Ж. М. Адилов академик, доктор экономических наук, профессор
жүктеу/скачать 38,33 Mb. Pdf көрінісі
|
| КазНТУ ХАБАРШЫСЫ ВЕСТНИК КазНТУ VESTNIK KazNTU №2 (102) АЛМАТЫ 2014 МАРТ ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Главный редактор Ж.М. Адилов – академик, доктор экономических наук, профессор Зам. главного редактора Е.И. Кульдеев – проректор по науке и инновационной деятельности Отв. секретарь Н.Ф. Федосенко Редакционная коллегия: С.Б. Абдыгаппарова, Б.С. Ахметов, Г.Т. Балакаева, К.К. Бегалинова, В.И. Волчихин (Россия), Д. Харнич (США), К. Дребенштед (Германия), И.Н. Дюсембаев, Г.Ж. Жолтаев, С.Е. Кудайбергенов, С.Е. Кумеков, В.А. Луганов, С.С. Набойченко – член-корр. РАН, И.Г. Милев (Германия), С. Пежовник (Словения), Б.Р. Ракишев – акад. НАН РК, М.Б. Панфилов (Франция), Н.Т. Сайлаубеков, Н.С. Сеитов – член-корр. НАН РК, А.Т. Турдалиев, Г.Т. Турсунова. Учредитель: Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Регистрация: Министерство культуры, информации и общественного согласия Республики Казахстан № 951 – Ж “25” 11. 1999 г. Основан в августе 1994 г. Выходит 6 раз в год Адрес редакции: г. Алматы, ул. Сатпаева, 22, каб. 904, тел. 292-63-46 n. fedossenko @ ntu. kz © КазНТУ имени К.И. Сатпаева, 2014 ● Жер туралы ғылымдар ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014 3 УДК 553.43/(574,31) А.Т. Касенова, А. С. Темирханов (Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан) МИНЕРАЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РУД IV И V ЮЖНЫХ ЗОН ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДАЛАБАЙ Аннотация. Отражены результаты минералогических исследований образцов единичных проб и 2 техноло- гических проб руд IV и V Южных зон золоторудного месторождения Далабай. Для оценки эффективности цианид- ного выщелачивания золота из руды проведены бутылочные тесты на измельченном материале пробы, выполнены исследования технологических свойств при кучном выщелачивании лабораторных технологических проб. Ключевые слова: золоторудное месторождение Далабай, минералогические исследования, минералого- технологические свойства, кучное выщелачивание. В осевой части структуры месторождения Далабай локализуются крупные разрывные наруше- ния субширотного и северо-восточного простирания, контролирующие гидротермальные метасома- титы пропилитового, каолинитового и серицитового состава. Протяженность при разломных метасо- матитов 100-2500 м, мощность 10-1250 м. К ним приурочены линейные зоны кварцевого прожилко- вания, несущие золотое оруденение. Для изучения вещественного состава руд месторождения Далабай было использовано 52 образ- ца единичных проб, отобранных на участке Далабай, и средняя проба, полученная путем отбора ча- стных проб из технологической пробы № 22. С целью проведения исследований по кучному выщела- чиванию золота из окисленных золотосодержащих руд месторождения Далабай была отобрана из карьера технологическая проба № 22. Она характеризует золотосодержащие руды Южной зоны № IV месторождения Далабай. Технологическая проба отбиралась из рудных пересечений со дна карьера в Южной зоне № IV бороздовым и задирковым способом. Глубина карьера в месте отбора пробы со- ставляла 10-15 м. После проведенной зачистки дна карьера с обнажением коренных пород, в ранее пройденных бороздах с известным содержанием золота отбирались образцы для материала техноло- гической пробы. Масса отобранной пробы для исследований составила 245 кг. Материал пробы представлен вторичными кварцитами с обломками кварца и метасоматически измененными, пропилитизированными, слабо ожелезненными вулканогенными породами. Золотосо- держащие руды светлого и ржаво-коричнево-серого цветов кварцевого состава с остатками сильно выветрелых вулканогенных