Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Окисленные руды - новый геолого-промышленный тип гипергенных месторождений золота

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Кабанов, Андрей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ВВОДНАЯ

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОРОНЦОВСКОЕ.

2.1. Общие сведения о районе месторождения.

2.2. История геологического изучения месторождения.

2.3. Положение месторождения в региональных структурах.

2.4. Геологическое строение месторождения.

2.5. Типы рудной минерализации.

2.6. Рудные тела месторождения.

2.7. Коры выветривания.

2.8. Природные типы руд.

2.9. Выводы.

ГЛАВА 3. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

3.1. Первичные руды.

3.1.1. Сульфидно-силикатные руды.

3.1.2. Сульфидно-карбонатные руды.

3.1.3. Сульфидно-скарновые руды.

3.2. Окисленные руды.

3.2.1. Окисленные рыхлые руды структурных кор выветривания.

3.2.2. Окисленные рыхлые руды перемещенных смещенных и переотложенных) кор выветривания.

3.3. Выводы.

3.3.1. Первичные руды.

3.3.2. Окисленные руды.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА

ОКИСЛЕННЫХ РУД НА ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ.

4.1. Гранулометрический состав.

Распределение благородных металлов по классам крупности.

4.2. Влияние фазового состава благородных металлов на гравитационное обогащение окисленных руд.

4.3. Общие сведения о выщелачивании золота.

4.4. Агитационное выщелачивание благородных металлов из окисленных руд.

4.4.1. Условия проведения опытов.

4.4.2. Результаты опытов.

4.5. Влияние вещественного состава руд на их окомкование.

4.6. Влияние вещественного состава руды на фильтрационное выщелачивание металлов из руд.

4.6.1. Условия проведения опытов.

4.6.2. Результаты опытов.

4.7. Изучение технологических свойств руды перемещенной коры выветривания обогащенной гидроксидами марганца и железа.

4.8. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Окисленные руды - новый геолого-промышленный тип гипергенных месторождений золота"

Актуальность работы. Актуальность работы заключается в изучении промышленной значимости окисленных руд Воронцовского золоторудного месторождения, как особого и нового типа месторождений золота в глинистых корах выветривания Урала.

В корах выветривания бедных первичных золото-сульфидных руд происходит высвобождение золота из сульфидов и возрастание его концентраций за счет высоко подвижных породо- и рудообразующих элементов, что способствует переводу золотосодержащих окисленных руд в разряд самостоятельных крупнообъемных гипергенных месторождений.

Практический интерес к рудам зоны гипергенеза в последние годы возобновился в связи с развитием технологии кучного цианидного выщелачивания золота из руд. Кучное выщелачивание - современная высокоэффективная технология, характеризующаяся сравнительно малыми инвестициями и быстрой окупаемостью затрат.

Цели и задачи. Целевое назначение работы - детальный анализ геологического строения месторождения Воронцовское и оценка влияния вещественного состава первичных сульфидных руд на формирование окисленных руд и их переработку.

В этом плане, исследование включало решение следующих конкретных задач:

• изучение геологического строения Воронцовского золоторудного месторождения с целью выяснения структуры месторождения, морфологии и строения зоны окисления;

• изучение вещественного состава бедных первичных золото-сульфидных руд и вторичных руд зоны гипергенеза (полный химический анализ, полуколичественный спектральный и минералогический анализы, фазовый состав, морфология и гранулометрия золота) для выявления отличий состава;

• исследование влияния особенностей вещественного состава окисленных руд на технологию их переработки для выявления оптимальной схемы.

Фактический материал и методы исследований. Основой для выполнения работы послужили материалы, собранные автором при проведении полевых работ на Воронцовском золоторудном месторождении (Северный Урал), фондовые материалы предоставленные ЗАО «Золото Северного Урала», результаты технологических испытаний золотосодержащих руд Воронцовского месторождения проведенные в лабораториях Управления технологических исследований ОАО «Межрегиональное научно-производственное объединение «Полиметалл» при непосредственном участии автора. Привлекались данные по результатам анализа вещественного состава руд полученные в лабораториях ЦНИГРИ, Механобр-Аналит и др.

Методы решения поставленных задач:

• анализ литературных и фондовых материалов различных организаций (ЗАО «Золото Северного Урала», ОАО «МНПО «Полиметалл», ЦНИГРИ и др.);

• изучение вещественного состава руд выполнено с использованием ми-нераграфических исследований шлифов и аншлифов и различных видов анализов рудных проб: шлихоминералогического, спектрального, химического, пробирного, фазового анализа золота, изучения его гранулометрии и морфологических особенностей;

• определение содержаний Аи, Ag в твердой фазе выполнялось пробир-но-атомно-абсорбционным методом;

• определение в жидкой фазе концентраций металлов (Au, Ag, Си, Zn, Fe, Ni, Со, Pb, Cd, Mn, As, Pb, Sb, Те) выполнялось атомно-абсорбционным методом на спектрометре SpectrАА-110 фирмы Varían;

• технологические исследования переработки руд по методике кучного выщелачивания.

