Оборудование для цианудной добычи золота

Виды оборудования для добычи золота

Для извлечения золота люди придумали множество устройств, облегчающих работы на приисках. Правда, своими руками добывать драгоценный металл в России сегодня запрещено. Это могут делать только компании, получившие соответствующую лицензию. Поэтому частные старатели, в основном, ограничиваются реками, которые несут в водах мелкие частицы материала. В результате наибольшую распространённость получило промывочное оборудование для добычи золота.

Виды оборудования

В зависимости от назначения, поставленных перед старателями задач и других целей оборудование подразделяется на несколько видов. Все они собраны в представленной ниже таблице.

Название	Особенности	Область применения
Простейшие устройства (лоток, «лентяйка»)	Позволяют добывать золото в небольших объёмах. Имеют компактные размеры.	Применяются начинающими добытчиками. Используются на реках, протекающих через золотоносные породы.
Промприбор	Полупрофессиональное оборудование. Обеспечивает больший объем выработки в сравнении с простейшими устройствами.	В основном применяются около рек, так как промприборам требуется постоянный доступ к воде для промывки материала.
Драга	Представляет собой массивный механизированный аппарат по обработке золотоносного грунта. Способна работать под водой.	Применяется на потенциально золотоносных реках. Драга выполняет те же функции, что и промприбор. Кроме того, она может раскапывать дно реки.
Металлодетекторы	Устройство для поиска залежей золота.	Применяется для обнаружения золотых самородков различного размера.
Промышленное оборудование	Позволяет проводить масштабную выработку горной породы.	Применяется только крупными компаниями. Оборудование используется для геологоразведки местности, анализа состава грунта, формирования будущей шахты и другого.

Простейшие устройства

Для добычи золота используют несколько подходов:

ручной;
гидравлический;
с применением драги;
рудный метод.

Последний подход требует, при производстве, наличие дорогостоящего промышленного оборудования. Частные старатели применяют три других метода.

Самое простое оборудование для золотодобычи ручным способом – это обычный лоток.

Работа с ним основана на разнице в весе ископаемого материала. Для получения золота своими руками необходимо зачерпнуть лотком песок вместе с водой и подставить его под течение. В случае если в собранном материале присутствуют частицы металла, они осядут на дне.

Такой промывочный прибор пользуется достаточно большой популярностью у начинающих старателей в связи с тем, что он:

не требует больших вложений (его цена варьируется в пределах 500–2000 рублей);
позволяет производить золотодобычу в любое время года;
отличается повышенной мобильностью.

Основным недостатком такого прибора для промывки является то, что он не позволяет добыть большой объем драгметалла. Кроме того, перед использованием лотка необходимо провести масштабную геологоразведку местности.

Ускорить процесс позволяет так называемая лентяйка. Она представляет собой своеобразную ловушку для золота, которая чаще используется во время обильных паводков. «Лентяйку» рекомендуется устанавливать на реках, прилегающих к золотоносным месторождениям.

Сам инструмент напоминает одну из секций мини-драги. Высота его стенок достигает всего 5–6 см, при этом их толщина не должна быть меньше 8–9 мм. Последнее обусловлено тем, что добывающий инструмент в течение длительного отрезка времени испытывает серьёзные нагрузки.

Также в состав мини-драги входят:

Входное и выходное отверстия, которые частично закрываются небольшими порогами.
Специальный коврик — он стелется на дне колоды, на нем оседают частицы горной породы.
Лапы с отверстиями, которые крепятся к нижней части ловушки, они необходимы для удержания золотодобывающего прибора на одном месте.

Простейшие устройства применяются начинающими старателями. Они не позволяют собрать много золота, однако, предоставляют возможность научиться искать и добывать драгоценный материал.

Промышленный прибор

Более опытные старатели предпочитают промприбор для добычи золота. Это устройство обладает рядом ценных преимуществ, среди которых можно выделить:

простота в обращении;
повышенная надёжность;
относительно высокая производительность;
ремонтопригодность.

