Минералого-геохимические особенности исходных концентратов, продуктов биоокисления и цианирования

Проба № 17. Пена Кемикс.
Спектральным полуколичественным анализом установлены следующие элементы (сод. n∙10^-3%): Cu 50; Pb 30; Zn 15; As 300; Bi 0,1; Ag 0,7; Sn 0,1; Sb 500; Ga 1; Mo 1,5; W 10; Li 7; Ni 10; Co 3; Cr 10; V 10; Ti 300; P 70. Остальные отсутствуют.
Рентгеноструктурным фазовым анализом были установлены следующие минералы: кварц, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, гидрослюда, каолинит, монтмориллонит, кальцит, доломит, пирит, фосфат, хлорит, цеолит, гипс, халькопирит(?), сфалерит(?), магнетит(?), муллит, алунит(?), афросидерит, акантит, полугидрат, куприт, арсенопирит, ципрусит.
Основными минералами являются кварц, плагиоклаз, гидрослюда. Количество их 66,5%. В результате РЛА установлены следующие минералы: самородное золото, купроаурит, пирит, арсенопирит, сфалерит, антимонит, халькопирит, рутил, циркон, ксенотим, монацит, сульфосоли Pb-Sb, кальцит, гипс, гидрогетит, Al₂O₃, альбит, ортоклаз, биотит, гидрослюда, циркон, Ti-Zr-Si – смесь (?).
Проба № 18. Огарок.
Полуколичественным спектральным анализом установлены следующие элементы (сод. n∙10^-3%): Cu 30; Pb 20; Zn 15; As 200; Ag 1; Sb 100; Ga 0,3; In 0,2; Mo 1,5; W 1; Ni 15; Co 5; Cr 7; V 7; Ti 200; P 70. Остальные – отсутствуют.
Рентгеноструктурным фазовым анализом были установлены следующие минералы: кварц, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, кальцит, доломит, пирит, фосфат, хлорит, цеолит, гипс, антлерит, глауконит(?), гематит, ангидрит, муллит, алунит, хромпикотит, золото(?), дюфренит, арсенопирит, глаукопирит(?).
Основными минералами пробы являются кварц, гипс, гидрослюда, кальцит и гидрооксиды железа. Их суммарное количество 87%. В результате РЛА установлены следующие минералы: золото самородное, железо восстановленное, сульфид серебра, пирит, арсенопирит, гидрогетит, скородит, рутил, кальцит, гипс, альбит, ортоклаз, гидрослюда, циркон, монацит, ксенотим, барит, шеелит.
Особенности процесса биоокисления и распределение золота в их продуктах наглядно продемонстрированы на рисунках 5-7. Повышенные содержания золота в пробах 7-10, 13 и 18 (рис. 5). Максимальное содержание в пробе 13 - пене первичных реактивов. На графиках изменчивости содержаний сульфидов и сульфатов в продуктах ГМЗ-3 (рис. 6) отчетливо видно общее понижение содержаний сульфидов и повышение содержаний сульфатов кальция и железа. На графике изменчивости содержаний окислов в продуктах ГМЗ-3 (рис. 7) наблюдается общее повышение содержаний окислов в процессе биоокисления. Т.е. графики показывают, что процесс биоокисления идет в нормальном режиме, сульфиды переходят в сульфаты и затем в оксиды.
ВЫВОДЫ:
Золото самородное микронного размера обнаружено в пробах № 5, 6, 9, 10, 11, 14, 16, 17, 18 рентгеноспектральным локальным (микрозондовым) анализом. В пробах № 1, 3, 4-6, 8, 9, 13 – обнаружено рентгеноструктурным фазовым анализом. Минераграфическое изучение аншлифов показало наличие единичных знаков самородного золота в пробах № 7, 13, 15, 16, 18 размером первые тысячные мм. Золото самородное отмечается в кварце, гидрослюде, в оксидах железа и в свободной форме.
В пробах № 1, 2, 3 преобладают железосодержащие сульфидные формы, в пробах № 4, 5, 6, 12 – сульфатные формы железа, в пробе № 18 – оксидная. При этом, сульфидная минерализация присутствует во всех продуктах биоокисления, а число минералов весьма значительно. В пробе № 18 появляется новообразованное самородное железо, часть оксидов железа остается запечатанными в гидрослюдистой оболочке. Сульфаты представлены в форме двух и трехвалентных сульфатов железа и в виде сульфатов кальция. В целом в процессе биокисления сульфиды переходят в сульфаты и затем в оксиды.