Научная новизна и практическая значимость. Научная новизна работы заключается в том, что проведенный анализ геологического строения месторождения Воронцовское позволяет выделить гипергенные золотосодержащие руды, как самостоятельный геолого-промышленный тип.

Технология кучного выщелачивания золота позволяет с наименьшими затратами и в короткие сроки переработать окисленные золотосодержащие руды месторождения и перейти к переработке бедных первичных золото-сульфидных руд по более сложной технологии в условиях фабрики.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на ежегодной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» (Санкт-Петербург, 1996, 1997, 1998, 1999), на заседаниях научной студенческой школы «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 1999), на конференции «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 1998, 1999, 2000), на конференции «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 1998, 1999), на конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 1999, 2000 г).

По результатам исследований опубликовано 16 работ (1 в соавторстве), написано 4 отчета по научно-исследовательской работе и отчет: «Месторождение Воронцовское. Исходные данные к составлению ТЭО кондиций для подсчета запасов окисленных руд» (утвержденный в ГКЗ МПР РФ), а также 2 технологических регламента (в сезоны 2000 г и 2001-2002 гг) получения золота на месторождении Воронцовское принятых в ЗАО «Золото Северного Урала».

Автор глубоко благодарен кафедре «Геологии и разведки месторождений полезных ископаемых» СПбГГИ (ТУ), лично д.г.-м.н. Козлову A.B., научному руководителю д.г.-м.н. Поротову Г. С. и к.г.-м.н. Сендеку С. В., инженеру Ефимовой С. Ю., к.г.-м.н. Веселову Е.В. Автор выражает признательность д.г.-м.н. Бровину К. Г., сотрудникам Управления технологических исследований ОАО «МНГТО «Полиметалл», главному геологу ЗАО «ЗСУ» Козлову В. В. Автор искренне признателен всем, кто способствовал выполнению данной работы.

Финансовая поддержка была осуществлена ОАО «Межрегиональное научно-производственное объединение «Полиметалл».

Защищаемые положения.

Первое защищаемое положение. Анализ геологического строения Ворон-цовского месторождения свидетельствует о полигенной, сложной по условиям образования природе рудообразующих процессов, приведших к формированию 2 типов золотосодержащих руд: первичных прожилково-вкрапленных сульфидных и руд зоны гипергенеза. Многообразие первичных золотосодержащих руд, сложность гипергенных процессов, приведших к формированию площадной, линейно-карстовой и перемещенной кор выветривания, позволяют выделить и рассматривать оруденение зоны гипергенеза, как самостоятельный геоУ лого-промышленный тип месторождений.

Второе защищаемое положение. Окисленные золотосодержащие руды структурной и перемещенной кор выветривания имеют различия в форме на

SJ хождения золота, минеральном и химическом составе, что обусловлено условиями образования кор выветривания и характером окисления.

Третье защищаемое положение. Окисленные руды структурной и перемещенной кор выветривания, несмотря на различия в вещественном составе, могут быть переработаны по технологии кучного выщелачивания золота с получением продуктивных растворов, пригодных для цементации золота на цинковую пыль (Меррил-Кроу процесс) и дальнейшего получения товарного продукта.

1/.0 1

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. В первой главе проанализировано состояние современной золотодобычи в Российской Федерации, рассмотрены некоторые вопросы кучного выщелачивания золота; во второй главе проведен анализ геологического строения Воронцовского месторождения; в третьей главе изучен вещественный состав бедных первичных золото-сульфидных руд и вторичных руд зоны гипер-генеза; в четвертой главе представлены результаты изучения влияния вещественного состава окисленных руд на технологию их переработки, применительно к методу кучного выщелачивания золота.

Общий объем диссертации 142 страниц, в том числе 33 таблиц, 35 рисунков, список литературы включающий 47 наименований опубликованной и 5 фондовой.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Кабанов, Андрей Анатольевич

-1364.8. Выводы

1. Детальное изучение вещественного состава руд выявленных на месторождении, должно предшествовать решению о возможности использования ' метода кучного выщелачивания для извлечения благородных металлов. Это в первую очередь позволяет определить принципиальную возможность использования КВ-Аи, определить количество технологических типов руд на объекте, а также проектировать план отработки месторождения и схему переработки руд.

