goldengeo

Несколько дней назад Путин на ПМЭФ сказал: «У нас за прошлые десятилетия накоплены миллионы тонн отходов промышленности и горнодобывающих предприятий.<...> Предлагаю подумать о запуске специальных проектов, чтобы извлечь ценные компоненты из этих отходов. Технологии на этот счет имеются, надо их использовать».

Да, действительно, за сотню лет активной масштабной промышленной золотодобычи были накоплены сотни миллионов тон эфельных отвалов. Выглядят они так, протяженностью иногда до 50 километров:

Сколько же золота в них может быть? Согласно исследованиям, в Бодайбинском районе Иркутской области часто можно рассчитывать на 100-200 мг/куб.метр – в принципе может обеспечить минимальный уровень рентабельности ведения бизнеса, но назвать это чем-то интересным – вряд ли, поэтому сейчас лично я вижу  повышающийся интерес российских компаний к Африке.

Но можно ли заработать на техногенке? Да и прилично. Существует класс объектов, которые могут называться экзогенным рудными, гипергенными россыпными, рудо-россыпными, элювиально-делювиальными россыпями – названий много, но все они означают одно: значительная часть золота слабо окатанное и «связанное» с другими минералами (не отделяется от них с помощью гравитационных методов обогащения).

Вот конкретный пример: содержания связанного золота в минералах тяжелой фракции эфельного отвала одного из участков в Амурской области:

Выход тяжелой фракции в этой техногенной россыпи – 1 кг с 1 куб.метра, при среднем содержании связанного золота в тяжелом шлихе 365 г/т.

Кроме связанного золота, естественно присутствует и свободное, мелких классов  - 1473 г на тонну тяжелого шлиха.  Соответственно 1473 г/т + 365 г/т = 1838 г/т, при выходе тяжелой фракции 1 кг/ куб. м. – значит содержание в эфелях составляет примерное 1,8 г/куб. м.

Интересен тот факт, что  содержание золота по исходным целиковым пескам этой россыпи: 182 мг/куб.м. Разница в 10 раз, но почему? Потому что в данном случае эфельный отвал – это по сути и есть предварительно классифицированный по размеру и плотности черновой концентрат, заботливо подготовленный и компактно складированный предшественниками, а содержания в концентратах всегда выше.

Вот другой участок, уже в Якутии.

Чтобы было понимание – 0,1% - это 1 г/т или 1,7 г/ куб.м, дальше можете посчитать сами: содержание золото в каолините – до 23 г/т (39 г/куб. м), в кварце – до 5 г/т.  В принципе, это логично, нижняя часть пласта россыпи сложена переотложенной корой выветривания мощностью до 3 метров, в которой содержания золота по отдельным выработкам составляет 3-8 г/куб.м, а по отдельным пробам 27-80 г/куб.м. при том что среднее содержание по всему пласту – 1,5 г/куб.м.

Подобное – очень распространенное явление в Африке: из латеритных кор выветривания промывкой извлекается 0,5 г/т золота, а валовым цианированием – 40 г/т. Собственно и на этом участке золото извлекают с помощью выщелачивания

Третий участок – в Приморском крае.

Здесь видна вся боль россыпников: исходное содержание в эфелях – 0,5 г/т, аккуратным «ручным» предварительным обогащением можно получить черновой концентрат с содержанием 38,6 г/т, но вот в черновом концентрате промприбора содержится 6.3 г/т, а в точке боя пульпы с него немногим меньше - 4.6 г/т, хвосты же концентрационного стола – вообще сверхбогатое сырье, которое поддается дальнейшему обогащению.

При этом самая высокорентабельная деятельность на этом участке – валовая магнитная сепарация (13.4 г/т в металлическом скрапе) и доводка этого концентрата.

Подобных эфельных отвалов по стране – сотни. Для них есть совершенно конкретные поисковые признаки и геологические условия, настолько четкие и понятные, что уже через 30 минут после знакомства с геологией участка можно достаточно точно сказать, имеет ли смысл делать там опробование или можно не терять время.

