Золотые руды

В гипогенных рудах установлено более 20 минералов золота, которые представлены самородным золотом, минералами —при­родными сплавами золота и теллуридами (табл. 20).

Самородное золото в эндогенных рудах — главный промышлен-вый минерал; второстепенное значение имеют кюстелит, электрум и теллуриды — калаверит, креннерит, сильванит, петцит. В при­роде золото почти не встречается в чистом виде и содержит при­меси Ag, Cu, Fe, Mn, Рb, реже Sb, Hg, Те, Se, Bi, Pd, Ru, Ir, Pt. Примеси концентрируются по зональности и по границам зерен. Пробность золота уменьшается по мере перехода от глубинного и среднеглубинного оруденения к малоглубинному. Современные ме­тоды определения пробы благородного металла: атомно-абсорбци-онный, спектрофотометрический, локальный спектральный анализ и количественные измерения коэффициента отражения.

Различают видимое золото (свободное), наблюдаемое макро­скопически или под микроскопом в отраженном свете, и тонкодис­персное в кварце, арсенопирите, пирите и других минералах, види­мое в электронном микроскопе. По крупности частиц золото де­лят на крупное (более 0, 07 мм), мелкое (от 0, 001 до 0, 07 мм) и тонкодисперсное (менее 0, 001 мм) [8].

Форма выделений свободного золота разнообразная: овальная, изометричная, дендритовая, прожилковидная по трещинкам дроб­ления в кварце, арсенопирите (рис. 40, 41), пирите; по трещинкам спайности и по границам двойников — в галените, сфалерите, халь­копирите. Редко встречаются кристаллы в виде куба, октаэдра. Дисперсное золото развито в виде очень тонких частиц (менее 5 мкм) округлой, неправильной, реже пластинчатой и волосовид­ной форм. Структуры агрегатов свободного золота: зернистые, метазернистые, коллоидные и кристаллобластические. Текстуры и микротекстуры руд: вкрапленная, брекчиевая, полосчатая, прожил­ковая, коррозионные.

Эндогенные руды золота имеют гидротермальное происхожде­ние. Выделяются следующие типы руд: золото-кварцевые, золото-сульфидно-кварцевые, золото-сульфидные, золото-серебряные. Пре­обладают золото-сульфидно-кварцевые руды (содержание рудных минералов 1, 5—20%). Главный жильный минерал — кварц. В пер­вых трех типах руд подчиненное значение имеют серицит, хлорит, карбонаты Ca, Fe, барит, турмалин. Среди рудных минералов пре­обладают пирит и арсенопирит, второстепенные и редкие минера­лы: пирротин, халькопирит, сфалерит, галенит, блеклые руды, ан­тимонит, висмутин, сульфосоли Pb, Bi, Ag, теллуриды, самородное серебро и висмут.

Золото-серебряными рудами называют золото-кварцевые и зо­лото-сульфидно-кварцевые руды близповерхностных месторожде­ний с высоким содержанием серебра (Au: Ag 1/20—1/500). Эти руды представлены пиритом, марказитом, халькопиритом, галени­том, антимонитом, киноварью, акантитом, сульфосолями Ag (пре-обладает пираргирит), серебром, теллуридами Au, Ag, Bi, Pb, ce-ленидами Ag. Золото в них в основном представлено электрумом и кюстелитом. Среди жильных минералов широко развиты халце­дон, карбонаты и силикаты марганца, адуляр, диккит, иногда флю­орит и барит.

Минералы — вредные примеси в рудах [3]: антимонит, пирит, марказит, пирротин, реальгар, аурипигмент, некоторые минералы меди (оксиды, карбонаты, вторичные сульфиды, сульфаты), гра­фит и углеродсодержащие вещества, слюдисто-глинистые минера­лы, затрудняющие цианирование, минералы мышьяка (арсенопи­рит, сульфосоли As и др.), которые усложняют пирометаллургиче-скую переработку концентратов и обусловливают специальные ме­роприятия по охране среды.

Кроме золотых руд, важное промышленное значение имеют зо­лотосодержащие руды Cu, Ni, Pb, Zn, Sb и др., в которых золото является попутным компонентом. По степени окисления сульфидов руды подразделяются на первичные сульфидные, частично окис­ленные (смешанные) и окисленные. Основное промышленное зна­чение имеют сульфидные руды (не более 20 % окисленных мине­ралов) [8]. В СССР главным источником добычи золота являются гидротермальные месторождения [12, 26].

Руды высокотемпературных глубинных месторождений. К это­му типу относятся золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные месторождения: Кумакское и др. (СССР), Колар (Индия), место­рождения Канады. Руды сложены сильно катаклазированным кварцем, подчиненное значение имеют диопсид, актинолит, биотит, турмалин и др. Рудные минералы составляют 1 —10%, среди них, кроме типичных сульфидов, встречены оксиды: магне­тит, ильменит, гематит, касситерит; наиболее распространен пир­ротин. Руды золото-кварцевые и золото-сульфидно-кварцевые. В рудах развито свободное и тонкодисперсное золото в арсенопи­рите. Проба золота высокая — 860—950. Форма золотин изометричная и октаэдрическая. Структура моноагрегатов золота гранобла­стическая. Внутреннее строение зерен двойниковое и однородное; развиты трещинки и включения реликтов. Основное золото выде­лялось в одну из ранних стадий минерализации.