2. На месторождении Воронцовское выделяется несколько технологических типов и подтипов окисленных руд. Каждая разновидность характеризуется своим вещественным (минералогическим, химическим, гранулометрическим) составом, что играет важную роль на всех стадиях переработки руды и получения товарного продукта.

3. Результаты проведенного комплекса исследований показывают, что все окисленные руды месторождения Воронцовское целесообразно перерабатывать по единой технологической схеме методом кучного выщелачивания золота, что значительно упрощает технологическую схему переработки и снижает затраты связанные с выемкой из карьера рудной массы. У

4. Некоторые инженерно-геологические характеристики окисленных руд представлены в таблице 4.19.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последнее время в России сложилась положительная тенденция к подъему отечественной золотодобычи, это отражается в темпах роста добычи и производства золота. В связи с истощением и уменьшением количества россыпных месторождений, которые играли решающую роль на протяжении десятилетий в Российской золотодобычи, ведущие предприятия отрасли начали восстанавливать переработку коренных месторождений. Кроме этого в России начинает внедряться технология кучного выщелачивания.

В представленной работе на примере Воронцовского золоторудного месторождения проведены исследования и в результате выявлен ряд особенностей в геологическом строении, минералогическом, химическом, фазовом составе, а также в технологических свойствах первичных и окисленных золотосодержащих руд.

На месторождении четко выделяются два типа окисленных руд, каждый тип характеризуется своей геологической позицией и вещественным составом, которые оказывают влияние на технологию переработки руд. Главной особенностью переработки является то, что тонковкрапленное золото в окисленных рудах по классическим схемам (гравитация, флотация) плохо извлекаемое, поэтому для его извлечения необходимо применять эффективный метод кучного выщелачивания растворами цианида натрия. Технология кучного выщелачивания золота позволяет с наименьшими затратами, в короткие сроки и с большой эффективностью переработать окисленные золотосодержащие руды месторождения и в дальнейшем перейти к переработке бедных первичных золото-сульфидных руд по более сложной технологической схеме в условиях фабрики.

В работе рассмотрены особенности окисленных руд и проведена их технологическая оценка применительно к технологии кучного выщелачивания.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Кабанов, Андрей Анатольевич, Санкт-Петербург

1. Адышев В. М. Опыт применения кучного выщелачивания в республике Ха

2. Альбов М. Н. Вторичная зональность золоторудных месторождений Урала.

3. Бобров В. Н. Метасоматическая и сопровождающая золоторудная зональность на месторождении благородных металлов // Рудоносные метасомати

4. Введение в оценку, проектирование и получение благородных металлов способом кучного выщелачивания. Общество горных инженеров. Литтлтон. Ко

5. Геохимия золота. Ответственные редакторы: В. Г. Моисеенко, И. И. Фатья

6. Грицаев В. П. Золотодобывающая промышленность России: Состояние и

7. Зеленов В. И. Методика исследования золото- и серебро- содержащих руд.

8. Ю.Исакович И. 3. Минералогические ореолы Воронцовского золоторудного-139

9. Каравайо Г. И. Биотехнологический способ извлечения золота из руд и продуктов обогащения, Горный журнал, № 1-2, 1996,120-122 с.16.г. «Комерсантъ», № 177, сентябрь 2000 г.

10. П.Константинов М. М., Варгунина Н. П., Косовец Т. Н. и др. Минералого-геохимическая зональность золоторудных месторождений. Геология рудных месторождений, 1998, том № 40. № 1, с. 20-34.-140

11. Константинов М. М. Новые и перспективные типы золоторудных месторождений. Руды и металлы. № 2, 1995, с. 18-25.

12. Коржинский Д. С. Петрология Турьинских скарновых месторождений меди. М.: Изд-во АН СССР, 1948.

13. Крылова Г. С., Седельникова Г. В., Зеленов В. И. и др. Кучное выщелачивание перспективный способ извлечения золота из месторождений кор выветривания. Руды и металлы. № 1, 1999, с. 68-70.

14. Кучное и подземное выщелачивание металлов. Под ред. Волощука С. Н. Недра, М., 1982, 112 с.

15. Мосинец В. Н. Перспективы подземного и кучного выщелачивания золота из гидротермальных и россыпных месторождений // Горный журнал. 1996. -№1-2. С. 108-111.

16. Мурзин В. В., Сазонов В. Н. Минеральные ассоциации и условия образования сульфидных золотосодержащих руд Турьинско-Ауэрбаховского рудного поля (Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 1996.

17. Новгородова М. И., Генералов М. Е., Трубкин Н. В. Новое золото в корах выветривания Южного Урала (Россия). Геология рудных месторождений, 1995, том 37, № 1,с. 40-53.

