Исследование высокоглинистых золотосодержащих песков россыпного месторождения (ручей Бешеный)

Наиболее значительная часть россыпных месторождений золота на территории Дальнего Востока по своим качественным характеристикам -содержанию металла, свойствам песков, условиям залегания, относящихся к достаточно легким для освоения, в настоящее время уже отработана. Главной особенностью большинства неотработанных природных и природно-техногенных месторождений является не только трудоемкость переработки значительных объемов горной массы, но и - высокая глинистость в песковой фракции (более 90 %), и весьма значительное содержание мелкого и тонкого золота. К таким объектам можно отнести и месторождение ручья Бешеного.

В России развиваются исследования по дезинтеграции золотосодержащих песков под действием разнообразных источников упругих колебаний и микроколебаний. Заслуживает внимания такое направление, как газоструйная дезинтеграция минеральной фазы [1]. Были предприняты попытки исследования механизма измельчения минеральных сред - торфа и угля в газовом потоке (струйное, термическое), основанного на использовании энергии газа для разрушения частиц в процессе механического и физико-химического взаимодействия частиц измельчаемого материала и газа-энергоносителя. Теоретически исследована динамика движения твердой фазы в зоне удара встречных струй газовзвеси. Изучалось влияние соударения встречных струй, расстояния, скорости и вязкости газового потока на вовлечение частиц твердой фазы в колебательное движение. Установлено, что эффективность разрушения жестких связей твердой фазы зависит от параметров энергоносителя, физико-механических свойств и гранулометрического состава измельчаемого материала [2]. Исследовалось влияние ультразвуковых колебаний на процесс дезинтеграции песчаноглинистой породы в водной среде, в том числе на микроуровне. Установлено, что изменения структурных характеристик дисперсоида определяются свойствами, состоянием, поглощательной способностью и удельной поверхностной энергией дисперсной системы, а также - уровнем волнового сопротивления гидросмеси, интенсивностью и временем воздействия ультразвука [3].

В ИГД ДВО РАН для эффективного решения проблемы глубокой дезинтеграции высокоглинистых золотосодержащих песков в лаборатории ПОРМ с использованием оборудования Центра коллективного пользования (ЦКП «ЦИМС»), испытательного центра ДВГУПС и ИМ ХНЦ были проведены исследования минералогического, гранулометрического, фракционного состава и физико-механических свойств глинистых песков месторождения р. Бешеного. С помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра INNOV-X-50 проведен анализ элементного состава взятых проб, рис.1. Спектроскопия показала наличие соединений Ca, K, Fe, Ti, Cr, Mn, Rb, W, Co, Ni, Zr, Ba, As, Sr и др. Выявленное преобладание в пробах соединений железа Fe свидетельствует о прочных водостойких связях.

Display Options

Soil Mode

Detected

File Display Options Mode

800,0

■ 5RC1

Graph 2

Рис. 1. Спектрограмма пробы В-1-2 участка № 1 месторождения ручья Бешеного.

Фазовый анализ проб изучался с помощью дифрактометра ДРОН-7 в Сu Ka – излучении, рис. 2. Напряжение трубки – 40 кВ, ток накала – 20 мА. Шаг сканирования по углу 2Theta – 0.05 град. Для идентификации линий рентгеновских спектров использовался программный пакет PDWin (НПП «Буревестник»). На участке № 1 определены глинистые минералы -монтмориллонит (Al(OH)2)0.33Al2(Si3.67Al0.33O10)(OH)2, сепиолит Mg4Si6O15(OH)2*6H2O, палыгорскит O2H4*(OH)10O4gAlSiM. На участке № 2 установлено наличие ферроактинолита Ca2Fe5Si8O22(OH)2, корен-сита Mg8Al3Si6O20(OH)10*4H2O. Плотность песков определялась весовым методом, на первом участке она составила от 2,15·102 до 2,45·102 кг/м3, на втором участке – от 2,05·102 до 2,19·102 кг/м3. Посредством лазерного дифракционного микроанализатора «Analysette 22» осуществлялся дисперсионный анализ. Доля материала с содержанием частиц размером менее 0,005 мм в песковой фракции исследованных образцов составила в большей части - от 88 до 99,9 %, а также – от 44 до 63%. На рис. 3 показана гистограмма распределения дисперсности частиц в образце 1-3 участка № 1 руч. Бешеного, среднее содержание частиц размером менее 5 мкм составляет 94,9%. Для определения прочностных свойств песков с помощью прибора «Пульсар – 1.1» измерялась скорость продольных волн в образцах с естественной влажностью от 13 до 20 %. Рабочая частота составляла 60 кГц. Средняя скорость ультразвука в образцах первого участка составила от 1614 до 1739 м/с, в образцах второго участка – 1695 м/с. Полученное расчетным путем волновое сопротивление, на первом участке – от 3,5 до 4,3 кг/(м2 с), на втором участке – от 3,5 до 3,7 кг/(м2 с), характеризует не большой разброс, особенно характерный для второго участка.

I, имп/с 2500

Рис. 2. Дифрактограмма одной из проб участка № 1 месторождения ручья Бешеного.

Рис. 3. Гистограмма распределения дисперсности частиц в образце 1-3 участка № 1 месторождения ручья Бешеного.

Полученные данные, а также дальнейшие исследования максимального водонасыщения высокоглинистых песков, определение эффективной сжимаемости, равновесной эквивалентной плотности при максимальном водонасыщении, прочностных свойств песков позволит установить факторы, влияющие на микродезинтеграцию, и пути совершенствования процессов разрушения сложных для переработки высокоглинистых золотосодержащих песков с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.