Спосіб визначення золотоносності гірських порід
Власники патенту UA 2507509:
Використання: визначення золотоносності гірських порід. Сутність: полягає в тому, що здійснюють нейтронно-активаційний аналіз зразка золотоносних сульфідів, формують пробу у вигляді його зерна розміром від 30-70 мкм, яку послідовно запаюють в поліетиленову плівку, упаковують у фільтрувальний папір і алюмінієву фольгу, підготовлену таким чином пробу на реакторі протягом 15-17 год в потоці 1×10 13 н/см 2 ×сек з подальшим вимірюванням у зразку наведеної активності золота та його сателітів на 7-12 день після опромінення, паралельно з діапазоном вимірюваної енергії 100-1800 кеВ та 50 -160 кеВ по лінії відповідно 1332 кеВ і 121.8 кеВ, після чого аналізують інтенсивність - лінії золота при 412 кеВ і шляхом порівняння з інтенсивністю цієї ж лінії в еталонних зразках розраховують кількість золота в зернах. Технічний результат: підвищення достовірності оцінки визначення золотоносності гірських порід. 1 з.п. ф-ли, 2 іл., 1 табл.
Винахід відноситься до гірничодобувної промисловості, зокрема до пошуків, розвідки рудних родовищ золота, визначення та оцінки середнього вмісту золота геологічних порід, та призначене для використання на геологорозвідувальних роботах для підвищення достовірності оцінки прогнозних ресурсів.
У численних корінних родовищах різного мінерального складу золото перебуває у двох формах: як самородного золота й у розсіяної формі у зв'язку з сульфидами. Розсіяне в сульфідах золото одними дослідниками вважалося присутнім у вигляді субмікроскопічного або колоїдального розміру частинок, іншими входять до кристалічної структури сульфідів. Таким чином, поняття «невидиме золото» включаєтонкодисперсне золото, яке не виявляється оптичними методами, колоїдальне, кластерне та хімічно зв'язане золото в сульфідах.
Основними носіями розсіяного золота є арсенопірит та пірит. Присутнє в них золото отримало назву невидимого.
Відомий спосіб визначення золота в рудах, в якому визначення кількості золота, що міститься в мінеральному зразку, включає наступні кроки:
b) забезпечення легкого газу-носія, регулювання його витрати та введення ртутної пари в газ-носій при першій концентрації;
c) подання відомої ваги зразка мінералу в контейнер, проходження газу-носія, що має першу ртутну концентрацію в контейнері, збирання газу-носія;
d) визначення другої ртутної концентрації у газі-носії;
e) обчислення кількості золота, що міститься в мінералі, типове обчислення, засноване на відмінності між першою та другою ртутними концентраціями
Зазначений спосіб досить складний у виконанні
Відповідно до "Тимчасового методичного посібника з обробки геологічних проб золоторудних родовищ з попереднім вилученням металу" (М., 1975.. М.І. Савосін, В.А. Захваткін, В.А. Сашков.) спосіб визначення вмісту золота в рядовий пробі повинен включати вилученням золота більше 0,22 мм методами гравітаційного збагачення або грохочення перед проведенням пробірних аналізів концентратів, хвостів і промпродуктів збагачення.
Перелічені відомі способи визначення вмісту золота в пробах, що характеризують рудні тіла, мають низьку достовірність і вимагають повторення в іншихлабораторіях, крім того, розроблені методики не дозволяють проводити визначення невидимого (розсіяного) золота в золотоносних геологічних породах.
Відомі аналітичні методи визначення золота в золотовмісних рудах і концентратах, засновані на вимірюванні коефіцієнт дифузного відбиття при 540 нм приготовленого розчину золота (Ш), попередньо переведеного в комплексне з'єднання сорбентом, хімічно модифікованим дипропілдісульфідними групами. Методика розроблена для зниження межі виявлення обумовленого елемента, при цьому, як і всі аналітичні методи, аналіз вимагає розкладання зразка і переведення всієї речовини в розчин.
Зазначені методики не вирішують питання визначення невидимого (розсіяного) золота у золотоносних геологічних породах.
Одним з інструментальних методів визначення золота є спосіб, взятий за прототип, - рентгеноспектральний аналіз руд після їхнього кислотного розкладання та екстракції елементів, що визначаються. Визначають золото в екстрагенті після концентрації екстракції з використанням розчину порівняння. Екстракт висушують на підкладці з целюлозного фільтра, на підкладку попередньо наносять інертний по відношенню до екстракту елемент, що не міститься в екстракті і має лінії рентгенівського спектру, що збуджуються одночасно з аналітичними лініями золота і не збігаються з ними, в кількості не більше 10 м .
