостов хвостохранилища по золоту.

Параллельно были пробиты два шурфа сечением 1,8 х3,8м на всю глубину хвостохранилища (14м). Выбор места закладки шурфов проведен эмпирически, но с условием их максимального приближения к внутреннему борту хвостохранилища в местах сброса хвостов фабричной пульпы. В процессе проходки шурфа отбирали пробы по противоположным бортам - «Южному» и «Северному». Взятие пробы производили бороздковым способом через каждый метр проходки шурфа. В табл. 1 приведены результаты опробования

некоторых проб в зависимости от глубины ухода шурфа. По каждому борту рассчитано среднеарифметическое значение содержания золота: по южному борту - 1,77г/т, северному - 1,70г/т.

Схожие данные получены и по шурфу № II. Во всех пробах глубинного опробования отмечено постоянно возрастающее содержание золота по глубине хвостохранилища. С учётом миграции золота и других технологических факторов установлено, что кривая поверхностного и глубинного распределения золота в хвостах проходит через максимум его содержания в придамбовой зоне (в районе сброса хвостов) и по нулевой отметке (по ложу хвостохранилища).

С глубиной ухода шурфа и снаряда ударно-

канатного станка с отметки 9м и ниже отмечалось повышенное влагосодержание, затрудняющее отбор проб.

Гидродинамика движения пульпы от места ее сброса к центру хвостохранилища подтверждает предположение о том, что в точках сброса оседают наиболее тяжелые или обогащенные по золоту минеральные фракции хвостов. По линиям, проходящим вдоль длинного борта дамбы хвостохранилища, наблюдается максимальное содержание золота - от 1,4 до 1,8г/т. По линии бурения, проходящей по центру хвостохранилища и отстоящей от дамбы на 350-400м, содержание Аи не превышает 0,9-1,0г/т, т. е. в 1,5-2 раза ниже, чем в районе сброса хвостов.

Результаты опробования скважин методом бурения: № - номер скважины; п - глубина отбора пробы из скважины при бурении, м; 5 Ц:2 - содержание золота, г/т в скважине

на глубине бурения 5 м

Таблица1

Результаты опробования «Южного» и «Северного» бортов I шурфа

Номер пробы по «Южному» борту I шурфа Содержание золота в пробе, г/т Номер пробы по «Северному» борту I шурфа Содержание золота в пробе, г/т

3 1,3 1 1,1

7 1,4 5 1,5

13 1,3 8 1,0

17 1,1 14 1,0

20 1,0 18 1,0

23 1,1 22 1,1

25 2,0 26 2,8

27 3,5 29 2,5

28 2,6 30 3,3

33 2,5 34 3,8

Такое же соотношение содержаний золота наблюдается и при опробовании копушным способом. В точках опробования, прилегающих к дамбе, содержание золота составляет 1,4-1,9 г/т, в то же время в середине хвостохранилища - только 0,9-1,2 г/т.

Таким образом, при движении хвостовой пульпы от места сброса к середине хвостохранилища происходит естественное гравитационное обогащение хвостовых продуктов.

При проходке шурфа на самой нижней его отметке на плотике, в зоне растительного слоя были отобраны золотосодержащие пески с содержанием золота от 10 до 20 г/т. Ориентировочные запасы золота в россыпи оценивались от 2 до 7 т.

Из всех рассмотренных методов опробования шурфовой способ является наиболее достоверным из-за значительной массы отбираемых проб и проходки борозды через всю площадь сечения борта шурфа. Однако при главном преимуществе способа - его достоверности - стоимость шурфового метода остается крайне высокой. Опробуемое месторождение имеет площадь около 670 тыс. м2. Если проводить опробование хвостов только шурфовым методом, то необходимое количество шурфов составит 325 шт. Скважное и копушное опробование примерно подтверждает результаты опробования шурфами.

Таким образом, существует много способов опробования хвостовых отвалов. Выбор одного из них для конкретного предприятия зависит от его финансовых возможностей и технических средств опробования.

Другим объектом опробования являлось исследо-

вание хвостохранилища золотодобывающего предприятия, работающего с конца 40-х годов. В первые годы работы предприятия содержание золота в поступающей на фабрику руде составляло 20-30 г/т. С течением времени руды становились беднее и к концу работы предприятия в 1990 году содержали 2,5-3,0 г/т. На фабрике применялись все известные технологии извлечения золота: гравитационная, флотационная, цианистая, сорбционная.

Опробование хвостохранилища проводилось станками ударно-канатного бурения с интервалом выемки кернов от 2 до 3 м. Линии бурения назначались через 30-50 м по направлениям наиболее обо-гащённых по содержанию золота участков. Скважины в каждой линии бурения задавались через 15 м. В табл. 2 приведены результаты опробования кернов некоторых скважин, отбираемых через 3 м по глубине, и среднее содержание золота по скважинам.

Таблица 2

Результаты опробования некоторых скважин

Диапазон зоны отбора Содержание золота по линиям бурения Л1,Л2,Л3(№ скважины), г/т

керна, м Л1

0-3 4,8 4,1 5,2 4,1 6,9 7,1

3-6 4,9 4,6 5,2 4,5 7,0 7,0

6-9 6,2 4,8 5,4 4,9 7,0 6,9

9-12 6,0 5,1 5,7 5,2 7,5 7,0

12-15 6,1 5,4 5,9 5,3 7,1 7,0

15-18 - - 6,4 - - -

18-21 - - 6,8 - - -

Среднее со- 5,6 4,8 5,8 4,9 7,1 7,0

держание

золота,г/т

При этом пробы отбирались из скважин на ближайшей к фабрике линии (Л5), средней (Л2) и наиболее удалённой от фабрики (Л1). Данные результаты также подтверждают ряд закономерностей распределения золота по площади и глубине хвостохранилищ, а именно:

- максимальное содержание золота в зонах, наиболее близко расположенных к фабрике (т.е. формировавшихся в первые годы ее работы);

- максимальное содержание золота в придамбо-вой полосе по всему периметру хвостохранилища;

- возрастание содержания золота с глубиной хвостохранилища по сравнению с верхними его слоями.

Библиографический список

1. Бочаров В.А., Черных С.И., Агафонова Г.С., Херсонская И.И., Лапшина Г.А. Технология извлечения золота, серебра и цветных металлов из отвальных хвостов обогатительных фабрик. М: Цветная металлургия, 2002. 67с.

2. Пунишко О. А., Телегина Л.Е. Современное состояние и перспективы вторичной переработки золотосодержащего

сырья. М.: Цветмет экономики и информации, 1986. 52 с. 3. Пунишко О. А., Ходжер Д. В. Научно-практические основы формирования отходов золотоизвлекательных фабрик как техногенного сырья и вопросы их переработки: учебное пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001. 138 с.