Месторождения золота

Московский Государственный Геологоразведочный Университет.

Курсовая работа по предмету

«Особенности поисков и разведки месторождений полезных ископаемых различных типов».

Тема: «Месторождения золота».

Выполнил: студент группы ВРМ-98

Соколов Л.А.

Проверил:

Профессор Мессерман И.З.

Москва 2003 г.

План.

1. Общие сведения по металлу

2. Основные минералы и формы нахождения

3. Состояние минерально-сырьевой базы

4. Металлогения

5. Приуроченность месторождений к основным структурным элементам земной коры.

6. Промышленные типы месторождений.

7. Особенности месторождений влияющих на разведку и оценку.

8. Технологические схемы переработки и обогащения.

9. Группировка месторождений по сложности геологического строения для целей разведки.

10. Методика разведки и плотности разведочных сетей.

11. Особенности опробования и документации.

12. Требования к подсчету запасов.

13. Подготовленность разведанных месторождений для промышленного освоения.

14. Заключение.

Золото - важнейшее минеральное сырье, применение его весьма разнообразно. Добыча золота во многом определяет уровень развития государства. К сожелению золотодобывающая промышленность России, как и вся российская экономика пребывает в состоянии длительного застоя. Занимая по запасам золота в недрах третье место в мире, РФ по производству золота находится на седьмом месте после ЮАР, США, Австралии, Канады, Китая и Индонезии. Уверенно наращивают добычу золота и в ближайшее время могут догнать Россию и даже потеснить ее в списке основных производителей Перу и Узбекистан.

1. Общие сведения по металлу.

Золото - металл из группы благородных, в периодической таблице элементов Д.И. Менделеева имеет электронную конфигурацию 4, 5, 6, атомный номер 79, атомную массу 196,967, 39 изотопов, в том числе один стабильный – Аu¹⁹⁷ с валентностью 1 и 3. Плотность золота - 19,32 г/см температура плавления- 1063 град. Цельсия и кипения-2966 град. Цельсия. Обладает наивысшей среди металлов ковкостью. Один грамм золота можно раскатать в лист площадью 1 м² .

Золото обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, мягкостью, вязкостью, уникальной ковкостью и тягучестью. Оно образует сплавы со многими металлами: платиной, палладием, серебром, медью, висмутом, хромом, кобальтом, индием, оловом, алюминием, цинком, кадмием, цирконием, и др.; с ртутью золото образует амальгаму.

Золото является главным образом валютным металлом; большая его часть сохраняется в виде так называемого золотого запаса, используемого при международных расчетах. На уникальных физико-химических свойствах золота основывается все возрастающее применение его в промышленности. Золото и его сплавы используются в качестве сварочных материалов в деталях реактивных двигателей, ракет, ядерных реакторов, сверхзвуковых самолетов, разнообразного промышленного оборудования, а также для изготовления термопар, плавких и электрических контактов в электропечах и различных приборах, волосков хронометров и гальванометров, сопротивлений в потенциометрах и т. д. Золото является весьма эффективным тепло- и светоотражателем и используется в качестве покрытия поверхности ракет и других аппаратов, предназначенных для запуска в космическое пространство. В электронной технике из золота высокой чистоты изготовляют тончайшие электроды для полупроводников. Золото, легированное германием, индием, галлием, кремнием, оловом и селеном, идет на изготовление контактов, диодов, транзисторов, выпрямителей. Золото находит широкое применение в ювелирной промышленности и в медицине.

Одним из важнейших свойств золота является его весьма высокая химическая инертность. Оно не растворяется ни в щелочах, ни в кислотах, за исключением царской водки (смесь 1 части азотной и 3 частей соляной кислот). Кларк золота—4,3х10^-70 %.

Химические свойства золота определяются участием в реакциях электрона не только крайней оболочки, но и предыдущей. Поэтому степень валентности золота в его соединениях бывает не только +1, что соответствует номеру его группы в периодической таблице, но и большая, чаще +3. С другой стороны, его химическая активность, прежде всего, зависит от потенциала ионизации, т.е. от количества энергии, необходимой для удаления электронов с электронных оболочек. Потенциал ионизации золота высок, в частности значительно больше серебра. Это определяется тем, что атомное ядро золота интенсивно притягивает электроны, в том числе и находящиеся на крайних электронных оболочках. Это связано со слабым экранирующим воздействием нижележащих электронных оболочек на вышележащие, особенно на внешнюю с ее одним электроном. Притяжение его к ядру столь значительно, что этот электрон не только крепко удерживается на своей оболочке, но и может проникать в электронное поле нижележащей оболочки, препятствуя ионизации атома золота. Что касается второго и третьего потенциалов ионизации золота-

потери его атомами второго и третьего электронов, то они тоже имеют высокие значения, причем третий потенциал ниже второго. Этим и объясняется то, что кроме валентности +1 второй возможной валентностью золота является +3.

