экзогенные - россыпные месторождения. Они образуются в результате разрушения коренных золоторудных месторождений. Такие россыпи имеют несколько типов образования: элювиальные, образованные на месте разрушения породы (кора выветривания). Далее золото переносится по склону к подножию и дальше сносится в озёра, моря, реками отлагаясь в руслах рек и в волноприбойных и устьевых частях. По мере переноса скопления золота будут определяться как делювиальными, пролювиальными, аллювиальными. Россыпные месторождения располагаются близко к поверхности и поэтому они более доступны к освоению. К тому же при обогащении исключаются дорогостоящие операции дробления и измельчения. Вместе с тем золото из россыпей более чистое, чем рудное, так как в процессе переноса оно очищается от примесей и других пород.
метаморфогенные месторождения представлены золотоносными конгломератами. Происхождение этих образований точно не установлено, хотя в мировой добыче золота их доля составляет до 40% благородного металла.
Одним из крупнейших золоторудных месторождений Узбекистана является "Кокпатас".
Это месторождение расположено в пределах Кызылкумских палеозойских поднятий (горы Букантау) и приурочено к отложениям Кокпатасской брахиантиклинали. Комплекс пород представлен дислоцированными и метаморфизированными вулканично-осадочными образованиями палеозоя и слабометаморфизированными песчаниками и глинисто-алевритовыми отложениями мезозойского чехла.
Рудные залежи локализуются в линейных зонах кварц-сирицит-карбонатных метасоматитах. Основные запасы сосредоточены в крупных залежах, имеющих пластообразную форму с раздувами и пережимами.
Все рудные тела с поверхности до глубины 10 - 40 м окислены. Окисление проникло по проницаемым разностям пород, каковыми являются тонкозернистые и мелкозернистые глинисто-слюдистые песчаники и в меньшей степени алевропилиты.
Характерными минералами зоны окисления являются гетит, гидрогетит, ярозит, скородит, каолинит, которые определяют окраску окисленных пород от жёлтовато-серой до тёмно-бурой, с красными и коричневыми оттенками.
По мере окисления вмещающих и рудных минералов происходило высвобождение золота и сульфидов, укрупнение зёрен до 30 - 40 мкм в диаметре и перенос в нижние части проницаемых линз и пластов. Форма золотых зерен обычно изометричная и реже удлиненная.
Подготовка минерального сырья.
Добытая руда имеет, как правило, очень низкое содержание полезного компонента, и поэтому её непосредственная металлургическая обработка экономически невыгодна. Часто, содержащиеся в руде компоненты не только бесполезны, но и вредны. В золотосодержащих рудах месторождения "Кокпатас" такими компонентами являются сера и мышьяк. Вредные примеси должны быть максимально удалены из руды до металлургической обработки.
Массу пустой породы необходимо удалять перед обогащением. Если руда содержит только полезные минералы, то она разнообразна по крупности. Такое сырьё также непригодно для металлургической переработки.
Поэтому перед обогащением необходима определённая подготовка руды, которая заключается в дроблении и измельчении (уменьшении крупности кусков руды до размеров, определяемых крупностью полезных компонентов). Необходимо также проделать операции разделения руды по крупности (грохочение и классификация).
Измельчение является заключительной операцией в цикле подготовки руды к обогащению. Процесс измельчения производится в аппаратах, называемых мельницами.
В результате измельчения необходимо получить продукт, пригодный по крупности к обогащению и содержащий полезные минералы в виде частиц, максимально освобождённых от пустой породы. В данном случае крупность измельчения должна составлять не менее 80% класса - 0,074 мм.
Все измельчительные агрегаты по своему принципу действия можно разделить на две основные группы: механические, и аэродинамические. Последние, применяются редко, лишь в случаях тонкого, и сверхтонкого измельчения материала.
Механические мельницы в зависимости от геометрической формы рабочего корпуса, разделяются на барабанные, кольцевые, чашевые и дисковые.
Барабанные мельницы широкого применения различаются между собой по следующим признакам:
типу измельчаемой среды (шары, стержни, галька, куски руды);
геометрической форме барабана (короткий или длинный цилиндр, конус);
способу разгрузки материала из барабана (разгрузка периодическая или непрерывная, разгрузка через решётку или непосредственно через цапфу);
способу измельчения (сухой или мокрый).
Исходя из этого мельницы разделяются на стержневые, шаровые, рудногалечные и мельницы самоизмельчения.
Измельчение.
Руда в мельнице измельчается под действием удара падающих дробящих тел (шаров, стержней, крупных кусков руды). Кроме того измельчение происходит от соударения дробящих тел и внутренней поверхности мельниц.