Тут конечно многие скажут: эфеля без постановки запасов на баланс отрабатывать нельзя, а при существующих методических указания этого сделать по сути невозможно.  Так-то оно так, но эфеля в пределах действующей лицензии БР/БЭ по проекту опытно-промышленной разработки все-таки можно перерабатывать, а за процент от добытого большинство владельцев таких лицензий с радостью пустят на свой участок. Кроме того, на аукционах тоже появляются иногда интересные варианты, например, в апреле прошли торги по участку в непосредственной близости от участка из второго примера, с идентичным геологическим строением, поэтому можно ожидать на нем аналогичной ситуации и содержаний.

Следующий вопрос: как это золото извлекать. Если просто – есть 2 крайности: либо золото жестко связано с матрицей минерала-носителя, либо оно дисперсное, крупностью 5-50 микрон, но в основном свободное (хотя промприборами и концентрационными столами не слишком хорошо улавливаемое).

Если золото связано с минеральной матрицей, то выход один – выщелачивание. На данный момент разработаны десятки схем, которые не требуют ни цианида, ни хлора, ни царской водки, то есть достаточно экологичные. Вот несколько примеров лично из моей практики:

Если золото в основном свободное, но мелкое, 5-50 микрометров, то тут один из самых простых способов: доводка черновых концентратов на центробежном концентраторе или центробежной отсадочной машине, а затем агитация полученных концентратов с вот такими гранулами, которые селективно «втягивают» в себя золото. Своеобразный заменитель флотации.

Размер гранулы на фото – порядка 1 см. Сорбированные золотины – класса -0,1 мм. Емкость гранул по золоту: 6-8 кг/т. После наполнения гранул металлом можно их либо варварски озолить и плавить на слиток, либо десорбировать с них золото и отправить в повторный цикл.

Так что переработка отходов горнодобывающих предприятий и извлечение из них золота может быть высокорентабельным бизнесом, если выполнить следующие простые условия:

1. Подобрать изначально подходящий участок (например, в Бодайбинском районе таких и  нет, а вот в Амурской области и Приморье – их уже приличное количество).

2. Провести анализ – с чем связано золото на этом участке, сколько свободного, сколько и с какими минералами связанного.

3. Разработать рациональную схему извлечения не только самого золота, но и минералов-концентраторов (тяжелого шлиха). Эта схема как правило неизбежно будет включать в себя гидрометаллургию.

Вот только россыпникам для этого придется научиться разбираться в «рудных» технологиях, процессах образования экзогенных руд и процессах в зоне гипергенеза, процессам мобилизации и переотложения золота,  подходить к объекту не как к сотне тысяч кубов песков, которые нужно максимально быстро промыть по принципу «бери больше/кидай дальше», вот только готова отрасль к этому?

Если есть вопросы, то мой личный Телеграм: GoldenGeo_Irk

Главным кандидатом на источники золота являются золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные жилы.

Давайте посмотрим теперь на участок с точки зрения данных дистанционного зондирования: обычный RGB-композит, где красный, синий и зеленый находятся в своих областях, но чуть смещены относительно привычного человеческому глазу.

На нем яркий «светящийся» белый будет соответствовать зонам окварцевания, цвета от синего до голубого будут соответствовать каким-либо метасоматическим изменениям.

Сразу на себя обращают площадные голубовато-белые участки рядом с карьером золото-молибденового месторождения, в котором молибден и золото связаны с кварцевыми жилами. Видно, что они вскрыты канавами.

Для примера, как этот же участок выглядит в привычном человеческому глазу диапазоне:

Рассмотри более внимательно фрагмент участка:

Красными прямоугольниками выделены зоны-кандидаты на коренные источники, зелеными прямоугольниками выделены аномалии в пределах долин.

На Северо-Востоке ореол связывающий аномалии на склоне и аномалии в долине виден невооруженным взглядом.

Вот эта же территории, но в привычном человеку диапазоне:

Исходя из того, что прослеживается четкая взаимосвязь источник-ореол-аллювий, можно делать прогноз на россыпную золотоносность с достаточно высокой достоверностью.

Участок 2

Геология почти аналогична: участок идет по гранитам, грандодиоритам.