Степень ионизации зависит также и от сродства атомов элемента к электрону. По

этому показателю золото близко к теллуру, селену, сере, галогенам, с которыми оно образует природные соединения.

2. Основные минералы и формы нахождения.

Благоприятное сочетание перечисленных энергетических величин обеспечивает особую химическую инертность золота и его способность восстанавливаться до самородного состояния. Тем не менее, как указывает И.Я. Некрасов (1991 г.), инертное и плохо растворимое в обычных растворах, даже содержащих галогениды и сероводород, золото может интенсивно реагировать в многометальных растворах с висмутом, сурьмой, мышьяком и др. и давать с ними сложные интерметаллиды (ауростибит, мальдонит и др.). При высокой активности теллура, селена, серы золото в присутствии серебра может вступать в реакцию сразу с несколькими компонентами, образуя сульфотеллуриды,

сульфоселениды и сульфоселенотеллуриды. В последние годы, благодаря применению точных локальных методов анализа (микрозондовый, рентгеноспектральный и др.) состава мелких выделений минералов, количество известных в природе золотосодержащих минералов увеличилось вдвое и достигло 40. В справочнике О.Е. Юшко-Захаровой и др. (1986 г.) было описано 22 минерала золота. Кроме этого, удалось существенно уточнить и составы ранее известных минералов золота.

Однако вновь открытые минералы, в основном, имеют весьма ограниченное распространение и резко подчиненную роль. Они встречаются в виде тонких реакционных

каемок вокруг ранних основных выделений золота и его теллуруидов. Образование их связано с реакциями растворов поздних стадий гидротермального процесса с ранее выделившимися минералами золота. Часть их представляет собой продукты разложения этих минералов в зоне гипергенеза.

Важнейшим промышленным минералом золотых месторождений является самородное золото. В рудах оно присутствует в виде неправильных обособлений (зерна, пленки, нити, дендриты), реже образует кристаллы и их агрегаты. По размеру выделения золота подразделяются на дисперсные (до 10 мкм), мелкие (до 0,1 мм), средние (до 1 мм), крупные (до 5 мм) и самородки (более 5 мм при массе не менее 10 г). Наиболее крупные самородки золота, найденные в месторождениях золота в СССР, -36,2кг (Большой Треугольник), в Австралии -93,3кг (плита Холтермана).

Из всех известных золотосодержащих минералов подавляющую роль играют его природные соединения с серебром, известные как самородное золото, электрум, кюстелит,

Несравненно меньшее значение имеют природные соединения с ртутью, платиной и металлами ее группы (иридит, родит), а также с висмутом, сурьмой, оловом, медью, присутствующие лишь в отдельных типах месторождений. Содержание золота в его природных сплавах, а также в искусственных ювелирных-лигатурных сплавах определяется в промилях и характеризует пробность золота (585, 960 и др.)

Детальные исследования показали, что распределение серебра в объеме кристаллической решетки золота далеко не всегда является равномерным и упорядоченным.

По мере возрастания количества серебра повышается нестабильность кристаллической решетки вплоть до ее распада на 2 фазы. В высокопробном золоте неоднородности строения кристаллической решетки не отмечается, зато в низкопробном она присутствует всегда.

Минеральные фазы золота с содержанием серебра 35-65 ат.% относят к электруму (проба золота в нем 650-350), а 65-85% - к кюстелиту (проба его золота 350-150).

При дальнейшем повышении содержания серебра в рудообразующей системе более 85% происходит резкое снижение в минералах содержания золота (от долей до 2%), и образуется золотистое серебро.

Кроме соединений золота с серебром, выделяются аурикуприт – Au₂ Cu₂ ауростибнит - AuSb₂ родит - Au (Pt, Rh, Jr,Pd) и др.

Важными по своему значению после самородных металлов являются теллуриды

золота и серебра. Эти минералы относят к интерметаллическим соединениям металлов с полиметаллами.

