|
Главная | Минералы | Месторождения | Новости | События | Информация | Коллекции | Магазины | Тендеры | Форум |
Как добывают золотоМинералы и горные породы / Описание минерала Золото самородное В настоящее время золото добывают главным образом из руд , причем не только золотых , но и таких , в которых основными полезными ископаемыми являются другие цветные металлы , в частности медь, цинк, серебро, свинец. В этом случае рассматриваются как попутчик. Во всех промышленно развитых странах , например , широко практикуется добыча золота из медных и свинцов – цинковых руд. Так , например , в 1970 году в США таким путем было добыто 26 % от общей добычи золота. Такая же картина наблюдается во многих странах , где производится добыча цветных металлов , что в полной мере соответствует принятому сейчас в мировой практике направлению на комплексное использование минерального сырья. Содержание золота в рудных цветных металлов, как правило , значительно ниже , чем непосредственно в золотых рудах , однако издержки производства на его добычу при этом могут быть несколько меньше. Необходимо отметить , что добыча золота в таком случае будет зависеть от спроса на другие цветные металлы. Так , в 80-е годы в США попутная добыча золота заметно сократилась в связи со снижением цен на медь. Значительное количество золота добывается сейчас в результате разработки серебряных месторождений ; поскольку спрос на серебро велик и имеет тенденцию к дальнейшему росту , то этот источник получения драгоценного металла более надежен. Такого рода месторождения чаще всего имеют эпитермальное происхождение. При попутной добыче золота горные работы по существу остаются теми же , но процессы обогащения и металлургической переработки руд становятся значительно сложнее , так как необходимо получить уже не один , а несколько металлов. Россыпные месторождения также являются источником получения золота , но в последние несколько десятилетий в западных странах их значение неуклонно снижалось. Всего лишь сто лет назад из россыпей добывали почти 90 % золота. В 70-е годы уже прошлого столетия их доля составляла не более 3-5 %. В последние же годы в связи с повышением цен на золото и открытием новых месторождений , в первую очередь в Бразилии , значение россыпных как правило поставщиков драгоценного металла западных странах возросло до 14-15 %. Вполне может быть , что в дальнейшем сохранится некоторый рост россыпной золотодобычи , однако несомненно , что главное сегодня – разработка коренных месторождений. Существует еще один источник поступления золота – получение так называемого вторичного металла. Конечно , этот источник по своим масштабам пока невелик , однако по мере расширения сферы промышленного использования золота его значение будет возрастать. Вторичным называют золото , получаемое в результате переработки вышедших из строя или отслуживших свой век изделий , в составе которых ( в любых количествах ) имеется золото. Золото коренных месторождений заключено чаще всего в кварцевых жилах , толщина (мощность) которых , а также угол залегания и длина могут быть самыми различными. Различны также размеры золотых включений и их количество. Толщина кварцевой жилы может достигать нескольких десятков метров или быть менее 10 см. Правда , в последнем случае говорят уже не о жиле , а о прожилке. Жилы могут быть одиночными или залегать целыми семействами. Бывают случаи , когда множество мелких жил и прожилок образуют целую рудную зону. Жилы толщиной менее 1 метра горняки и геологи называют «тонкими». Чем тоньше жила , чем изменчивей ее конфигурация и угол залегания , тем сложнее ее разрабатывать. Положение осложняется еще и тем , что выемку надо производить без потерь , то есть по возможности более полно , так как ценность золотой руды очень высока. По этим причинам подземная разработка жильных месторождений золота очень трудоемка , а системы разработки менее эффективны , чем , например , при эксплуатации угольных или железорудных месторождений. При разработке золоторудных жил наиболее часто применяются системы разработки с магазинированием , при которых отбитая в блоке руда выпускается не сразу , а частично , так , чтобы она накапливалась в выработанном пространстве и с накопленной (замагазанированной) руды можно было бурить шпуры для отбойки следующего слоя. Свободное пространство между отбитой рудой и целиковым рудным массивом должно быть достаточным для размещения людей и бурильных машин. Замагазинированная руда одновременно поддерживает боковые породы. В тех случаях , когда эти породы очень неустойчивы , обрушаются и обедняют (разубоживают) руду , приходится применять еще более трудоемкие системы разработки – с закладкой выработанного пространства или с распорным креплением. Небольшие размеры горных выработок , обусловленные незначительной мощностью золотосодержащих жил , не дают возможности применять на подземных работах мощную самоходную технику , поэтому до сих пор многие производственные процессы выполняются при помощи ручных механизмов , а производительность труда рабочих обычно невысокая. Во всяком случае , она уступает производительности труда рабочих на угольных шахтах или рудниках черной металлургии. Положение несколько меняется , когда мощность жилы возрастает до 2-3 метров и более . В этих случаях (довольно редких) для отбойки руды можно применить глубокие скважины , использовать более эффективные системы разработки и т.