Есть положительные шлиховые пробы золота.

Так потенциальные коренные источники выглядят на RGB-композите.

Посмотрим, насколько это соответствует карте золотоносности:

Треугольниками отмечены свалы и высыпки кварца, кварца с пиритом с содержаниями золота порядка 0.1 г/т.

Итак, у нас есть коренные источники, есть свалы кварца, однако нет аномалий, связанных с накоплением и перемывом тяжелой фракции  в русле реки.

Что имеется ввиду:

Вот положительная шлиховая проба по золоту:

Вот соответствующая ей аномалия кварца.

Видно, что русло реки эродирует зону окварцевания, но  в нем самом отсутствует явно выраженная аномалия.

Скорее всего, в данном месте может идти речь о золотоносном делювии, так как не произошла достаточная дезинтеграция материала.

В каком-то виде золото на участке есть, но говорить о промышленных россыпях – затруднительно, самое логичное – несколькими буровыми линиями пройти самые «аномальные» перспективные места, потому что если золото есть на участке – оно там.

Участок 3

С точки зрения геологии ситуация аналогичная: граниты-гранодиориты, только добавляется гнейсово-сланцевый комплекс с линзами мраморизованных известняков и кварцитов. Обращают на себя внимание на 2 потока рассеяния золота на севере.

Так участок выглядит на спутниковом RGB-композите:

Видим многочисленные малоплощадные потенциальные коренные источники, потоки рассеяния золота в принципе трассируются и аномалиями, однако, значительные аномалии в русле реки – отсутствуют, как и в прошлом случае.

Теперь посмотрим, как выглядит ближайшая к участку отработанная россыпь:

Видно, что  она повторяет форму «коренной» аномалии, видно, что «коренная аномалия» плавно переходит в русло.

Ситуация аналогична предыдущему участку: в каком-то виде золото на участке есть, но говорить о промышленных россыпях – затруднительно, самое логичное – несколькими буровыми линиями пройти самые «аномальные» перспективные места, потому что если золото есть на участке – оно там.

Мой личный телеграм: goldengeo_irk

Золото, по единичным пробам, в знаках и в содержаниях, не превышающих 167 мг/куб.м установлено по линии БЛ №6 /скв.22/ и линии №25 /скв.10/.

Линиями №9 и №13, в интервале 0.9-1.3 км от устья ручья, пересечен золотоносный горизонт, пространственно приуроченный к руслу.

Содержание золота в пласте невысокое, колеблется от знаков до 523 мг/ куб.м, в среднем составляя 278 мг/куб.м. и только лишь в одной пробе по скв. 44 (Бл.9) по глубине 2 м установлено содержание золота равное 2849 мг/куб.м.

Мощность пласта в среднем составляет 1.5 м, торфов – 3.0 м. Пласт невыдержан по мощности, размеры его по вертикали изменяются по Бл.9 от 0,5 до 1,3 м, по БЛ 13 от 0,2 до 3,0 м. В пласте содержится до 30-40% глины.

Ну то есть золото-то есть, а вот россыпи вроде как нет. Или вот другое место участка:

На инт. 0,0 - 3,0 км от устья ручья пройдены 14 линий скважин УКБ по сети 400-200x20-10 м.

На интервале 0,4 - 3,0 км 4 буровыми линиями №№ 8-30 вскрыта некондиционная россыпь протяжённостью 2,1 км, ширина её изменяется от 10 до 50 м (средняя 19 м), мощность пласта - от 0,4 до 0,8 м (средняя 0,5 м), содержание золота - от 104 до 1774 мг/мЗ (среднее 505 мг/мЗ). Мощность торфов колеблется от 2,8 до 6,8 м, в среднем составляет 4,1 м.

Золото опять же есть - а вот россыпи - нет.

И главный вопрос, который возникает: продолжать ли поиски золота? Есть ли у этого участка перспективы? Набурены уже сотни погонных метров, потрачены десятки миллионов, а перспектив каких-то радужных особо и не маячит, а маячат убытки и продажа лицензии очередным искателям удачи.