пород. Подготовка пробы к исследованиям проводилась по стандартной методике – дробление, квар- товка, отбор различных проб. Гравитационным методом на концентраторе NELSON отобрана сред- няя проба для проведения анализов и получения обогащенного продукта. Оптико-минералогическими методами изучен вещественный состав 5 прозрачных шлифов, 5 аншлифов, 8 полированных искусственных брикетов и многочисленных иммерсионных препаратов. На концентраторе NELSON был получен гравитационный концентрат с выходом от исходной руды 2,67%. Из концентрата в тяжелой жидкости с удельным весом 2,9 была выделена тяжелая фракция, где сконцентрировано большинство рудных минералов и золото. Для качественно-количественной оценки материала средней пробы и анализа в ней золота были привлечены физические методы исследования, а именно, полуколичественный спектральный, рентгено- дифрактометрический, химический и микро-рентгеноспектральный (электронно-зондовый) анализы. По результатам оптико-минералогических исследований, по вещественному составу, харак- теру рудной минерализации и текстурно-структурным особенностям предоставленный штуфной ма- териал пробы представлен следующими разновидностями пород: 1) алунитовый вторичный кварцит, ● Н А У К И О З Е М Л Е ● Науки о Земле №2 2014 Вестник КазНТУ 4 состоящий из тонкозернистого кварца и микрочешуйчатого агрегата алунита; 2) сильно измененная (пропилитизированная) эффузивная порода основного состава, светло-серая с мелкой вкрапленно- стью и скоплениями пирита, с реликтовым порфировой структурой, состоящей из вкрапленников плагиоклаза нацело замещенных вторичными образованиями и основной массы, представленной ин- тенсивно метаморфизованными плагиоклазом и темноцветными составляющими; 3) рыхлая, ноздре- ватая ржаво-белая каолинизированная обохренная порода, состоящая из микрокристаллических обра- зований кварца, каолинита, алунита, гидроксидов железа с гнездами крупнозернистого каолинита и кварца, возможно порода является выветрелым вторичным кварцитом; 4) белая массивная глинисто- кварцевая порода, с гнездами и просечками агрегатов кристаллического кварца; 5) светло-серая с бу- рой побежалостью относительно свежая порода массивной текстуры, под микроскопом – это литок- ристаллокластический туфпесчаник с обломками пород с пилотакситовой структурой, плагиоклазов и, реже, кварца. Оруденение носит рассеянно – вкрапленный характер и представлено пиритом, арсенопиритом, кобальт-никелевыми арсенидами, сульфосолями свинца и серебра. Диагностика минералов произве- дена оптико-минераграфическими методами с проверкой отдельных зерен с помощью микрорентге- носпектрального анализа на электронном зонде. По данным материалов исследования вещественного состава процессы рудообразования осу- ществлялись в следующей последовательности: 1) перекристаллизация первичных пирита и арсено- пирита; 2) образование мелковкрапленных пирита и арсенидов; 3) выщелачивание и растворение рудных минералов; 4) осаждение железомарганцевых гелей. Результаты полуколичественного атомно-эмиссионного спектрального анализа пробы № 22 месторождения Далабай, содержание элементов, в %: медь – 0,003, свинец – 0,15, сурьма – 0,02, мышьяк – 0,02, марганец – 0,01, титан – 0,1, ванадий – 0,01, хром – 0,001, золото – 0,001, серебро – 0,002, олово – 0,0003, молибден – 0,0005, циркон – 0,003, цинк – 0,003, висмут – 0,01, кобальт – 0,0005. Результаты химического анализа средней пробы, а именно (%): SiO 2 – 58,26, Al 2 O 3 –23,3, CaO – 1,12, MgO – 0,7, S общ. – 3,46, S сульфид. – 1,55, Cu – 0,0016, Zn – 0,0034, Ni – 0,0028, Co – <0,001, Fe – 1,78, Au – 3,28 г/т, Ag – 30,24 г/т. Рентгенофазовый анализ на полуколичественной основе проводился по дифрактограммам порошковых проб с