В этих минералах содержится значительная доля промышленного золота, в основном в близповерхностных золото-серебряных месторождениях вулканических поясов.

По химическому составу выделено 9 теллуридов - калаверит Au₂ Te₂ , сильванит (Au, Ag)Te, креннерит (Au, Af)Te_2, петцит Ag₃ AuTe₂ и др.

Руды этого минералогического типа технологически менее благоприятны для эффективного получения из них золота, т.к. из теллуридов оно не извлекается цианированием. Однако, в связи с легкой окисляемостью теллуридов в зоне окисления, они присутствуют уже в разложенном виде с выделением при их распаде самородного, в том числе так называемого "горчичного" золота.

Следующий класс минералов золота представлен сульфидами, сульфоселенидами и селенидами золота. Десять известных минералов этого класса открыты в основном недавно на золото-серебряных месторождениях и представляют лишь минералогический интерес.

Последний тип золотосодержащих минералов, выделенный И.Я. Некрасовым, представлен оксидами и гидрооксидами золота. Эти минералы еще слабо изучены. Они могут образоваться локально в зоне цементации некоторых золотосеребряных месторождений в участках аномально высокой активности кислорода и серы в процессе растворения ранних теллуридов и золота. Представляют лишь минералогический интерес.

Важное место в разрабатываемых месторождениях золота занимают руды с тонкорассеянным золотом, находящимся в других минералах. Содержание золота в них достигает сотен г/т. Однако даже при максимальном увеличении под микроскопом очень трудно определить его минеральную форму.

Среди этих золотосодержащих минералов основными являются сульфиды - арсенопирит, пирит, халькопирит, галенит, антимонит, пирротин, сфалерит, киноварь, талнахит, а также некоторые сульфоселеноарсениды и магнетит.

Установлено равномерное изоморфное вхождение тонкодисперсного золота в основной золотосодержащий минерал - арсенопирит, с которым связаны крупные запасы золота на многих месторождениях. Содержание золота в арсенопирите достигает 4 кг/т, однако эти руды являются технологически упорными, выделяющийся при их разложении высокотоксичный мышьяк делает невозможным использование при их переработке для вскрытия золота окисляющего обжига.

3. Состояние минерально-сырьевой базы.

Золото является первым металлом, используемым человечеством, который по совокупности свойств не потерял своей значимости до настоящего времени. С древнейших времен золото было символом человеческой силы, значимости, власти, богатства и могущества. Благодаря своей мягкости, пластичности, способности сохранять яркий солнечный блеск оно уже многие тысячелетия является незаменимым для изготовления украшений, ставших знаками величия, богатства. Золото стало первым из металлов который начали добывать из недр около б тыс. лет назад. Наиболее известными районами древнейшей добычи и использования золота являются Египет и районы Средней

Азии, Индии, Китая. Золото быстро стало играть главную роль при развитии древней торговли в качестве общепотребного товара, определенное количество которого могло быть принято за эквивалент ценности любого обычного товара, т.е. играть роль денег.

Первые золотые монеты из высокопробного золота появились в государствах Малой Азии. Это были стотер Креза и дарики царя Персии Дария, изготовленные соответственно в 541 и 522 г. до н.э. весом в 10.8 и 8.4 грамма. После этого золотые монеты появились в Римской Империи, Сирии, Афганистане, Индии, а затем и в Западно-европейских государствах. В России первая золотая монета "злотник" была выпущена в Киевской Руси в 972 г. весом 4,2 г. и червонец - в 1701 г. весом 12,3 г.

В XYII веке появились первые бумажные деньги, обеспеченные золотым эквивалентом. В связи с быстрым развитием экономики в промышленно развитых странах происходит наращивание золотых запасов. К 1950 г. золотой запас США составил 20,2 тыс. т. Запасы золота в СССР к этому времени тоже достигли своего максимума-2050 т, при запасах всех остальных капиталистических и развивающихся стран - 10 тыс. т.

В 1944 г. была утверждена официальная цена в 35 долларов за тройскую унцию

золота (31,1 г.), к 1961 г. эта цена возросла до 42,2 долл., а в 1980 г. достигла максимума- 608 долл. за унцию золота (19,5 долл. за грамм).

При кратковременных всплесках потребности цена повышалась до 850 долларов за унцию золота.

