Группа компаний Техноген

  • Главная
  • Публикации
  • Рентгенорадиометрическая сепарация серебряной руды месторождения «Акджилга»

назад

Рентгенорадиометрическая сепарация серебряной

руды месторождения «Акджилга»

Шемякин В.С., Скопов С.В., Шемякин А.В.

ЗАО НПК «Техноген», г. Екатеринбург

Акджилгинское рудное поле, расположенное в Таджикистане на высоте 4500 метров над уровнем моря,  сложено алевритами, сланцами, песчаниками пермо-триаса, смятыми в изоклинальные складки, и среднезернистыми слабо-порфировами двуслюдяными гранитами Базардаринского комплекса. Серебряные руды локализуются среди гранитоидов в виде круто падающих жил. Оруденение приурочено к системе сложных разломов субмередионального простирания. Минерализованные зоны различной протяженности и изученности образуют несколько перспективных участков в пределах Акджилгинского рудного поля.

Наиболее изучен Акджилгинский участок, где зона оруденения вскрыта подземными горными выработками (штольня, штреки) на протяжении 500 метров, при общей протяженности зоны около 3 километров. Зона минерализации представляет собой разлом северо-восточного простирания (10-200) и крутым падением (70-800) на восток, в лежачем боку залеченный мощной (2-5 м) кварцевой жилой. Висячий бок представлен зоной интенсивного дробления и милонитизации со средней мощностью 1,0-1,5 м. Основная серебряная минерализация сосредоточена в сидеритовой жиле, занимающей промежуточное положение между двумя описанными образованиями. Жила сидерита имеет резкие тектонические границы, в целом повторяющие восточный контакт кварцевой жилы, мощность тела невыдержанная, варьирует от 0 до 1,5 метров. В пределах сидеритовой жилы выделяется два рудных столба протяженностью 130 и 90 метров, разделенных по простиранию 80 метровым интервалом с низким содержанием руды. Пространственная ориентировка рудных столбов пока не определена.

Рудная минерализация в виде гнезд и прожилков блеклой руды и халькопирита отмечается преимущественно, но не исключительно. В сидеритовой жиле геологическими границами оруденения считаются контуры этой жилы.

Суммарное содержание сульфидов в руде составляет в среднем 3-5%, но в разных жилах и их частях сильно варьирует, в зависимости от собственного состава рудной минерализации, от соотношения с сидеритом и рудным кварцем, а также от интенсивности проявления гипергенных процессов. Так в сидеритовых жилах содержание сульфидов доходит до 40-50% и более, но протяженность таких интервалов составляет первые десятки сантиметров. На отдельных участках содержание сульфидов измеряется десятыми долями процентов. В сидеритовых жилах главным минералом является блеклая руда и, в меньшей степени, халькопирит. В рудном кварце развивается преимущественно халькопирит при подчиненном количестве блеклой руды. В целом, руды месторождения характеризуются сложным минеральным составом, в то же время, по набору главных минералов, серебряные руды чрезвычайно просты – сидеритовые жилы с тетраэдритом и халькопиритом.

Оруденение распространено в жиле неравномерно, в виде скоплений массивных руд, гнезд, прожилков и редкой вкрапленности блеклой руды и халькопирита. Поскольку серебряные руды образовывались в течение нескольких стадий, почти в любом сечении можно обнаружить несколько минеральных агрегатов, взаимоотношения которых определяются изменявшимися от стадии к стадии структурными условиями рудоотложения и свойствами растворов.

Для серебряных руд месторождения характерно преобладание прожилковых, пятнистых и гнездо-прожилковых текстур. В сидеритовой жиле тетраэдрит образует пятна, гнезда, прожилки и вкрапленники размером от 0,5 мм до 1,3 см. Форма выделений неправильная, извилистая, округлая и вытянутая, часто с заметными отдельными гранями кристаллов. Полосчатая текстура встречается реже, она образована отложением тетраэдрита из гидротермальных растворов в субпараллельных трещинах отрыва в сидерите. Мощность полосок различна – от 0,05 до 0,7 см. Прожилки имеют раздувы и пережимы и нередко резко выклиниваются. Вкрапленную и гнездовую текстуры образуют и выделения халькопирита в кварце. Широко распространена брекчиевая текстура, образованная обломками молочно-белого кварца и сидерита, сцементированных кварцем с гнездами халькопирита. Более крупные обломки сидерита содержат гнезда блеклой руды и молочно-белого кварца.

Распределение серебра в рудном теле крайне неравномерно, его содержание колеблется от десятков грамм до килограммов на одну тонну.

Главный рудный минерал – блеклая руда, по составу соответствующая тетраэдриту. Она является основным носителем серебра. Второстепенные носители серебра – самородное серебро и сульфосоли. В качестве попутных полезных компонентов интерес могут представлять: медь, сурьма и висмут.