применением метода равных навесок и искусственных смесей. Определялись ко- личественные соотношения кристаллических фаз. Для интерпретации дифрактограмм использова- лись данные картотеки ASTM Powder diffraction file и дифрактограммы чистых от примесей минера- лов. Для основных фаз проводился расчет содержаний. Возможные примеси, идентификация которых не может быть однозначной из-за малых содержаний и присутствия только 1-2 дифракционных реф- лексов или плохой раскристаллизованности, указаны на дифрактограмме (таблица 1). Таблица 1. Межплоскостные расстояния и идентификация фаз пробы Д-22 месторождения Далабай 2-Theta D Å Intensity Count Intensity, % Фаза 1 2 3 4 5 9,300 9,50214 44,5 3,6 Ломонтит (гр. цеолитов) 11,623 7,60765 30,6 2,4 Гипс? 12,337 7,16855 390 31,1 Каолинит 12,836 6,89102 25,7 3,1 Ломонтит 15,496 5,71372 54,6 4,4 Алунит 17,549 5,04972 28,0 2,2 Ломонтит 17,932 4,94249 141 11,3 Алунит 20,855 4,25603 345 27,5 Кварц, ломонтит 22,046 4,02868 35,1 2,8 Полевые шпаты 23,578 3,77031 21,9 1,7 Полевые шпаты, ломонтит 24,235 3,66952 43,7 3,5 Полевые шпаты, ломонтит 24,842 3,58126 282 22,5 Каолинит 25,497 3,49067 82,2 6,6 Алунит, ломонтит ● Жер туралы ғылымдар ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014 5 Продолжение таблицы 1 26,636 3,34392 1251 100,0 Кварц, ломонтит 27,941 3,19066 89,7 7,2 Полевые шпаты 29,986 2,97754 258 20,7 Алунит 31,292 2,85623 47,5 3,8 Алунит 36,541 2,45710 112 9,0 Кварц 37,647 2,38738 38,6 3,1 Каолинит 39,503 2,27939 90,0 7,2 Кварц, алунит 40,309 2,23564 41,8 3,3 Кварц 42,438 2,12829 78,9 6,3 Кварц 45,805 1,97936 50,5 4,0 Кварц 47,837 1,89992 73,8 5,9 Алунит 50,111 1,81891 126 10,1 Кварц 52,409 1,74443 43,6 3,5 Алунит 54,885 1,67146 43,6 3,5 Кварц 59,949 1,54178 96,1 7,7 Кварц 62,333 1,48843 36,9 3,0 Каолинит По результатам минералогических исследований усредненной пробы шлифов, иммерсионных препаратов, полированных брикетов из тяжелых фракций был рассчитан минеральный состав сред- ней пробы руды, содержание минералов (%) : каолинит – 42-44, алунит – 13-15, полевые шпаты – 1- 3, оксиды и гидроксиды Fe, Ti, Mn ~ 1–2, кварц –36-38, ломонтит – 3-4, сульфиды и арсениды (пирит, пирротин, бравоит, аргентит, штернбергит, арсенопирит, минералы никеля и кобальта) – до 2, халь- копирит, галенит, сфалерит – знаки. Ниже приведены описания рудных минералов по степени распространенности. Пирит FeS 2 является наиболее распространенным рудным минералом, в пробе он присутствует в разных генерациях соответственно этапам рудообразования. Ранний пирит рассеян в виде пылевид- ной и тонкозернистой вкрапленности при величине зерен 0,002-0,07 мм и отдельных скоплений раз- мером до 0,25 мм. Он образует мономинеральные выделения или сростки с халькопиритом в подчи- ненном количестве. Пирит последующей генерации образует наиболее крупные рудные зерна поро- ды. Образованные в процессе собирательной перекристаллизации и обогащенные нерудными вкрап- лениями бластозерна пирита достигают размера 0,8-2,0 мм, отдельные скопления скелетных форм до 10 мм. Распространены пентагон-додекаэдрические формы, но преобладают аллотриоморфнозерни- стые образования. Бравоит (Ni,Fe)S 2 , участками образует рассеянную вкрапленность из зерен комковатой формы со слабо выраженной зональностью и присутствием сажистой компоненты. Размеры зерен составля- ют 0,01-0,02мм. Пирротин Fe x S x+1 , присутствует в незначительном количестве в отдельных зернах с характер- ной паркетной структурой распада твердого раствора. Аргентит Ag 2 S, образует среди кремнистых масс и железо-марганцевых корочек просечки ве- личиной 0,1х0,01 - 0,015х0,07 мм и гнезда 0,007мм, а в арсенопирите 0,03х0,01 мм. Штернбергит AgFe 2 S 3 , серебряный колчедан пластинчатой формы, образует