Возрастание спроса на золото и его цены отразилось в увеличении его мировой добычи 1980 по 1991 год с 1250 т до 2116 (табл. 1.1). Увеличение добычи привело к падению его стоимости с 14 долл./г. в 1988 году до около 9 долл./г. в настоящее время (рис. 1.1).

Таблица 1.1.

Динамика мирового производства из недр, его запасы и обеспеченность подтвержденными запасами

Несмотря на некоторое снижение добычи золота в 1994-1995 гг. его потребление

постоянно возрастает в связи с увеличением использования ювелирной промышленностью, электроникой и тезоврационным накоплением. Снижение цен на золото объясняется крупными продажами золота Центральными банками ряда стран и валютно-финансовым кризисом в странах Азиатско-Тихоокеанского региона - крупнейших покупателей золота.

Таким образом, золото потеряло свою роль в качестве мировых денег. Но изменение его рыночной стоимости продолжает существенно влиять на курсы валют многих стран, на цены товаров и экспорт многих мировых держав и в том числе России, на состояние горнодобывающей и других отраслей промышленности, в том числе золотодобывающей. Уменьшение стоимости золота снижает рентабельность его добычи, несет уменьшение доходов от экспорта, повышение импорта зарубежных ювелирных изделий и способствует сокращению собственной ювелирной промышленности.

Возрастание спроса на золото, которое в ближайшей перспективе будет продолжаться, требует дальнейшего увеличения его добычи. В настоящее время по добыче золота Россия занимает шестое место после ЮАР (522 т), США (329 т), Австралии (250 т), Канады (150 т), Китая (127 т), Россия (125т). Золотой запас России к 1915 г. составлял 1338 т. Несмотря на все потрясения Первой мировой войны, революции и вызванные ими потери большого количества золотого запаса к 1953 г. он составлял 2050 т. Однако в последующие годы он начал быстро убывать, и к 1991 г. золотой запас России сократился до 240 т. В последние годы он начал постепенно возрастать: в 1993 г. - 308 т.; в 1996 г.-380 т., а к апрелю 1998 г. достиг 526 т.

Основными поставщиками золота являются россыпные и коренные месторождения, (рис. 1.2).

Размещение основных месторождений золота России

Рис. 1.2

1-разрабатываемых, 2-резервных, 3-россыпных

Распределение добычи золота по субъектам Федерации с отражением динамики по годам приведено в табл. 1.2.

Добыча и производство золота в России в 1991-1997 гг. к.г.

таблица 1.2

1991-1995 гг. - по данным Роскомгидромета.

1996-1997 гг. - по данным Минфина России.

Из таблицы видно, что из всех 29 золотодобывающих районов 11 основных дают

112 тонн добычи, или 90%. В 6 районах продолжается устойчивый спад и лишь в 3 районах наметился прирост производства. Это Магаданская область (26,4 т). Красноярский край (16,5 т) и Республика Бурятия (4,7 т). Именно эти районы увеличили золотодобычу, благодаря высокоэффективному освоению коренных месторождений новыми компаниями: месторождение Кубака в Магаданской области Омолонской золоторудной компанией, добывшей в 1997 г. почти 9 т золота, и Олимпиадинского месторождения в Красноярском крае, где Северо-Енисейской компанией добыто 13,5 т золота. Эти два месторождения стали крупнейшими поставщиками золота в России, отодвинув ранее занимавшее первое место Куранахское месторождение (около 5 т в год) в Республике Саха (Якутия). Эта республика, ранее занимавшая по добыче золота

в России 1-е место (33 т в 1991 г.) снизила добычу в 1997 г. почти до 20 т.

Основные характеристики наиболее крупных золоторудных месторождений России приведены в табл. 1.3

Таблица 1.3.

Использованы данные Константинова М.М. (1998), Беневольского Б.И. (1995)

Мировые запасы золота

Рис. 1.3

Мировые запасы золота, по данным информационно-аналитического центра "Минеральные ресурсы Мира", оценены в 87,1 тыс. т, включая разведанные запасы 48,9 тыс. т. (рис. 1.3)

Наибольшее количество запасов - 42,1% сосредоточено в метаморфических месторождениях уран-золотоносных конгломератов (Витватерсранд в ЮАР, Тарква в Гане, Жакобина в Бразилии). В группе гидротермальных золоторудных месторождений наиболее значимыми по запасам - 10,5% являются эпитермальные золото-серебряные


29-04-2015, 00:47