u_lectures

перехода их во вторичные мелкозернистые глинистые образования с легкой транспортабельностью в условиях поверхностных водотоков.

Источниками золотоносных промышленных россыпей являются преимущественно коренные месторождения, рудопроявления и промежуточные коллекторыдревние россыпи.

Однако далеко не все коренные источники сопровождаются россыпями и напротив, богатые и крупные золотоносные россыпи нередко не имеют адекватных по качественным и количественным характеристикам рудных источников.

Золоторудные месторождения становятся россыпеобразующими только в том случае, если они содержат золото определенной размерности (крупнее 0.1мм). Формирование россыпных месторождений происходит под действием различных геологических и геоморфологических факторов, определяющих строение, состав и закономерности размещения россыпей.

12.3.Переработка россыпей

12.3.1.Гранулометрический состав россыпного золота и форма его зерен

Гранулометрический состав россыпного золота и особенности формы его зерен являются основными технологическими параметрами, которые определяют (при нормальном ведении процессов - гравитационного обогащения) уровень его возможного извлечения. Несмотря на это в практике до сих пор нет единой научно обоснованной шкалы классификации россыпного золота по крупности.

Предложено несколько классификаций золота по крупности, но, ни одна из них в отечественной практике повсеместного распространения не получила. Особенно противоречивы утверждения о поведении мелкого и тонкого золота, так как к мелкому золоту различные исследователи относят золото разной крупности.

В некоторых классификациях золота по крупности (и в технической литературе) встречается понятие «плавучее золото». По-нашему мнению, этот термин не следует употреблять для характеристики золота по крупности, так как он характеризует не крупность, а способ передвижения зерен в потоке. При этом в потоках, могут перемещаться и крупные зерна, что определяется состоянием их поверхности (гидрофобизация мельчайшими пузырьками воздуха, загрязнение маслами и т. д.). Наблюдается «плавучее золото» крупностью до 1 мм, имеющее форму тон-

291

чайших пластинок.

Наиболее часто самофлотируется золото русловых россыпей крупных рек и морских россыпей, пески которых содержат органические включения животного и производственного происхождения. Наиболее распространенной является классификация золота по крупности (табл.

12.3).

Таблица 12.3

Рекомендуемая Иргиредметом классификация золота по крупности

Предлагаемая классификация россыпного золота по крупности связана с его технологическими свойствами. Так, золото крупнее 3 (3,15) мм извлекается полностью даже при обогащении песков наиболее простыми способами. Золото крупностью 1 мм полностью извлекается отсадкой и более чем на 95% шлюзами мелкого наполнения. Крупность зерен 0,315мм является граничной для эффективного извлечения золота шлюзами. Извлечение при этом равно 80%. Золото крупностью 0,1 мм извлекается отсадкой на 50% и практически не извлекается при обогащении на шлюзах. Золото мельче 0,03 мм практически не улавливается известными способами механического обогащения.

Всоответствии с принятой классификацией золота целесообразно классифицировать и россыпи (рис. 12.4.).

Впромышленных россыпях основное количество золота, как пра-

292

вило, имеет крупность 0,1—4 мм (табл. 12.3). Однако в последние годы в эксплуатацию вовлекаются россыпи и с более мелким золотом (табл.

12.4).

Данные ситового анализа не всегда достаточно полно характеризуют крупность зерен золота. Поэтому в дополнение к ситовому анализу иногда взвешивают отдельные золотины.

Рис. 12.4. Классификация россыпей в зависимости от крупности золота 1 — с крупным золотом; 2 — со средним золотом; 3 — с мелким золотом;

4—с весьма мелким золотом

Т. Г. Фоменко вывел экспериментальную зависимость скорости свободного падения золотин в воде от их массы. Скорость падения зерен в воде (одна из основных характеристик обогатимости), определенная в зависимости от массы золотин ближе к фактической, чем определенная с учетом только крупности зерен.

293

Таблица 12.4

Распределение золота по классам крупности, % (по данным Иргиредмета и ВНИИ-1)

12.3.2.Промывистость песков

Под промывистостью песков понимается способность рыхлых отложений размываться в потоке воды до такого состояния, при котором минеральные частицы не связаны друг с другом и освобождены от гли-

294

нистых примазок. Промывистость песков зависит от цементации их вязкими материалами, обычно пластичными глинами.

В практике к глинистым относят породы, в которых содержание частиц менее 5 мкм (глинистой фракции) превышает 3%, а к собственно глинам — породы, в которых этой фракции содержится более 30%[54].