д. Самые благоприятные условия для подземной разработки появляются тогда , когда множество мелких жил и прожилок образуют мощную рудную зону , разрабатывать которую можно с применением самых эффективных систем и самоходного оборудования . Однако при этом приходится вынимать большие объемы пустой породы , которая разубоживает руду . При отработке таких зон среднее содержание золота в руде обычно невысокое . Открытая разработка в горном деле считается наиболее прогрессивной , и ее удельный вес неуклонно возрастает во всех странах , однако в практике добычи золота широко применяют подземные работы , так как коэффициент вскрыши при открытой разработке тонкожильных месторождений был бы слишком велик. Поэтому открытых рудников в золотодобывающей промышленности не так уж много – это «Кортез» и «Карлин» в США, «Гренайзл» в Канаде и некоторые другие. Один из крупнейших карьеров (открытых рудников ) находится в Доминиканской республике. Его годовая добыча – почти 10 тонн золота. Трудность разработки коренных месторождений золота связана еще и с большой крепостью пород , прежде всего кварца , из которого чаще всего состоят жилы. В некоторых случаях в верхних , так называемых «окисленных» участках месторождения кварц бывает сильно разрушен в результате выветривания , но с увеличением глубины разработки его крепость возрастает . Затрудняет разработку и изменчивость угла падения рудных жил , которая требует дополнительных затрат на разведку и нередко заставляет уже в процессе эксплуатации пересматривать многие технологические решения. Производительность золотодобывающих рудников значительно уступает не только железорудным и угольным шахтам , но и многим рудникам , разрабатывающим месторождения цветных металлов .Чтобы добыть 1 кг золота при его содержании в тонне руды 4-5 грамм ( такое содержание характерно в настоящее время для многих месторождений , разрабатываемых в западных странах ) , нужно отбить , выдать на поверхность и переработать 200 – 250 тонн руды ; для получения 1 тонн золота нужно разработать 200-250 тысяч тонн руды. Дробление , измельчение , промывка , амальгамация – все эти операции существуют и в наше время , однако производятся они с помощью гораздо более совершенных технических средств. В этом отношении примитивную толчею , например , смешно сравнивать с современными дробилками и шаровыми или стержневыми мельницами и мельницами самоизмельчения. Но сущность процесса осталась та же. Для дробления и измельчения руд современная промышленность изготовляет мощные и тяжелые установки , занимающие много места , требующие громоздких фундаментов , расходующие большое количество электроэнергии. Первоначально руда попадает в дробилки , которые можно загружать кусками размером до 1,5-2 метра. Проходя через ряд последовательно расположенных различных по устройству дробилок , руда измельчается до 8 - 9 мм. Если включения золота в руде малы , то в дальнейшем продолжается ее измельчение , в результате которого частицы руды достигают размеров , равных сотым долям миллиметра. Весь этот процесс называется подготовкой руды , он весьма трудоемок и дорогостоящ , особенно для крепких руд. Во время дробления выделяется огромное количество кварцевой пыли , очень вредной для здоровья человека . Подавление или улавливание этой пыли стоит немалых средств . Все это заставляет активно искать замену громоздким и тяжелым дробилкам . В настоящее время существует ряд предложений – дробление при помощи ультразвука , разрядов электрического тока , вибрации и т.д. . Но пока многие золотоизвлекающие фабрики оснащены еще механическими дробилками , и любой средневековый горняк , очутись он на современном предприятии , сразу обнаружил бы знакомые ему механические методы подготовки руды к обогащению. В простейшем случае , когда самородное золото находится непосредственно в кварце и размеры золотин не слишком малы , извлечение может производиться гравитационными методами. Эти методы в полном соответствии со своим названием основаны на более интенсивном осаждении тяжелых частиц золота в водной среде по сравнению со значительно более легкими частицами вмещающих пород. Основным гравитационным методом на золотоизвлекательных фабриках является осадка в специально отсадочных машинах. Кроме того , процесс обогащения включает концентрацию на сотрясательных столах или в концентраторах других типов , иногда обработку в спиральных или центробежных сепараторах и т.