Что же, именно на таких вопросах я и специализируюсь: непонятных))). В данном случае все достаточно просто. Берем данные гиперспектральной съемки площади участка, делаем для начала композит, когда вся спектральная информация собрана в 3 каналах. Чисто для удобства работы человека.

Вот что получаем:

Теперь, глядя на всю эту красоту, нам нужно ответить для себя на 3 вопроса:

1. Какие коренные источники являлись источниками золота для промежуточных коллекторов?

2. Какие промежуточные коллекторы являлись источником золота для россыпей?

3. Собственно, где находятся россыпи золота и с какими источниками/промежуточными коллекторами они связаны?

Чтоб ответить на них, открываем геологические отчеты и читаем, с чем связано с золото в районе и вот что видим:

Основным площадным метасоматическим процессом на участке является пропилитизация (аргиллизация), затрагивающая все без исключения осадочные и магматические породы.

На фоне общей пропилитизации (аргиллизации) отмечаются более локальные по распространению процессы березитизации, грейзенизации, в меньших масштабах развиты листвениты; отмечаются вторичные кварциты.

Прослеживается четкая пространственная взаимосвязь между типами оруденения и процессами метасоматоза. Золоторудная минерализация сопровождается и контролируетсяпроцессами аргиллизации, лиственитизации, окварцевания. Редкометальная – процессами березитизации и грейзенизации (Смирнова, 1985).

Главными рудными минералами являются пирит и галенит, непосредственно в кварц-пиритовых и кварцполиметаллических жилах преобладает мелкое и тонкодисперсное золото, менее 0,05 мм.

Одной из специфических особенностей территории является мощная зона окисления как по масштабам проявления, так и по интенсивности проработки.

Существенное преобладание лимонита над первичными сульфидами и ярозитом (подвижной сульфатной формой железа) позволяет сделать вывод о глубокой (конечной) стадии развития зоны окисления (Смирнов, 1955).

Результаты анализа на золото продуктов электромагнитной сепарации шлихов из протолочек кварцевых жил показывают, что фактически более 90% золота связано не с кварцем (легкая фракция), а с лимонитом (электромагнитная фракция) и с реликтами сульфидов (немагнитная фракция).

Повсеместно отмечаются свалы пиритизированных пород, разного состава, как правило, сильно окисленных. Содержание золота в них достигает 1-2 г/т, но, как правило, находится на уровне 0,5 г/т. Установленные содержания золота в «лиственитах» не превышают 0,5 г/т.

В отдельный морфогенетический тип золоторудной минерализации выделено штокверковое оруденение в дайках гранит-порфиров гуджирского комплекса. До 70% самородного золота даек (по валовой пробе) крупнее 0,1 мм, в связи, с чем дайки гранит-порфиров являются одним из основных источников россыпного золота Закаменского рудного поля.

Что же, все понятно. Начинаем анализировать гиперспектральные данные и первым делом строим прогнозные схемы метасоматитов-коренных источников:

Следующим этапом рассчитываем прогнозные схемы размещения промежуточных коллекторов:

И далее - минеральные индексы, связанные с россыпями.

А вот так это все выглядит вместе:

Профессионалу в принципе, тут все понятно, но на всякий случай поясню:

Наблюдаемая здесь зональность (лиственитизация → лимонитизация → коры выветривания → кварц-мусковит-полишпатизация + глинистые минералы + минералы железной шляпы) отражает последовательную смену геохимических обстановок и типов минерализации от коренных источников в бортах долины к ее днищу.

1. Зона развития лиственитов в верхних частях склонов представляет собой область гидротермально-метасоматических изменений пород, связанных с ранними щелочными растворами. Эти изменения обычно проявлены вдоль разломов и зон повышенной проницаемости и могут быть дорудными. Лиственитизация часто сопровождается сульфидизацией и золотым оруденением.

2. Переход к зоне лимонитизации вниз по склону отражает окисление сульфидной минерализации и начальную стадию формирования зоны окисления. Здесь первичные сульфиды (пирит, арсенопирит) замещаются гидроксидами железа (лимонит, гётит), что ведет к высвобождению и миграции золота. Лимонитовые охры могут быть существенно обогащены золотом.