Почти все глины являются полиминеральными горными породами.Минералоги разделили все гидросиликатные минералы на три группы: глиноземистые, железистые и магнезиальные. Более других распространены глиноземистые минералы, которые классифицируются по Гинзбургу и Петрову на следующие группы:

1. Каолинита (каолинит, диккит, накрит, галлуазит, монотермит

и др.).

2.Монтмориллонита (монтмориллонит, бейделлит).

3.Пирофиллита (пирофиллит).

4.Аллофана (аллофан).

5.Гидрослюды (гидромусковит, лиеврит).

На рис. 12.5. и 12.6. схематически показаны зарисовки зернистых смесей, связанных монтмориллонитом и каолинитом, сделанные по данным минералогического исследования.

Как видно, кварцевые песчинки равномерно обволакиваются однородной пленкой из монтмориллонитовых мелких частиц и неравномерно покрываются небольшими чешуйками и крупными агрегатами каолинита. Соответственно этому более прочная связь между песчинка-

295

ми во влажном состоянии будет в смесях с монтмориллонитом по сравнению с каолинитовыми смесями.

Определяющими факторами свойств глинистых материалов по Р. Гриму являются: состав глинистых минералов; состав неглинистых минералов, присутствующих в глинах; обменные ионы и растворимые соли; структура; физико-механические свойства.

К физико-механическим свойствам глинистых песков, определяющим способность глин к разрушению, относятся: гранулометрический состав, плотность, объемная масса, пористость, пластичность, размокание, набухание, водопроницаемость, сопротивление сдвигу, структурная связность и естественная влажность. У высокодисперсных глинистых цементов пластичность и связность проявляются сильнее, чем у менее дисперсных. Песчинки и грубообломочные неглинистые фракции повышают водопроницаемость глинистых пород.

Пластичность глин — способность изменять свою форму под действием внешних сил без разрыва сплошности и сохранять полученную форму после удаления внешней силы—характеризуется числом пластичности, которое показывает диапазон влажности, в котором грунт об-

ладает пластическими свойствами,

In =Wв −WH ,

где Iп — число пластичности; WB — верхний предел пластичности, т. е. влажность (%), при которой грунт переходит из пластичного состояния в жидкое; WН — нижний предел пластичности, т. е. влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое,

%.

Сравнивая естественную влажность глин с влажностью, соответствующей пределам консистенции этой глины, можно с некоторой точностью судить о ее состоянии и разрушаемости.

Размокание — это способность глин при впитывании воды терять связность и разрушаться. Основным показателем, характеризующим это свойство, является скорость размокания глины, которая зависит от содержания в ней глинистых частичек (фракции 5 мкм) и их минералогического состава.

Высокопластичные глины влажностью выше максимальной молекулярной влагоемкости в воде слабо или совсем не распадаются. Влажность влияет на прочность глинистого материала — при увеличении влажности прочность сначала увеличивается до максимума, а затем уменьшается.

Исследования вещественного состава глин 10 россыпных место-

296

рождений золота различных районов страны показали, что все глинистые минералы находятся в классах крупностью менее 0,1 мм. В более крупных классах глинистых компонентов практически нет. Исследованные глины представляют собой полиминеральные смеси и относятся преимущественно к типу высокопластичных глин группы аллофановых и монтмориллонитовых. В глинах часто содержатся гидрослюды с примесью бейделлита (смесь гидрослюды с монтмориллонитом). В некоторых россыпях Якутии присутствуют в мелких классах каолиновые глинистые минералы.

Следует отметить, что механические (связующие) свойства глин определяются не только наиболее тонкими глинистыми частицами, например —5 мкм, на пластичность глин существенно влияют тип их, количество самых тонких зерен и содержание глинистых зерен в довольно крупных классах, например 20 и 30 мкм.

Гранулометрический состав глин зависит как от литологического состава пород, так и от степени их разрушения и условий переноса рыхлого материала. Более мягкие породы (известняки, песчаники, сланцы) содержат больше тонкого глинистого материала, чем твердые. Наиболее трудные для обогащения древние россыпи характеризуются большим содержанием тонких глинистых минералов, образование которых (по И. С. Рожкову и Л. В. Разину) шло по схеме: слюда — полевые шпаты — гидрослюды — монтмориллонит — галлуазит— каолинит.

Пока еще нет точных критериев и надежных методов объективного определения промывистости песков.

