Исследование содержания золота и платины в руде месторождения Мако (Сенегал)

Западная Африка обладает большим запасом полезных ископаемых, таких как фосфаты, золото, циркон, известняк, платина, железная руда. Согласно исследованиям авторов [1–7], данные, собранные в Западной Африке, подчеркивают разнообразную природу орогенных месторождений золота. Данные типы рудного месторождения могут образовываться из различных источников флюидов, как метаморфических, так и магматических.

Сабодальское месторождение золота восточной части Сенегала было открыто французским институтом геологических и горных исследований (BRGM) в 1961 году. Это месторождение находится на поясе Мако Гринстоун, в западной части Биримианской золотой провинции [8].

Золотоносные руды восточной части Сенегала состоят из известняков, перекрытых более молодыми осадочными породами, которые включают арсенит и алевролит. Основная часть рудного запаса размещается в пределах зоны распространения хрупкого и пластичного растяжения в поперечном направлении шириной от 10 до 50 м, определяемой как зона сдвига Садиола [8, 9].

Многие структурные и технологические особенности руд в настоящее время являются предметом интенсивного изучения [10–14]. В области технологии учитываются как традиционные подходы (цианирование [15]), так и перспективные инновационные способы извлечения золота с помощью биотехнологии [16,17]; гидрохлорирования [18]. Авторы [19, 20] рассматривают ряд металлургических процессов по извлечению платиновых металлов. Отмечается, что такие методы, как обжиг и выщелачивание руды под давлением являются капиталоемкими и экологически вредными. и механизмы кис-лотно-го выщелачивания вышеупомянутых платиносодержащих минералов варьируются и могут быть улучшены путем изменения условий выщелачивания или предварительной обработки руд / концентратов (например, механической активации). Тем не менее, минералогия каждого месторождения ставит свои собственные задачи, связанные с уникальной структурой руды.

Однако потенциал добычи золота и благородных металлов в основном используется недостаточно [15].

В связи с этим актуальным является исследование состава руды Сенегала с целью определения содержания в ней благородных металлов Au, Pt для выбора метода их извлечения.

Материалы и методы

Руда была предварительно измельчена на щековой и валковой дробилке золотодобывающего предприятия «Toro gold» Сенегала. Конечный диаметр измельчения частиц пробы 0,074 мм, конечный вес пробы 435 г.

Термический анализ образца был проведен при нагревании до 1250 °С в алюминиевых тиглях со скоростью 10 К/мин. в атмосфере азота на приборе синхронного термического анализа Netzsch STA 449 F1 Jupiter.

Измельченную руду разделили на 5 фракций гравитационным методом на концентрационном столе (рисунок 1).

Рисунок 1. Концентрационный стол "ДЖЕМЕНИ" Figure 1. Concentration table "JAMENI"

Концентрационный стол предназначен для мокрого гравитационного обогащения и имеет двойную зеркально отображенную поверхность для сепарации. С одного конца подается молотая руда, она движется по направлению к разгрузочному краю деки с помощью возвратнопоступательных движений, создаваемых приводом. На каждой половине деки разгружаются 4 фракции: суперконцентрат, концентрат, пром-продукт и хвосты. Большая часть воды разгружается во фракцию с хвостами. На деке имеются желобки, в которых задерживаются частицы золота и направляются в прилегающие концентратные желобки, лежащие вдоль каждой половины деки. Каналы расположены на концах каждого концентратного желобка, и разгрузка осуществляется в продуктовые коробки.

Минералогический состав продуктов обогащения определяли методом оптической микроскопии (микроскоп «Olympus»).

Содержание металла в каждой фракции определялось атомно-абсорбционным методом с помощью атомно-абсорбционного спектрометра ‹‹КВАНТ-Z.ЭТА-1››.

Помимо стандартных калибровочных процедур перед измерением содержаний золота в растворах были проведены контрольные измерения содержаний золота в растворе эталона. Эталонные образцы готовили растворением золота или платины в царской водке для получения растворов с концентрацией 51–55 мкг/л. Замеры на эталоне показали высокую во произ-водимость результатов, низкий показатель среднего квадратичного отклонения (СКО) менее 2,0 и его малую ошибку (ОСКО 3,5%), что указывает на высокую надежность измерений.

Интеграл %

Интеграл/%

ДТГ/(%/мин)

Рисунок 2. Термический анализ руды

Figure 2. Thermal analysis of ore

В результате разделения руды гравитационным методом получили пять фракций: тяжелую фракцию черного цвета ω = 1.825%; промпро-дукт коричневого цвета ω = 11.485%; легкую фракцию белого цвета ω = 32.388%; глинистую ω = 17.629%; фракцию с размером частиц больше 0.5 мм ω = 36.673%.