единичные выде- ления размером 0,05 мм в кремнистых и железо-марганцовых корочках и в пирите 0,015-0,06 мм. Арсенопирит FeAsS ранних стадий образует тонкозернистую рассеянную вкрапленность. Поздним выделениям присущи близкие к идиоморфным формы, тяготеющие к слоистым породооб- разующим. Размеры зерен 0,005 – 0,07мм, сростков до 0,15мм, стяжений 1,0 – 5,0мм. В пробе присут- ствуют биарсениды никеля и кобальта (тип раммельсбергита NiAs 2 - саффлорита CoAs 2 ). Сульфоантимониты ассоциируют в пробе с поздними арсенидами. Антимонит Sb 2 S 3 является наиболее распространенным среди них, он образует собственные зернистые выделения величиной до 0,8мм. Встречен в срастаниях с джемсонитом и включениями пи- рита и сфалерита. Диагностика подтверждена данными микрорентгеноспектрального анализа. ● Науки о Земле №2 2014 Вестник КазНТУ 6 Полибазит (Ag,Cu) 16 Sb 2 S 11 и другие серебросодержащие антимониты (стефанит Ag 5 SbS 4, миар- гирит AgSbS 2 ) в основном локализуются участками размером 0,1-0,2мм в кремнистой массе, нередко в ассоциации с аргентитом. Образуют собственные минеральные обособления размером 0,02-0,04мм, корочки размером 0,07х0,03 мм и особенно многочисленные просечки и волосовидные прожилки. Джемсонит Pb 4 FeSb 6 S 14 присутствует в собственных минеральных формах размером 0,01-0,075 мм, нередко с включениями и сростками с антимонитом, пиритом. Дискразит Ag 3 Sb наблюдался в полированном брикете в свободном виде. Размеры выделений 0,01 – 0,03мм. Тетрадимит Bi 2 Te 2 S образует включения величиной в сотые доли мм. Оксиды в пробе представлены собственными самостоятельными выделениями магнетита Fe 3 O 4 , гематита Fe 2 O 3 , ильменита FeTiO 3 , сфена CaТiSiO 4 величиной 0,02 – 0,06 мм. Оксиды марганца присутствуют на разных горизонтах и наблюдаются практически во всех разновидностях пород. Они образуют выделения в виде корок и корочек, порошковатых масс, пленок и налетов, выстилающих поверхности многочисленных каверн и трещинок. Кристаллически- зернистые образования представлены псиломеланом и полианитом – пиролюзитом (MnO 2 ) величиной 0,1-0,15 мм. Гидроксиды железа находятся в тесной ассоциации и образуют совместные смеси с марганце- выми оксидами. Твердые составляющие сложены редкими зернами лимонита и гетита FeO(OH) вели- чиной 0,01-0,4мм, нередко с примесью гематита Fe 2 O 3 в виде отдельных чешуй и обломков скелет- ных зерен. Гидроксиды окрашивают многочисленные глинистые образования породы в кирпично- охристые цвета. Полезная минерализация представлена в пробе золото-серебряным оруденением. Зерна золота обнаружены в продуктах концентратора NELSONа и в средней пробе руды. Раз- меры золотин: 0,02-0,01мм, 0,03х0,01 мм, 0,05-0,07 мм. Его зерна имеют изометричную форму с четкими границами, но чаще неправильную форму с извилистыми ограничениями (рисунок 2 – тяжелая фракция из концентрата NELSON), массивную структуру, яркий желтый цвет и не содержат посторонних включений. Все наблюдаемые золотины были свободны и не связаны с рудными или нерудными минералами пробы (рисунки 3 – 4). Серебро в основной своей массе присутствует в виде разнообразных сульфосолей и, частично, в виде сульфида (штернбергит AgFe 2 S 3 ). Рис. 2. Золото и пирит в тяжелой фракции пробы. Полированный и искусственный брикет. Увел 400 ● Жер туралы ғылымдар ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014 7 Рис. 3. Золото в срастании с кварцем. Рядом пирит и гидроксиды железа. Полированный и искусственный брикет. Увел 400 Рис. 4. Зональный пирит и золото изометричное. Полированный и искусственный брикет. Увел 550 Халькопирит и галенит встречены в тяжелой фракции из концентрата NELSONa. Халькопи- рит образует свободные неправильной формы зерна, а галенит встречен в виде