Медь и сурьма связаны с серебром прямой корреляцией, что обусловлено нахождением существенной части всех трех элементов в единой минеральной форме – тетраэдрите.

Медь, кроме того, содержится в халькопирите, халькостибите, бурноните, вторичных сульфидах, присутствует самородная медь и карбонаты меди.

Сурьма, помимо тетраэдрита, содержится в антимоните, хоробетсуите, халькостибите, бурноните.

Висмут концентрируется в висмутине, хоробетсуите, присутствует в самородной форме и в виде изоморфной примеси в халькостибите, бурноните.

Отчетливых закономерностей в изменении минерального состава руд по простиранию сидеритовой жилы не установлено. Интенсивность проявления гипергенных процессов не дает оснований для выделения окисленных руд в качестве самостоятельного природного типа. Какая-либо селекция руд при отбойке по мощности рудного тела технически невозможна по причине небольшой мощности рудного тела. Основной формой нахождения серебра, меди и сурьмы во всем рудном теле является тетраэдрит. Отмеченные выше особенности состава руд месторождения Акджилга дают основания отнести их к одному технологическому типу.

На испытания по обогащению серебряной руды месторождения «Акждилга» методом рентгенорадиометрической сепарации поступила технологическая проба, отобранная в рудной зоне «Сидеритовая», из подземных горных выработок по горизонту 4500 метров в период с 26 августа по 8 сентября 2007 года.

Представительность технологической пробы была достигнута следующим методом:

- общая проба сформирована из 40 частных проб примерно равной массы, отобранных на всем вскрытом интервале сидеритовой жилы, на примерно равных расстояниях друг от друга;

- произведен расчет среднего содержания полезных компонентов в руде и эти содержания сопоставлены с их средними содержаниями по жиле;

- для учета возможного разубоживания руды при отработке, как вследствие засорения боковыми породами, включить в пробу околорудные измененные граниты и дорудный кварц.

Руда месторождения «Акджилга» была представлена следующими минералами:

- главные минералы: рудные – блеклая руда, халькопирит, минералы ряда висмутин-антимонит; нерудные – сидерит, кварц и флюорит; гипергенные – гетит, гидрогетит, малахит и азурит;

- второстепенные минералы: рудные – арсенопирит, галенит, сфалерит, пирит, халькостибит и бурнонит; нерудные – барит и кальцит; гипергенные – самородные серебро и медь, халькозин, ковеллин, борнит, ярозит, сурьмяные охры, скородит, оксиды сурьмы и гидрослюды.

Главные минералы были встречены более чем в 50% точек наблюдений и отбора проб.

В пробу поступил материал не окисленных сульфидных руд. Руды относятся к богатым и средним. Расчетное содержание в пробе Ag – 1131 г/т, Сu – 0,77% и Sb – 1,0%. Вмещающие породы представлены кварцем, гранитом и милонитом. В состав пробы включена разубоживающая масса в количестве ~ 20%. Максимальная крупность кусков в пробе 200 мм. Средняя мощность рудного тела – 0,25-0,45 метра. 

Тестовые исследования и опытно-промышленные испытания проводили на производственном участке радиометрического обогащения ЗАО НПК «Техноген» по общепринятой методике, включающей:

- рудоподготовку исходного материала с классификацией по крупности, выделением машинных (+150, -150+100, -100+40 и -40+20 мм) и не сепарируемого         (-20 мм) классов;

- предварительные тестовые исследования и испытания, включающие выбор порогов разделения и условий сепарации;

- проведение опытно-промышленных испытаний по сепарации при различных выбранных порогах рентгенорадиометрической сепарации;

-  проборазделку с последовательной доводкой продуктов сепарации до порошковых навесок и определение в них содержания серебра методом пробирного анализа.

На рентгенорадиометрическом сепараторе СРФ2-30 (рис. 1) от поверхности каждого отобранного характерного куска серебросодержащей руды и вмещающей породы снимались рентгеновские спектры. По результатам исследований определялись усредненные показатели спектров отдельных фракций, представленной технологической пробы. Исследования проводили в режиме измерений (статический режим сепарации).

По результатам предварительных исследований наиболее характерных кусков руды и вмещающей породы (гранитов) для тестовых испытаний были рекомендованы три алгоритма разделения по характеристическому излучению меди и железа:

     NCu                                                NCu + 0,5NFe                                             NFe

PCu = ————;                PCu,Fe =  ————————;                     РFe =  ————;

         NS                                                   NS                                                     NS

где:    NCu, NFe – регистрируемое от куска характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) соответственно меди и железа;

             NS  -  регистрируемое от этого же куска рассеянное (вторичное) излучение первичного спектра источника рентгеновского облучения.