3. Дальнейшее развитие гипергенных процессов ведет к формированию площадных кор выветривания, в которых лимонитизированный материал смешивается с продуктами химического разложения силикатов (каолинит, галлуазит, гиббсит). Это зона активного выщелачивания и переотложения золота с образованием вторичных концентраций в нижних горизонтах коры.

4. Появление в днище долины пространственно разобщенных аномалий кварц-мусковит-полевошпатного (КМПШ) индекса и индекса глинистых минералов указывает на два различных источника сноса и переотложения материала:

а) Участки с высокими значениями КМПШ индекса отражают привнос продуктов размыва кварц-серицитовых метасоматитов и гранитоидов, которые могут быть дистальными от долины и не затронуты лимонитизацией и выветриванием.

Такой материал обычно более грубый, сохраняет реликты первичных пород, беден гидроксидами Fe.

б) Области развития глинистых минералов (высокие значения соответствующего индекса) маркируют зоны аккумуляции тонкого материала, образовавшегося при разложении лимонитизированных охр и кор выветривания в процессе транспортировки и переотложения. Этот материал обогащен вторичными глинами и оксидами железа.

5. Присутствие в аллювии аномалий индекса госсанов указывает на дополнительный привнос лимонитового вещества из размываемых зон окисления сульфидных руд. Этот материал может быть существенно обогащен золотом за счет его высвобождения при окислении сульфидов.

Пространственная разобщенность аномалий госсанов и КМПШ индекса подчеркивает их различные источники. Таким образом, смена индексов вниз по склону долины отражает последовательные стадии преобразования коренных пород от ранних щелочных метасоматитов через сульфидизацию и окисление к корам выветривания. А комплекс аномалий в днище показывает смешение в аллювии продуктов размыва этих образований, поступающих из разных частей водосбора.

Участки перекрытия или пространственной близости аномалий КМПШ индекса, глинистых минералов и госсанов в долине наиболее перспективны для поисков россыпного золота. Они могут отвечать зонам совмещенной разгрузки кор выветривания и зон окисления с промежуточными коллекторами и участками обогащения.

Если упрощенно: источников поступления золота в россыпи - 2. Первый - "сульфидный" - харктеризуется золотом крупностью -0,1 мм. Второй - из гранит-порфировых даек, там золото относительно крупное, до 2 мм.

А теперь посмотрим, как это соотносится с результатами бурения. Вернемся к первому месту:

Как видим, крупного золота, на которое была направлена разведка изначально - крайне мало и оно крайне неравномерно, а вот потенциальные россыпи с мелким золотом образуют протяженные пласты, которые разбиваются на отдельные струи.

Таким образом, можно сделать вывод: промышленные россыпи с высокой вероятностью - есть. Золото в ней крупностью менее 0.1 мм. Буровые линии расположены - ну не так чтобы идеально, но пойдет, где бурить дальше - понятно.

Ключевой упущенный нюанс - обработку проб нужно было вести по методике ЦНИГРИ для тонкого и мелкого золота, а не как обычно.

Обычно как делают на практике: содержимое желонки кидают в таз, промывальщик добавляет туда воды и начинает топтать, дезинтегрировать, время от времени он сливает глинистую воду (с мелким золотом) и добавляет чистую, после чего промывает все оставшееся на лотке - ну и с лотка у него как правило уплывают все золотины меньше -0.25 мм. Сложилась такая парадоксальная ситуация, когда от личных качеств и опыта промывальщика зависит, будет ли в итоге открыто россыпное месторождение или нет)))

Технология ЦНИГРИ выглядит сложнее: содержимое желонки дезинтегрируется механически (бетономешалкой или дрелью с насадкой-миксером), желательно добавить реактивов-диспергаторов глины, типа жидкого стекла, затем вся проба дважды пропускается через центробежный концентратор, а оба концентрата отправляются в лабораторию на измерение содержания золота.

Как видите, не выходя из кабинета, удалось ответить на вопросы полевых специалистов: продолжать ли бурение, где бурить и почему нет промышленного золота.

Если кто-то захочет задать вопросы по теме: мой телеграм @goldengeo_irk Это не канал, это личный телеграм.