Мельницы загружаются через пустотелую загрузочную цапфу с одного конца, а разгружаются с другого. Измельчение может быть мокрым и сухим.
Принцип работы всех мельниц одинаков, поэтому рассмотрим условия работы одной из них - шаровой.
В шаровых мельницах дробящими телами являются кованные или штампованные стальные шары, которые при вращении мельницы поднимаются на определённую высоту, и падая, измельчают руду.
Скорость вращения барабана, при которой шары прижимаются к внутренней поверхности барабана, под действием центробежной силы, называется критической.
Чем выше высота подъёма шаров, тем сильнее их ударное воздействие на куски руды.
При небольшой скорости вращения барабана, шары будут скатываться с минимальной высоты, при этом вращаясь вокруг своей оси, работы не производят. Поэтому необходимо правильно определять скорость вращения барабана мельницы.
Наилучшими условиями работы мельницы является скорость вращения её барабана в пределах 75 - 88% от критической. Если скорость составляет 25 - 30% критической, внешний слой шаров дробящего действия не производит, что уменьшает производительность мельницы и снижает её полезный объём.
Оптимальная работа мельницы оценивается экономическими показателями, то есть в показатель эффективности входит главным образом стоимость расходуемой энергии, расхода дробящих тел и футеровки.
По опыту обогатительных фабрик, расход энергии при тонком измельчении составляет 10 - 15 кВтч на 1 т измельчённой руды.
Перегрузка мельницы шарами ведёт к повышенному расходу энергии и износу шаров, а недогрузка - резко снижает производительность, вызывает повышенный износ футеровочного материала, а также уменьшает внутреннюю поверхность барабана мельницы.
Наибольшая производительность мельницы соответствует её загрузке шарами на 50% объёма. Оптимальная масса шаровой загрузки зависит от окружной скорости вращения барабана мельницы и коэффициента её заполнения. Обычно, уровень шаровой загрузки мельницы на несколько сантиметров ниже её оси вращения.
Для скорости вращения равной 75 - 88% критической, оптимальная масса шаров для загрузки составляет 1700 - 1950 кг/м3 объёма мельницы при плотности шаров 7,9 т/м3.
Л.Б. Левинсон предлагает определить наибольшую массу шаровой загрузки по формуле:
G = 6440 R2L, кг
По данным В.А. Петрова и В.Ю. Бранда, массу шаровой загрузки мельницы диаметром барабана Д и длиной L, при коэффициенте заполнения Y (не более 0,4), можно определить по формуле:
G = 3,77 YД2L, т
при насыпной массе шаров - 4,8 т/м3.
Во время работы мельницы, шары постепенно изнашиваются, снижая часть шаровой загрузки, что снижает производительность мельницы. Поэтому в мельницу постоянно дозагружают определённое количество шаров.
Средний расход шаров на 1 тонну измельчённого продукта показан в таблице 1.
Таблица 1
| Материал шаров | Крупность измельченного продукта | |||
| До 0,2 мм | До 0,15 мм | До 0,074 мм | ||
| Сталь | Хромистая | 0,5 | 0,75 | 1,0 |
| Углеродистая | 0,75 | 1,0 | 1,25 | |
| Чугун | 1,0 | 1,25 | 1,25 | |
Максимальная крупность шаров зависит от максимального размера крупности кусков руды. Для определения диаметра шаров, существуют следующие формулы:
По Разумову К.А. Д = 25 3√d,
где Д - диаметр шара, мм;
d - средний размер куска исходной руды.
По Орловскому В.А. Д = 6 (lgdk) √d,
где dk - крупность готового продукта;
d - крупность исходной руды.
Мелкие шары размером 25 - 30 мм, не рекомендуется применять вместе с крупными, так как они быстро истираются и выносятся из мельницы.
При работе, шары изнашиваются и уменьшаются, ухудшая измельчение, поэтому периодически необходимо проводить пересортировку.
При этом мелкие шары удаляются, а в мельницу догружаются новые шары.
В последние годы, на обогащение поступает всё больше сложных руд. Эффективность переработки таких руд с трудно извлекаемым золотом возможна лишь при сочетании её правильной подготовки к обогащению и последующей переработке.
При обогащении золотосодержащих руд обычно применяют гидрометаллургические схемы обогащения.
В ряде случаев, до определения технологической схемы переработки той или иной руды, проводят оценку различных схем на укрупнённых полупромышленных установках. Полученные при этом данные ложатся в основу промышленной схемы обогащения.