На первой стадии испытаний осуществлялось выделение кусков с повышенным содержанием меди (по алгоритму РCu), затем из хвостов первой стадии выделялся продукт с пониженным содержанием меди и железа (по алгоритму РCu,Fe) и на последней стадии осуществлялось выделение продукта с повышенным содержанием железа (по алгоритму РFe). Концентрат первой стадии подвергался перечистке по алгоритму РCu, но при более высоком пороге разделения.

Общий вид рентгенорадиометрического сепаратора СРФ2-30

Рис. 1

Алгоритмы и пороги разделения, используемые при рентгенорадиометрической сепарации машинных классов, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Алгоритмы и пороги разделения

Алгоритм

    NCu

       PCu = ———

                    NS     

       NCu + 0,5NFe

PCu,Fe =  ——————

      NS

      NFe

    PFe = ———

                NS

Порог разделения,

P, ед.

P1 = 1,0

P2 = 1,3

Р3 = 0,8

Р4 = 1,5

         

В результате последующих опытно-промышленных испытаний на промышленном сепараторе СРФ4-150М на пробе серебряной руды месторождения «Акджилга» массой более 6 тонн было установлено:

1) Серебро по классам крупности руды месторождения «Акджилга» распределено неравномерно – чем меньше крупность материала, тем выше содержание серебра в нем. Если в классе крупностью +40 мм содержание серебра составляет всего 786,4 г/т, в классе -40+20 мм уже возрастает до 1369,9 г/т, а в не сортируемом классе крупностью -20 мм достигает 1510,6 г/т.

2) При рентгенорадиометрической сепарации класса крупностью +40 мм выделяется концентрат (продукты №№ 1, 2 и 3) в количестве 60,8% от машинного класса с содержанием серебра 1226,9 г/т. Содержание серебра в хвостах сепарации (продукты №№ 4 и 5) данного класса крупности, при их выходе ~ 39,2%, составляет 102,7 г/т. Потери серебра с хвостами сепарации класса крупностью +40 мм не превышают 5,1%.

Таблица 2

Результаты испытаний по рентгенорадиометрическому

обогащению серебряной руды месторождения «Акджилга»

Продукты сепарации

Выход,

%

Содержание

Ag,  г/т

Извлечение

Ag, %

Класс крупностью+40 мм
Продукт 1  (РCu >1,3 ед.) 8,6 2400,0 26,3
Продукт 2  (1,0<PCu<1,3 ед.) 25,5 1400,0 45,4
Продукт 3  (РCu,Fe>0,8 ед.) 26,7 683,0 23,2
Продукт 4  (РFe>1,5 ед.) 16,8 200,3 4,3
Продукт 5  (PFe<1,5 ед.) 22,4 29,3 0,8
Итого: класс +40 мм 100,0 786,4 100,0
Класс крупностью -40+20 мм
Продукт 1  (РCu >1,3 ед.) 7,4 2521,8 13,7
Продукт 2  (1,0<PCu<1,3 ед.) 18,6 1951,5 26,5
Продукт 3  (РCu,Fe>0,8 ед.) 29,6 2107,3 45,6
Продукт 4  (РFe>1,5 ед.) 14,8 1037,6 11,1
Продукт 5  (PFe<1,5 ед.) 29,6 141,7 3,1
Итого: класс -40+20 мм 100,0 1369,9 100,0
Не сортируемый класс крупностью -20 мм
Класс крупностью -20 мм 1510,6 -
Итоговые показатели
Обогащенный продукт 65,7 1375,4 96,1
Хвосты обогащения 34,3 108,0 3,9
Итого: исходная руда 100,0 940,8 100,0

3) В результате сепарации класса крупностью -40+20 мм на удалось выделить 70,4% концентрата (продукты №№ 1, 2, 3 и 4) с содержанием серебра 1886,5 г/т. Выход хвостов сепарации (продукт № 5) составил 29,6%, а содержание серебра в них 141,7 г/т. Потери серебра с хвостами сепарации составляют всего 3,1%.

4) При обогащении пробы серебросодержащей руды месторождения «Акджилга» массой 324 кг на стадии тестовых испытаний методом рентгенорадиометрической сепарации были получены следующие технологические показатели (табл. 2):

- содержание серебра в концентрате ~ 1375,4 г/т;

- выход концентрата ~ 65,7%;

- извлечение серебра в концентрат ~ 96,1%;

- содержание серебра в хвостах ~ 108 г/т;

- выход хвостов сепарации ~ 34,3%;

- потери серебра с хвостами обогащения ~ 3,9%.

5) Анализ результатов испытаний по обогащению серебряной руды месторождения «Акджилга» позволяет сделать следующие предварительные выводы:

- представленная проба серебросодержащей руды является контрастной и обладает хорошими сырьевыми предпосылками для рентгенорадиометрического обогащения;

- технологические показатели, полученные на стадии испытаний, дают основание говорить о принципиальной возможности применения рентгенорадиометрической сепарации для обогащения данной руды.

назад

Группа компаний Техноген Copyright © 2017