Повышенные содержания пятиокиси фосфора связаны с присутствием монацита, ксенотима, апатита. Может, следует как-то и их извлекать, так как они являются концентраторами редкоземельных элементов. Во всех пробах остается постоянным содержание минералов группы силикатов, среди этой группы преобладает, в количественном отношении, гидрослюда, отмечаются биотит, хлорит, каолинит. Все эти минералы относятся к группе шламующихся компонентов, затрудняющих процесс обогащения.
Часть рудных минералов, остается как бы в силикатной оболочке. Об этом свидетельствуют и результаты микрозондового анализа: в силикатах часто отмечается примесь рудных элементов. Это же подтверждается результатами анализов хвостов остающихся после промывки исходного материала: в хвостах отмечаются высокие содержания золота.
Содержание золота, по данным атомно-абсорбционного анализа, варьирует: в пробе № 13 отмечено максимальное содержание – 38 г/т; минимальные содержания - первые г/т – в пробах № 16 и 17, а в остальных от 6 до 21 г/т. золото установлено не только в сульфидах - пирите, арсенопирите, пирротине, антимоните, но и в породообразующих минералах - гидрослюде, биотите, хлорите, тальке, что составляют потери золота. Установлена примесь золота и в сульфатах двух и трехвалентного железа.
Список использованных источников
1. Бетехтин А.Г. Минералогия. Изд. Геол. литература, М., 1950, 956с.
2. Винчелл А.Н. Оптическая минералогия. М., Изд. Иностранной литературы, 1949, 657 с.
3. Висьневский Я.С. Универсальные таблицы для пересчёта состава горных пород. Ташкент, 1965, 198 с.
4. Войткевич Г.В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С., Прохоров В.Г. Краткий справочник по геохимии. М. Изд. Недра, 1977, 182с.
5. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. Изд-во «Недра», М., 1974, 248 с.
6. Рамдор П. М. Рудные минералы и их срастания. Изд. Иностранная литература, 1962, 1132с.
7. Санакулов К.С., Эргашев У.А. Теория и практика освоения переработки золотосодержащих упорных руд Кызылкумов. ГП «НГМК», Ташкент, 2014, 297с.
8. Толстов Е.А., Куканова С.И., Эргашев, Митраков О.Е. Лабораторные исследования по биоокислению сульфидных руд месторождения Кокпатас перколяционным способом // Горный вестник Узбекистана, 2005, № 2, с. 25-27.
9. Чвилева Т.Н., Безсмертная М.С., Спиридонов Э.М. и др. Справочник-определитель рудных минералов в отраженном свете. М., Недра, 1988, 504с.
10. Шамин В.Ю., Куканова С.И, Крюков Ю.М., Кормин А.В. Чановое биоокисление золото-сульфидно-мышьяковистого флотоконцентрата ассоциацией тионовых бактерий в непрерывном режиме // Горный вестник Узбекистана, 2005, №2, с. 45-49.
11. Шамин В.Ю., Морозов М.П., Митраков О.Е., Эргашев У.А. Бактериальное окисление золотосодержащего флотоконцентрата перколяционным способом // Горный вестник Узбекистана, 2008, № 8, с. 68-70.
12. Эргашев У.А. Научно-технические основы повышения эффективности переработки упорных и особо упорных золотосодержащих руд Кызылкумов. Автореферат докторской диссертации. Навои, 2016. 80с.
13. Balaz P., Kurka D., Brancin J. et al // Bacterial leaching of the mechanically activated pyrite //Fizikochem. probl. Mineralurg/ 1991. № 21. Р. 105-113.
14. Brierley C.L., Brans R. Selection of BacTech’s Thermophilic Biooxidation Process for Youanmi Mine, in: BIOMINE, 94, Applications of Biotechnology to the Minerals Industry, Australian Mineral Foundation, Adelaide, 1994. - Chap. 5.
15. Edvardsson U. The use of a rotating barrel to the determine bacterial leaching of arsenopyrite/pyrite concentrates // Biorecovery – 1998. – V. 1, P. 43-50/
16. Morquez M., Gaspar J., Bessler K.E. and Magelad G. Process mineralogy of bacterial oxidized gold ore in Sro Bento Mine (Brasil) // Hydrometallurgy. 2006. – V. 83/ -P. 114-123.