По результатам оптической микроскопии в состав руды входят следующие минералы:

Результаты и обсуждение

По данным термического анализа в интервале температур 571.14–593.31 °С присутствует небольшой эндотермический эффект (q = 1,409 Дж/г) с малой потерей массы 0,06%, соответствующий процессу разложения материалов (удаление остаточной влаги, органики и др.). Больше никаких эффектов при нагревании руды до 1250 °С не обнаружено (рисунок 2).

циркон ZrSiО 4 ; апатит Са 5 (РО 4 ) 3 (OH, Cl, F); рутил ТiО 2 ; алюмосиликат Аl 2 Si 3 О 5 ; магнетит Fе 3 О 4 ; железосодержащие минералы FеТiО 3 ; Cr[FeAl] 2 О 4 ; FеАl 4 [SiО 4 ] 2 О 2 (OH) 2 (таблица 1).

Для определения содержания золота и платины атомно-адсорбционным методом каждую фракцию растворили в царской водке. Результаты анализа на содержание металлов представлены в таблице 2.

Таблица 1.

Минеральный состав продуктов обогащения на концентрационном столе "JAMENI"

Table 1.

Mineral composition of enrichment products on the concentration table "JAMENI"

Фракционный состав руды Fractional composition of ore	Минералогический состав руды Mineralogical composition of the ore
Тяжелая фракция | Heavy fraction	Сильно магнитный минерал Fе 3 О 4 | Strongly magnetic mineral Fe 3 O 4
	Немагнитныеминералы ТiО 2 , ZrSiО 4 , Са 5 (РО 4 ) 3 (OH, Cl, F) Non-magnetic minerals TiO 2 , ZrSiO 4 , Ca 5 (RO 4 ) 3 (OH, Cl, F)
	Электромагнитные минералы FеТiО 3 , Cr[FeAl] 2 О 4 Electromagnetic minerals FeTiO 3 , Cr[FeAl] 2 O 4
Промпродукты | Industrial products	Немагнитные минералы SiО 2 ; ZrSiО 4 ; Са 5 (РО 4 ) 3 (OH, Cl, F) Non-magnetic minerals SiO 2 ; ZrSiO 4 ; Ca 5 (RO 4 ) 3 (OH, Cl, F)
Легкая фракция |Light fraction	Глина | Clay
Фракция > 0,5 мм | Fraction > 0.5 mm	Кристаллы SiО 2 | SiO 2 crystals

Таблица 2.

Результаты анализа на содержание золота и платины в продуктах обогащения

Table 2.

The results of the analysis for the content of gold and platinum in the products of enrichment

Фракционный состав руды Fractional composition of ore	Масса вещества, г Weight of substance, g	Объем раствора царской водки, мл | Volume of tsar's vodka solution, ml	Au, мкг/л	Pt, мкг/л	Au, г/т	Pt, г/т
Тяжелая фракция | Heavy fraction	3.00	15	39.900	225.000	0.200	1.120
Промпродукт	0.94	5	29.900	55.700	0.160	0.300
Легкая фракция	0.60	3	104.210	514.100	0.520	25.700
Промпродукты | Industrial products	1.00	3	92.311	514.100	0.270	15.420

Наибольшее количество золота и платины обнаружено в легкой фракции (0.52 и 25.7 г/т), наименьшее – в промпродуктах (0.16 и 0.30 г/т). Платина присутствует в каждой фракции исследуемой руды в количествах, превышающих содержание золота. Заметное количество частиц металла представлено в тонкодисперсном состоянии, так как находится в легкой фракции в больших количествах, чем в тяжелой фракции и промпродуктах.

Известно, что высокая удельная поверхность глин (каолинов), входящих в состав легкой фракции, способствует сорбции мелкодисперсного золота с формой частиц предположительно в виде тонких пластин. Этот факт существенно усложняет возможность извлечения золота традиционной технологией цианирования [10]. Для выделения золота и платины из руды Сенегала необходимо тонкое измельчение материала и применение новых технологий переработки руды.

Заключение

Проведен физико-химический анализ руды месторождения Мако (Сенегал). Определен минералогический и фракционный состав. Легкая глинистая фракция содержит наибольшее количество золота и платины по сравнению с тяжелой фракцией и промпродуктом. Для извлечения драгоценных металлов из руды необходимо использование новых инновационных технологий.