Есть шлюзы огромные, рассчитанные на перемыв тысяч кубов час, но мы сейчас не об этом.

Обычному геологу, который отбирает крупнообъемную пробу (ну и старателю конечно) такие объемы не нужны.

В регионах, где я работаю, получили широчайшее распространение так называемые мини-драги - небольшие шлюзы, материал для промывки на который поступает с помощью эжектора.

Так выглядит мини-драга в работе. Обычный небольшой наклонный шлюз с бункером, в который хлещет струя пульпы из шланга:

А так на мини-драгу поступает материал:

То, что в руках - это эжектор, который подключается к мотопомпе. В результате хитрой физики в самом эжекторе создается разрежение - песок со дна реки втягивается ( рабочий наконечник на фото выше - как раз под водой) и сразу по пульпопроводу поступает в приемный бункер мини-драги. Любят этот способ за производительность. Раз в 20 эффективнее лопаты, только ты ею еще и не машешь)))

В результате всей этой деятельности каждый хочет увидеть в итоге на ковриках мини-драги вот такую картину):

Дальше идет этап доводки этого шлиха - отбросить все лишнее, чтобы осталось только золото.

Крутые ребята это делают на концентрационных столах, кто совсем попроще - на лотке. В итоге получается вот такая картина:

И все бы хорошо, схема отработанная веками, но только обычно не учитывают одну простую вещь: 60% золота - так называемое тонкое мелкое, меньше 1 миллиметра, зачастую пластинчатое/чешуйчатое.

Что это значит на практике. Очень простую вещь. Когда золотины очень мелкие, то сила поверхностного натяжения воды больше силы тяжести и они удерживаются во взвешенном состоянии в потоке жидкости. Если золотины относительно большие/тяжелые, но пластинчатые, то есть их площадь относительно массы - большая, происходит ровно то же самое - они "парят" в воде, как бумажный самолет в воздухе.

Теперь следите за руками. В первый раз мы теряем абсолютно все тонкое мелкое золото на самой мини-драге - ну нет у него шансов сесть на коврики шлюза. Второй раз - мы теряем на доводке лотком - тоже все мелкое просто смоется водой.

Итого что имеем: в среднем 60% потерь. Или 100% - когда промывальщик побуторил шлих лотком 30 секунд, глянул - видимого золота нет, все говорит - баста, не рыбное это место. Хотя невидимого золота гораздо больше, чем видимого.

Что делают профессионалы?

Самое главное: на слив шлюза они ставят центробежный концентратор. Его принцип действия заключается разделении обрабатываемого материала на две фракции: «тяжелую» и «легкую» в центробежном поле. Разделение происходит в результате взаимодействия потока промывочной воды, центробежных сил и поля тяжести. Звучит сложно, но по своей сути это достаточно примитивная вещь:

Пластиковый конус с рифелями ( в центре прибора) крутится с большой частотой и вибрирует. В его центр подается слив со шлюза. Под действием центробежной силы тяжелые частицы ею вдавливаются между рифелей. Чем выше плотность частицы, тем ближе ко дну канавки. Все. Весь принцип действия. Только перегрузка в этом конусе - 60g.

Итак, слив мини-драги - в центробежный концентратор. Все, что осталось в пластиковом конусе - разгружается в отдельный чан.

Второй главный момент: доводка лотком производится не в речке, а в емкости. Содержимое этой емкости сливается в чан из предыдущего пункта.

Третий главный момент: вся вода из чана из первого пункта опять сливается в центробежный концентратор и процесс закольцовывается. Осадок - высушивается и измельчается в дисковом измельчителе.

Дальше - есть варианты: можно измельченный осадок для извлечения непосредственно золота обработать царской водкой, можно - по этому рецепту (хейтеры, не злитесь, это ссылка на мой предыдущий пост на пикабу).

Тот, кто следует этим простым рекомендациям либо удваивает выход золота (особенно это актуально для Бурятии, Иркутской области, Забайкалья, Кузнецкого Алтау), либо рентабельно берет золото там, где "лоточные опробователи" не смогли и места признаны неперспективными.