Зміст золота визначають за такою формулою:
C x = C x s t I x I x s t ,
Зазначений спосіб дозволяє отримувати достовірні дані про вміст золота в рудах та гірських породах, проте пробопідготовка достатня складна та тривала, аналіз вимагає розкладання зразка та переведення всієї речовини в розчин.
Більше того, він не дозволяє проводитивизначення невидимого (розсіяного) золота у золотоносних геологічних породах.
Завданням винаходу є забезпечення можливості визначення невидимого (розсіяного) золота в золотоносних геологічних породах та підвищення достовірності оцінки прогнозних ресурсів на золото.
Поставлене завдання вирішується способом визначення золотоносності рудних мінералів щодо виявлення в них вмісту золота з використанням інструментальних методів, при цьому здійснюють нейтронно-активаційний аналіз зразка золотоносних сульфідів, формують пробу їх у вигляді зерна розміром від 30-70 мкм, яку послідовно запоїють у поліетиленову плівку. у фільтрувальний папір і алюмінієву фольгу, підготовлену таким чином пробу піддають опроміненню на реакторі протягом 15-17 годину в потоці 1×10 13 н/см 2 ×сек з подальшим вимірюванням у зразку наведеної активності золота та його сателітів на 7-12 день після опромінення, паралельно з діапазоном вимірюваної енергії 100-1800 кеВ і 50-160 кеВ по лінії відповідно 1332 кеВ і 121.8 кеВ, після чого аналізують інтенсивність ν - лінії золота при 412 кеВ і шляхом порівняння з інтенсивністю цієї ж лінії в еталонних зразках у зернах.
Як золотоносні сульфіди використовують сульфідну групу піриту.
Досліджувані і наведені в прикладі сульфіди - арсенопірит і пірит відносяться до групи піриту, в яку входять також крім них ще кілька (4) мінералів. Сульфіди (сульфідні мінерали) - природні сірчисті сполуки металів та деяких неметалів. У хімічному відношенні розглядаються як солі сірководневої кислоти.
Голчасто-призматичний арсенопірит є головним рудним мінералом раннього продуктивного етапу мінералізації та характеризується високоюзолотоносністю (1400-5360 г/т), нестехіометричним складом S/As=1.2 і трохи збіднений залізом. Відсутність кореляції основних компонентів арсенопіриту із золотом, вкрай нерівномірне розподілення цього елемента в зернах голчасто-призматичного арсенопіриту і в межах одного зерна вказують на входження невидимого золота у вигляді елементарних частинок, що співіснують спільно з арсенопіритом.
Пірит і арсенопірит - найпоширеніші рудні мінерали різних золоторудних і золотовмісних родовищ. У багатьох випадках вони є промисловим інтересом, оскільки нерідко містять досить високі концентрації золота, являючи собою основні концентрації цього металу в золоторудних тілах і навколорудних метасоматитах. Широкий інтервал параметрів систем мінералогенезу, в яких ці мінерали зберігають стійкість, визначає їх поширеність як у різних за умовами освіти і за віком родовищах і мінеральних парагенетичних асоціаціях. Властивості цих мінералів: хімічний склад, морфологія кристалів залежить від умов їх утворення та стійкість цих мінералів до подальших перетворень дозволяє використовувати їх для реконструкції процесів утворення рудних родовищ.
Арсенопірит поширений меншою мірою, ніж сфалерит, галеніт і пірит, але в окремих ділянках рудних тіл може бути одним з основних мінералів. Він також утворює тригенерацію. Арсенопірит I зустрічається у вигляді ідіоморфних, часто роздроблених та деформованих виділень, які зазвичай зустрічаються у зрощеннях з піритом I.
Ромбовидні кристали арсенопіриту II, як правило, знаходяться серед сфалериту, халькопіриту, галеніту, кварцу та кальциту, відокремлення арсенопіриту III наростають на фрагменти агрегатів цих мінералів,утворюючи кокардові текстури. За деякими даними арсенопірит містить до 64 г/т Au, будучи, наприклад, основним концентратором золота в рудах родовища Джимидон, у зв'язку з чим розробка методів аналізу розсіяного золота має значення і перспективу.
На фіг.1 представлено розподіл Au, Sb, As і Fe в зерні золотоносного арсенопіриту з родовища Віллеранж.
На фіг.2 (а, б, в, г, д, е) представлені різні типи розподілу золота в арсенопірит з родовищ Ле Шатале і Віллеранж, Франція.