д. В результате обогащения получают концентрат – материал , в котором содержание золота на единицу массы во много раз выше , чем в исходной руде. В этом концентрате кроме золота есть еще и другие тяжелые минералы , содержащиеся в руде . Концентрат снова перерабатывают , но уже другими методами : чаще всего гидрометаллургическими (например , растворением в цианидах) или амальгамированием ( обработкой ртутью). После такой переработки из концентраторов получают «черновое» золото. Оно еще в значительной степени засорено всевозможными примесями . Процесс дальнейшей очистки называют рафинированием , он всевозможными примесями . Процесс дальнейшей очистки называют рафинированием , он производится уже на других предприятиях .Таким образом , конечным продуктом золотоизвлекательной фабрики и в целом золотодобывающего предприятия является чаще всего «черновое» золото. В ряде случаев процесс обогащения золотой руды может быть гораздо сложнее описанного выше. Это случается , когда частицы золота находятся не в кварце , а в сульфидах ( пирите , халькопирите и т.д. ) . Процесс обогащения значительно затрудняет мышьяк , углистые вещества , многие металлы . Особенно сложно обогащаются руды с очень мелкими включениями золота . Для высвобождения (раскрытия , как говорят специалисты ) мельчайших золотин требуется очень тонкое измельчение . Если золотины к тому же покрыты пленкой оксидов железа «рубашкой» , то резко снижается и эффективность гидрометаллургических операций. Флотация применяется для так называемых «упорных» руд , которые не поддаются амальгамации и цианированию , а иногда для очень сложных по составу , например , золотосеребряных , золотоурановых и др. Все золотоизвлекательные (обогатительные) фабрики по их технологической сложности можно очень упрощенно разделить на два типа : простые , включающие подготовку , гравитацию , цианирование (или амальгамацию) , и сложные , которые дополнительно используют методы флотации , обжига концентратов , цианирование полученного при этом «огарка» и др . Обжиг, в частности, нужен для удаления примесей, мешающих растворению золота в цианидах , особенно мышьяка , содержащегося в сульфидах . Сущность обжига состоит в окислении некоторых элементов и повышении пористости сульфидов , что облегчает их отделение от золота. Обжиг требует громоздкой аппаратуры , выдерживающей нагрев до температуры 600 – 700 градусов по Цельсию. Его осуществляют в различных печах , в том числе электронагревательных. В последние годы применяют и печи кипящего слоя. Наиболее прогрессивным способом обработки концентрата в настоящее время считается цианирование . Ведутся исследовательские работы в направлении совершенствования и интенсификации обработки – в области сорбции золота (поглощения золота специальными веществами – сорбентами из пульп и растворов) с использованием активированного угля или синтетических смол и др. Не утратила еще своего значения и амальгамация. За счет технических усовершенствований она успешно применяется , например , на руднике «Хоумстейк» в Южной Дакоте (США). Если сравнить амальгамацию и цианирование , то предпочтение следует отдать последнему , которое появилось всего примерно 150 лет назад и , по-видимому , своих возможностей полностью еще не раскрыло. Амальгамация же производилась еще за 2000 лет до н.э. , о ней писал известный нам Плиний старший : «Все вещества всплывают в ртути , кроме золота , которое является единственным веществом , которое ртуть к себе притягивает». Процесс амальгамации очень прост , но у него есть очень серьезный недостаток – ртуть весьма ядовита. Ядовиты и цианиды , к тому же при цианировании очень сложен процесс очистки сточных вод золотоизвлекательных фабрик. Так что, если говорить объективно , то оба процесса желательно было бы заменить более безвредными. Постоянное совершенствование процесса обогащения идет во многих направлениях . Много нового внесено в металлургическую переработку. Обогатительные фабрики оснащены сейчас специальными цехами цианирования , обжига ; широкое применение стала находить сорбционная технология и т.д. Все это вполне сложные процессы. Однако следует заметить , что уже слишком долго сохраняется традиционная схема подготовки руды к обогащению , разработанная еще нашими далекими предками. И если в горном деле уже наметился некоторый отход от традиционных способов (например , подземное выщелачивание , скважинная гидродобыча и др.), то в области рудоподготовки пока этого незаметно. Хочется верить , что со временем существующая технология дробления и измельчения руд будет все – таки заменена более современными процессами. Необходимо сказать , что во всем мире остается все меньше и меньше руд , которые можно обрабатывать по простейшей схеме. Исключением являются золотоносные конгломераты ЮАР. Во всех остальных странах схемы обогащения золотых руд постоянно усложняются. Минералы и горные породы / Описание минерала Золото самородное Фотографии по теме |
|