18. Овчинников Л. Н. Прикладная геохимия. Недра, М., 1990, 170 с.2606 особенностях растворения тонко дисперсного золота высокожелезистых гипергенных образований // Доклады Академии наук. 1993. - Т. 331, № 5 . -612-614 с.

19. Образцов А. И. Миграция золота в зоне окисления // Известия ВУЗов. Сер. Геология и разведка. 1994. - № 3. - 67-71 с.

20. Пахтанов Б. А., Черных С. И. Кучное выщелачивание золотосодержащих руд // Цветная металлургия. 1997. -№5-6. - 26-43 с.

21. Петруха Л. М. Пространственное распределение золота и серебра в рудных залежах медноколчеданных месторождений. Известия высших учебных заведений: Горный журнал, № 7,1995, 17-21 с.-141

22. Полякова Т. П., Риндзюнская Н. М., Николаева Л. А. Золото в корах выветривания Урала. Руды и металлы, №1, 1995, 40-48 с.

23. Поротов Г. С. Основы статистической обработки материалов разведки месторождений / Ленинградский горный ин-т, Л., 1985, 97 с.32.ж. «Профиль», №14, 16.04.2001

24. Риндзюнская Н. М., Берзон Р. О., Полякова Т. П. Месторождения золота в корах выветривания // Руды и металлы. М.: ЦНИГРИ, 1992, 62-69 с.

25. Риндзюнская Н. М., Берзон Р. О., Полякова Т. П. Геолого-генетические основы прогноза и поисков месторождений золота в корах выветривания. М: ЦНИГРИ, 1995,300 с.

26. Росляков Н. А. Геохимия золота в зоне гипергенеза, Изд-во «Наука» Сибирское отделение, Новосибирск, 1981, 200 с.

27. Сазонов В. Н. и др. Эндогенное оруденение девонского андезитоидного вул-кано-плутонического комплекса (Урал). Свердловск: УрО АН СССР, 1991.

28. Сазонов В. Н., Мурзин В. В., Григорьев Н. А. Воронцовское золоторудное месторождение пример минерализации карлинского типа на Урале, Россия // Геология рудных месторождений. - 1998. - Т. 40, № 2. - 157-170 с.

29. Седельникова Г. В., Романчук А. И., Курский А. Н. Технологические и аналитические исследования минерального сырья благородных, цветных металлов и алмазов в ЦНИГРИ. Руды и металлы, № 2, 1995, 112-124 с.

30. Седельникова Г. В. Практика кучного выщелачивания золотосодержащих пород // Горный журнал. 1996. -№1-2. 122-124 с.

31. Сендек С. В., Совмен X. М. Состояние и перспективы золотодобычи в России // Записки горного института, Том 144(1), 1999, 71-87 с.

32. Хабиров В. В., Забельский В. К., Воробьев А. Е. Прогрессивные технологии добычи и переработки золотосодержащего сырья, Недра, М., 1994 г, 298 с.

33. Чекваидзе В. Б и др. Минералого-геохимические критерии поисков золотоносных кор выветривания на северном Урале // Руды и металлы. 1995, №5, 25-35 с.-142

34. Черемисин А. А. Воронцовское золоторудное месторождение / Руды и металлы. № 1, 1997, 59-70 с.

35. Язева Р. Г., Пучков В. Н., Бочкарев В. В. Геодинамика и металлогения восточной палеоконтинентальной окоаины и краевых вулкано-плутонических поясов Урала // Свердловск: УрО АН СССР, 1991, 43-45 с.

36. Kerry Spickelmier. Round Mountain halves its cutoff grade // Mining Engineering. January, 1993. - P. 41-48.

37. Füller W. X. Cyanides in the Environment with particular attention to the soil // Conference on Cyanide and the Environment, Tucson US. 1984. - P. 19-46.1. Фондовая литература

38. Агапов И. А., Бровин К. Г., Кабанов А. А. Месторождение Воронцовское. Исходные данные к составлению ТЭО кондиций для подсчета запасов окисленных руд, С-Пб, 1999

39. Бобров В.Н., Кусмауль Э.Г. и др. Отчет о результатах предварительной разведки Воронцовского золоторудного месторождения за 1987-1991гг.

40. Бобров В.Н., Чертыков М.Н. Проект на проведение детальной разведки Воронцовского золоторудного месторождения на 1991-1994 гг.

41. Карпенко И. А., Пчельников В. П., Петраш Н. Г. и др. ТЭО разведочных кондиций Воронцовского золоторудного месторождения на основании пова-риантного подсчета запасов полезных ископаемых, Москва, 1999

42. Беневольский Б. И. Золото России. Проблемы использования и воспроизводства минерально-сырьевой базы. М.: Геоинформмарк, 1995.