Лекция 26

План лекции:

1.Подготовительные процессы при обогащении песков[30 с39-57 ]

2.Классификация золотосодержащих россыпей по обогатимости песков [10 с 193-196]

3.Методы извлечения золота [30 с 113-120]

4.Гравитационные методы обогащения [30 с 58 ]

12.3.3. Подготовительные процессы при обогащении песков

Необходимым условием подготовки песков к обогащению является освобождение зернистой части от глинисто-шламовой (дезинтеграция) и удаление крупных фракций (грохочение), не содержащих

297

золото.

В настоящее время, в связи с подготовкой к эксплуатации россыпей с большим количеством труднопромывистого материала, возникла необходимость изыскания более эффективных по сравнению с используемыми способов дезинтеграции.

Эффективность дезинтеграции песков зависит от:

•степени промывистости и гранулометрического состава песков;

•удельного расхода и способа подачи воды на дезинтеграцию;

•интенсивности воздействия механических устройств;

•продолжительности пребывания материала в дезинтегрирующем аппарате (удельной производительности аппарата);

•конструкции дезинтегрирующих устройств;

•степени предварительной подготовленности материала перед дезинтеграцией (подсушка, предварительное размешивание, насыщение химическими растворами).

По конструкции дезинтегрирующие машины разделяются на следующие группы:

•барабанные (барабанные грохоты, скрубберы, мельницы);

•шнековые (корытные и мечевые мойки);

•вибрационные (плоские вибрационные, вибрационнобарабанные);

•гидравлические (гидроэлеваторы трубные, гидроэлеваторывашгерды, шлюзы).

12.3.4. Классификация золотосодержащих россыпей по обогатимости песков

Технологические свойства песков определяют не только показатели обогащения, но и эффективность работы промывочнообогатительных устройств.

Имеются различные классификации россыпных месторождений в зависимости от условий их возникновения и перемещения. Для техноло- гов-обогатителей важными являются те свойства песков, которые влияют на технологию извлечения золота из них. К ним относятся свойства песков, влияющие на эффективность подготовки их к обогащению (гранулометрический состав песков — содержание валунов, эфельной фракции, содержание глин и физико-механические свойства их), а также свойства песков, влияющие на эффективность гравитационного их обогащения (содержание золота в песках, гранулометрический состав золо-

298

та, форма зерен золота, содержание и состав шлиховых минералов). Для отдельных районов (провинций) свойства песков, влияющие

на технологию обогащения, различны. Так, пески Якутии, Западной Сибири и Урала характеризуются высоким содержанием глин, пески Приморья и Якутии — повышенным содержанием тяжелой фракции, пески Урала, Западной Сибири, Забайкалья и Амура — большим количеством мелкого золота, а пески Северо - Востока— высоким содержанием крупного золота.

Предложены два способа технологической классификации золотосодержащих песков. Первая классификация учитывает пять признаков: содержание валунов ( + 400 мм); содержание эфельных фракций (класса

—15 мм); содержание илисто-глинистых фракций (класс—0,01 мм); наличие самородков золота (+10 мм); содержание золота крупностью —0,2 мм.

В зависимости от величины указанных факторов пески подразделяют на три категории: легкообогатимые, среднеобогатимые и труднообогатимые (табл.12.6)

12.3.5. Методы извлечения золота из золотосодержащих песков

Основные методы извлечения золота из золотосодержащих песков приведены на рисунке 12.7.

В отечественной практике при обогащении золотоносных песков наибольшее распространение получили шлюзы различных конструкций. Эти аппараты являются наиболее экономичными и обеспечивают высокую степень концентрации золота.

299

На шлюзах происходит раскрытие полезных минералов (в частности на шлюзах глубокого наполнения) и разделение смеси по плотности в текущем потоке воды. Наиболее тяжелые минералы или металл концентрируются на дне шлюза в специально предусмотренных гнездах, а легкие — пустая порода — сносятся потоком воды в хвосты. В зависимости от режима работы шлюзы подразделяются на шлюзы мелкого наполнения и шлюзы глубокого наполнения. Шлюзы мелкого наполнения применяются для обогащения песков крупностью менее 16 мм. Шлюзы глубокого наполнения применяются для обогащения более крупного материала (до 50—100 мм).

Методы извлечения золота из золотосодержащих песков

Рис.12.7.Методы извлечения золота из золотосодержащих песков

12.3.5.1. Гравитационные методы обогащения

Рис.12.8.Классификация гравитационных методов обогащения

300