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 – Au2Cu2 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 Au2Te2, сильванит (Au, Ag)Te, креннерит (Au, Af)Te2, петцит Ag3AuTe2и 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.