Запропонована методика визначення розсіяного золота заснована на аналізі мінерального зерна в золотоносних рудах родовища, оскільки мінеральне зерно - форма знаходження мінерального індивіда, загальніша назва, ніж кристал.
Пропонований спосіб здійснюється наступним чином.
Аналіз методом нейтронної активації (ІНАА).
Підготовка проби зерна арсенопіриту проводилася в такий спосіб. Вибрані окремі зерна сульфідів розміром до 30-70 мкм запаюються в поліетиленову плівку (поліетилен марки ВД) та для активації упаковуються у фільтрувальний папір та алюмінієву фольгу.
Так само роблять з пробами стандартів.
Для виключення можливих забруднень від упаковки та обліку вкладу продуктів поділу урану до партії проб та еталонів додаються порожня поліетиленова упаковка та чиста сіль урану. Опромінення проб та еталонів проводиться на реакторі ІРТ (МІФІ). Проби активувалися протягом 15-17 год у потоці 1×10 13 н/см 2 сек.
Після опромінення проби та зразки звільняються від фільтрувального паперу та алюмінієвої фольги та переупаковуються у неактивний матеріал.
Вимірювання наведеної активності проводиться одночасно на двох γ-спектрометрах: 1) аналізатор 919+GEM45190 ORTEC(HPGe коаксіальний детектор, діапазон вимірюваних енергій 100-1800 кеВ, роздільна здатність 1.8 кеВ по лінії 1332 кеВ); та 2) аналізатор 919+GLP25300 ORTEC (HPGe планарний детектор, діапазон енергій 50-160 кеВ, роздільна здатність 520 еВ по лінії 121.8 кеВ).
Використовувана для аналізів гамма лінія та час охолодження після активації склали для 197 Au відповідно 412 (кеВ) та від 8 до 10 днів.
Обробка вимірювань проводиться за допомогою програмного пакету "ASPRO-NUC" (ГЕОХІ РАН).
У таблиці наведено результати, що відображають концентрацію розсіяного золота в арсенопіриті родовищ Наталка та Травневе, визначені методом нейтронної активації на основі аналізу мінерального зерна.
| Родовище | Проба | Au, г/т |
| Наталка | H1 | 18.75 |
| Н2 | 94.65 | |
| Н3 | 482.6 | |
| Травневе | 1 | 300 |
| 2 | 482.6 | |
| 3 | 794.5 | |
| 4 | 1685 | |
| 5 | 1975 |
Аналіз кількох індивідуальних зерен з однієї й тієї ж навішування дозволяє отримати уявлення про варіацію вмісту золота в окремих зернах.
Для перевірки даної методики із зерен проб виготовляли полірування, в яких при дослідженні під мікроскопом можна переконатися у відсутності виділень самородного золота, що і доводить розсіяну форму знаходження золота у вивчених зразках.
Використовуване в цьому способі аналізу в якості аналізованої проби мінеральне зерно - це відокремлення однорідної хімічної речовини, що утворилося в природі, фізично відокремлене від інших природними поверхнями, - дозволяє, у поєднанні з перевагами активаційного аналізу, з високою чутливістю, і високоювибірковість проводити оцінку невидимого золота в сульфідних рудах Розроблений спосіб вперше дозволяє проводити оцінку концентрацій «невидимого» (розсіяного) золота в арсенопіриті та інших сульфідах, що надзвичайно важливо при розробці технології збагачення та переробки золотих руд для підвищення ступеня вилучення золота з руд та забезпечення прогнозних ресурсів на золото
1. Спосіб визначення золотоносності рудних мінералів щодо виявлення в них вмісту золота з використанням інструментальних методів, який відрізняється тим, що здійснюють нейтронно-активаційний аналіз зразка золотоносних сульфідів, формують пробу у вигляді його зерна розміром від 30-70 мкм, яку послідовно запає в поліетиленову , упаковують у фільтрувальний папір і алюмінієву фольгу, підготовлену таким чином пробу піддають опроміненню на реакторі протягом 15-17 год в потоці 1×10 13 н/см 2 ×з подальшим виміром у зразку активності наведеної золота і його сателітів на 7-12 день після опромінення, паралельно з діапазоном вимірюваної енергії 100-1800 кеВ і 50-160 кеВ по лінії відповідно 1332 кеВ і 121.8 кеВ, після чого аналізують інтенсивність - лінії золота при 412 кеВ і шляхом порівняння з інтенсивністю цієї ж лінії в еталон кількість золота у зернах.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як золотоносні сульфіди використовують сульфідну групу піриту.