Руды среднетемпературных среднеглубинных месторождений. К первому типу относятся золото-кварцевые и золото-кварц-суль­фидные жильные месторождения в березит-лиственитовых поро­дах: Березовское, Дарасунское, Степняк и др. (СССР), месторож­дения Калифорнии (США). Руды золото-кварцевые, золото-суль­фидно-кварцевые, реже золото-сульфидные. Золото свободное, мелкое и крупное (от 1 мкм до 1 мм, редко 5 мм) и тонкодисперс­ное в кварце, арсенопирите, пирите; реже в виде теллуридов. Про­ба золота 800—930. Структуры моноагрегатов золота зернистые и метазернистые. Форма индивидов комковатая, пластинчатая, проволоковидная и каплевидная. Внутреннее строение зерен двойни­ковое, реже зональное. Золото отлагалось в несколько стадий ми­нерализации, но основное количество его локализовано в поздних сульфидных ассоциациях.

Ко второму типу относятся золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные штокверковые месторождения: Мурунтау, Ключи (СССР) и др. Руды золото-кварцевые, золото-сульфидно-кварце­вые, реже золото-сульфидные. Золото тонкодисперсное в раннем зональном пирите и арсенопирите, мелкое свободное, реже круп­ное (от 1 мкм до 1 мм). Проба золота 840—910. Отлагалось в одну из ранних стадий минерализации, а также в позднесульфидных ассоциациях.

Руды низкотемпературных, близповерхностных месторождений. Золото-серебряные жильные и штокверковые месторождения зале­гают в пропилитизированных и аргиллизированных вулканических породах: Балей, Северо-Восток и Приамурье (СССР) и др.; Крипл-Крик (США).

Текстуры жил золото-серебряных руд: крустификационно-по-лосчатые, метаколлоидные, колломорфно-полосчатые, кокардовые, полосчато-вкрапленные; рудные минералы часто слагают мелкую вкрапленность (0, 05—0, 5 мм) вдоль полосчатости. Промышленные рудные минералы: золото свободное, мелкое, низкопробное (650— 750); кюстелит, электрум, серебро, акантит, теллуриды Au, Ag, Bi, Pb, сульфосоли и селениды Ag. В рудах серебро преобладает над золотом. Форма индивидов минералов золота и серебра непра­вильная, плоские дендриты, волосовидная, проволоковидная, ред­ко кристаллы — кубы, октаэдры. Структуры агрегатов минералов золота и серебра — зернистые, коллоидные и метаколлоидные. Внутреннее строение зерен зональное, реже двойниковое. Минера­лы золота, серебра, теллуридов, селенидов отлагались в несколь­ко стадий минерализации. В золоте присутствуют примеси Sb, Hg, Те, Se.

К второстепенным месторождениям золота относятся: медно-никелевые колчеданные, полиметаллические, меднопорфировые, сурьмяные и др. В них золото является попутным компонентом, и ассоциирует с сульфидами Cu, Zn, Pb, Fe, Sb, Bi. В зонах окис­ления золото локализовано в гидроксидах Fe, Mn, гипергенных минералах Cu, As, Ag, карбонатах, каолините.

При переработке руд золота применяются следующие основные методы: дробление, измельчение, гравитация, флотация (коллек­тивная и селективная), цианирование и амальгамация. На выбор метода обогащения влияют: форма, размер, характер поверхности выделений золота и тип срастания золота с сульфидами и жиль­ными минералами, а также степень окисленности руд. Крупное золото легко освобождается при измельчении руды, но оно плохо флотируется и медленно растворяется при цианировании. Свобод­ное золото с размером частиц менее 0, 15 мм хорошо флотируется и быстро растворяется при цианировании. Тонкодисперсное золото цианированием не извлекается; его извлекают из носителей—суль­фидов после окислительного обжига, а из кварца — только при плавке.

Очень мелкие выделения, низкая твердость самородного золо­та, серебра, теллуридов и селенидов обусловливают их переиз­мельчение, поэтому часто измельчение и классификацию руд ведут в цианистом растворе; во время измельчения золота растворяется от 40 до 70 % и выше [30]. Легко растворяется золото, имеющее чистую поверхность; растворимость зависит от содержания в нем примесей.

Затрудняют процесс цианирования: минералы меди (оксиды, карбонаты, вторичные сульфиды, сульфаты), пирит, пирротин, мар­казит, антимонит, реальгар, аурипигмент, вызывающие повышен­ный расход цианида и снижение скорости растворения золота; шламообразующие слюдисто-глинистые минералы (кроме циани­рования, затрудняют гравитационно-флотационное обогащение); графит и углеродистые вещества, адсорбирующие растворенное в цианиде золото [8].

Флотацию минералов золота и серебра осложняет несоответ­ствие режимов флотации золота, серебра, теллуридов и сульфи­дов. Неблагоприятны для флотации сростки золота с гидроксида-ми Fe, Mn и другими гипергенными минералами, наличие суль­фидных шламов. При флотации следует учитывать высокую плот­ность минералов золота и серебра, содержание в золоте примесей. Неблагоприятные для флотации метазернистые и коррозионные етруктуры агрегатов золота, вследствие большой поверхности гра­ниц раздела, в сочетании с микротрещиноватостью благоприятны для цианирования.

Глава 9