I. Теоретическая часть

Руды и минералы золота и серебра

Золото – весьма редкий элемент, его клерк составляет 5.10^-7 %, т.е. 5 мг/т. Большие абсолютные количества золота содержаться в морской воде, из-за малой концентрации (10^-3-10¹мг/м³) извлечение золота из морской воды пока нерентабельно.

Месторождения золота делят на коренные (рудные) и рассыпные.
Большинство промышленно важных коренных месторождений золота принадлежит к гидротермальному типу. При которых условиях золото выделяется в форме мелких кристаллов и даже дисперсных включений. При благоприятных условиях – затянутом процесс кристаллизации из богатых золотом растворов – могут образовываться крупные кристаллы или агрегаты – самородки.
В зависимости от условий образования и состава гидротермальных растворов образуются месторождения золота кварцевых руд, где золото ассоциировано с кварцем, или золото-кварцево-сульфидных руд, в которых око ассоциировано как с кварцем, так и с сульфидами. Возможна также преимущественная ассоциация золота с сульфидами. Наконец, встречаются сплошные сульфидные руды золота, часто одновременно являющиеся и рудами цветных металлов.
Особый тип месторождений золота составляют так называемые золотоносные конгломераты. К этому типу относится крупнейшее в мире месторождение золота Витватерсранд (ЮАР). Конгломераты сложены из кварцевых галек, прочно сцементированных мелкозернистым кварцем с примесью других минералов; золото находится в цементе.
Извлечения золота из россыпных руд значительно проще и дешевле, чем из коренных. Россыпи как правило, залегают на небольших глубинах. Это позволяет разрабатывать их наиболее открытым способом. Золотимы в россыпных рудах находятся в свободном состоянии, что позволяет извлекать металл простыми и высокопроизводительными способами. В итоге добыча и обработка песков россыпных месторождений обходится в десятки раз дешевле, чем коренных руд. Поэтому россыпные месторождения разрабатывают, даже при очень низком содержании в них золота, вплоть до 0,1 г/т.
Для коренных руд при существующем уровне технологии минимальное содержание золота, обеспечивающее рентабельную разработку месторождения, обычно лежит в пределах от 1 до и 4 г/т в зависимости от запасов и типа руд, географического положения, условий разработки и др. факторов.
Помимо собственно золотых руд, в которых золото представляет собой единственный или основной ценный компонент, важным сырьевым источником являются также сульфидные руды цветных металлов: медные, медно- никелевые, медно-молибденовые, свинцово-цинковые. При переработке этих руд золото извлекают попутно.
В отличие от золота, большую часть которого извлекают из собственно золотых руд, серебро в основном получают попутно при переработке комплексных руд цветных металлов. Главным сырьевым источником серебра являются свинцово-цинковые руды, в меньшей степени медные, медно-никелевые. Небольшое количество серебра извлекают при переработке золотых руд.
В следствии своей химической инертности золото находится в рудах почти исключительно в виде самородного металла. Типичные примеси в самородном золоте – серебро, медь, железо; в малых количествах присутствуют мышьяк, висмут, теллур, селен и другие элементы. Содержание золота в зернах самородного металла составляет 75-90 %, серебра – 1-10 %, железа и меди – до 1 %. В медных рудах иногда встречается мед истое золото, в медно-никелевых рудах – палладистое, плат инистое, род истое золото.
Из минералов, являющихся химическими соединениями, известны теллуриды золота (кала верит AuTe₂ сильвинит AuAgTe₄, креннерит AuAgTe₂, петцит Ag₃AuTe₂ и другие), а также ауростибит AuSb₂.
Из всех известных минеральных форм золота основное промышленное значение имеет самородное золото. Остальные минералы встречаются редко.
В рудах самородное золото находится в виде разнообразных, обычно неправильных по форме выделений: крючковатых, проволочных, прожилковых, губчатых, чешуйчатых, зернообразных и т.д. Крупность частиц самородного золота изменяется в широком диапазоне – от мельчайших частиц до гигантских самородков.
Крупность золота – одно из его важнейших технологических свойств. Исходя из поведения золота в последующих технологических операциях, принято различать крупное (+70 мкм), мелкое (-70+1 мкм) и тонкодисперсное (-1 мкм) золото. Последнее обычно характерно для сульфидных руд.
Крупное золото при измельчение руды освобождается от связи с минералами, образующиеся свободные золотимы легко улавливаются при гравитационном обогащении, но плохо флотируются и медленно растворяются при цианирования. Мелкое золото в измельченной руде частично находится в свободном состоянии, а частично – в сростках с другими минералами. Мелкое свободное золото хорошо флотируется, быстро растворяется при цианирования, на с трудом извлекается гравитационными методами обогащения. Мелкое золото в сростках также, успешно переходит в раствор при цианирования, но почти не извлекается при гравитационном обогащении. Тонкодисперсное золото вскрывается незначительно, основная его масса остается в минералах – носителях, чаще всего в пирите и арсенопирите. Руды, содержащие тонкодисперсное золото, относится к категории упорных и перерабатываются специальными методами.
Довольно часто частицы золота покрыты пленками из оксидов железа или марганца, аргентита, ковеллина, галенита и других минералов. присутствие пленки не желательно, т.к. они мешают обогатительными процессам.
Как и золота, серебро встречается в природе в самородном состоянии. Однако значительно чаще оно находится в рудах в форме минералов, представляющих собой химические соединения, что обусловлено большей химической активностью этого металла по сравнению с золотом.
Известно свыше 60 минералов серебра, которые можно разделить на следующие основные группы:
1) самородное серебро и природные сплавы серебра с золотом (костелит, электрум);
2) сульфиды, например, аргентит Ag₂S, шромейерит AgCuS;
3) сульфосоли, например, пираргират Ag₃SbS₃, прустит Ag₃AsS₃, стефанит Ag₅SbS₄ и другие;
4) антимониты и арсениды. Например, дискразит Ag₃Sb;
5) теллуриды и селениды:гессит Ag₂Te, наумманит Ag₂Se, петцит Ag₃AuTe₂ и другие;
6) галоиды и сульфаты: кераргирит AgCl, аргентоярозит AgFe₃(OH)₆(SO₄)₂ и другие.
Наиболее важными минералами серебра, имеющими промышленное значение, является самородное золото в природных сплавах и самородное серебро, аргентит, прустит, кераргирит.