зерен неправильной формы, а также с характерными для него прямоугольными очертаниями. Кроме массивного золота в концентрате NELSON обнаружено пленочное золото, которое в ви- де тонкого налета декорировало с поверхности неструктурированное почковидное образование раз- мером 0,025мм. Анализы минералов выполнены методом рентгеноспектрального микроанализа на электронно- зондовом микроанализаторе марки Superprobe 733 фирмы JEOL, Япония (таблица 2). Анализы эле- ментного состава минералов выполняли с использованием энерго-дисперсионного спектрометра INCA ENERGY фирмы OXSFORD INSTRUMENTS, Англия, установленном на вышеназванном элек- тронно-зондовом микроанализаторе при ускоряющем напряжении 25 кВ и токе зонда 25 нА. ● Науки о Земле №2 2014 Вестник КазНТУ 8 Таблица 2. Результаты микрорентгеноспектрального (электронно-зондового) анализа ми- нералов Название минерала Содержание элементов, мас., % Au Ag Pb Sb Fe S Итого Золото самородное 97,52 2,48 100,0 Антимонит – – – 72,48 – 27,52 100,0 Джемсонит – – 40,27 36,58 2,53 20,62 100,0 Для проведения технологических исследований в Казмеханобр была представлена лабора- торная технологическая проба № 22 весом 245 кг малосульфидной руды смешанного типа (степень окисления сульфидов в руде – 29,4%), являющаяся представительной для рудных зон №№ IV и V ме- сторождения Далабай. По классам крупности золото распределено неравномерно, особенно это ха- рактерно для крупной малодробленой руды. Присутствие в пробе небольшой примеси цветных ме- таллов не мешает процессу кучного выщелачивания. Для оценки эффективности цианидного выщелачивания золота из руды проведены бутылочные тесты на измельченном материале пробы. Они обеспечивают получение первичной информации об эффективности цианирования руды, коэффициентах извлечения и потребности в реагентах. Достиг- нутые показатели рассматриваются как максимально возможные, поскольку измельчение руды по- зволяет полнее раскрыть золото, что обеспечивает максимальный доступ к нему цианидного раство- ра. Результаты, полученные при этом, позволили установить, что руды месторождения Далабай при- годны для переработки цианированием. Золото в руде, в основном, находится в формах, хорошо под- дающихся выщелачиванию цианидными растворами: извлечение золота из измельченной пробы (кл. – 0,07 мм) составило более 85%. После проведения бутылочных тестов выполнены исследования по переработке руды месторо- ждения Далабай по технологии кучного выщелачивания. Основной целью испытания с применением колонных тестов является: 1) определение оптимальной крупности для выщелачивания; 2) определе- ние продолжительности выщелачивания для крупнокусковой руды; 3) подтверждение извлекаемости золота при кучном выщелачивании; 4) определение расхода реагентов в зависимости от крупности фракции руды и продолжительности процесса выщелачивания. Гидродинамические характеристики хвостов колонного выщелачивания оказались достаточно хорошими. Ситовые анализы хвостов колонного выщелачивания показали, что за время проведения колонных тестов разрушения руды не произошло. Это свидетельствует о том, что предварительного окомкования руды перед переработкой с использованием технологии кучного выщелачивания не по- требуется. В таблицах 3 и 4 приведен расчет извлечения золота из руды по классам крупности. Таблица 3. Извлечение золота по классам крупности из руды, дробленой до - 25 мм Классы круп- ности, мм Содержание Au, г/т Извлечение Au, % в руде в хвостах 1 2 3 4 -25 +20 0,88 0,58 34,09 -20 +10 1,50 0,72 52,00 -10 +5 0,98 0,52 46,94 -5 +2,5 3,78 0,88 76,72 -2,5 +1,2 3,68 0,72 80,43 -1,2 +0,63 3,90 0,52 86,67 -0,63 1,25 0,48 61,60 Хвосты 1,61 0,644 60,00 жүктеу/скачать 38,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|