В разработке промприборов принимают участие профессиональные геологи. В результате получается инструмент, который учитывает особенности золотодобычи и потребности старателей. Сегодня на рынке можно встретить промприборы, предназначенные для персональной, групповой и промышленной выработки горных пластов.

Конструктивно такое оборудование состоит из:

двигателя, работающего на дизельном топливе, бензине, электричестве;
аккумулятора;
редуктора;
бункера, в который поступает горная порода;
приводных узлов;
барабана, отвечающего за орошение и дробление породы;
шлюза обогащения;
трафарета.

Последний элемент, по сути, является основной составляющей промприбора. На трафарете оседает золото.

Процесс добычи драгоценного металла посредством промприбора выглядит следующим образом:

В приёмное отверстие загружается грунт, который потенциально может нести в себе частицы золота.
Машина промывает загруженный грунт, очищая его от лишних фракций. Современные устройства дополняются функцией смыва крупных пород.
Далее грунт поступает на барабан, который орошает и дробит его на мелкие части.
На предпоследнем этапе грунт поступает в обогатительный шлюз.
В конце остатки добытого материала выбрасываются обратно.

Каждый промприбор позволяет настраивать:

скорость расхода топлива;
интенсивность очистки материала;
мощность барабана;
способ очистки в зависимости от типа грунта.

Существуют также разборные модели промприборов. Они способны переработать сравнительно большой объем горной породы. В среде частных золотодобытчиков это оборудование давно пользуется высокой популярностью.

Драги

По сути, драга представляет собой усовершенствованный вариант промприбора. Её основу составляют:

двигатель;
водяной насос;
воздушный компрессор;
шланг;
всасывающее устройство;
помпа для сбора воды;
раструб, выполняющий роль водосборника;
рудопромывочный шлюз.

Общий вес драг варьируется в зависимости от модели. При работе этого устройства шланг опускается по воду. По нему в рудопромывочный шлюз, за счёт работы двигателя, поступает грунт, собранный со дна реки. Далее в дело вступает барабан и иные конструктивные элементы драги.

Это оборудование нередко дополняется помпой. Такая организация позволяет производитель забор грунта в любом месте реки, не привязываясь к берегу. Обязательным элементом конструкции драги является шланг давления. Он соединяется с двигателем и отвечает за всасывание золотоносного песка.

В таблице приведён пример возможностей одной из моделей драг.

Производительность, куб. м./ч	1
Диаметр шланга, мм	50
Масса, кг	7
Размеры, см	810х115х120
Характеристики аккумулятора	20 Ач, 14,8 В

В основном такое оборудование способно поднимать грунт, находящийся на глубине до трёх метров.

Драги являются оптимальным приспособлением для сбора драгоценного металла. Они действуют эффективнее промприборов и значительно облегчают труд старателя.

Металлодетекторы

Металлодетекторы применяются в случаях, когда старатели не хотят заниматься промывкой золота. Эти устройства позволяют находить залежи драгоценного материала под землёй.

Современные металлодетекторы обладают высокой чувствительностью. Они могут обнаружить залежи 1 грамма руды, скрытого под несколькими килограммами породы.

Функционирует такое оборудование по электромагнитному принципу. На конце металлодетекторов располагается антенна, имеющая форму кольца или эллипса. Она генерирует электромагнитные волны, которые, контактируя с металлом, вызывают ответную реакцию. В результате прибор выявляет наличие в грунте залежей определённой руды, издавая характерный сигнал.

Основным недостатком металлодетектора является то, что он обнаруживает любые залежи металла. Дорогостоящие устройства такого типа оснащаются дополнительным микрокомпьютером, который, на основании полученных данных, способен определить тип материала, находящегося в земле. Применение подобного оборудования позволяет избежать обработки грунта, который не содержит в себе золотые массы.

Металлодетекторы отличаются между собой по следующим параметрам:

Глубина поиска.
Этот параметр зависит от множества факторов: мощности и размера антенны, частоты сигнала, особенности грунта. Высокочастотные устройства способны улавливать металлические частицы размером до 3–5 мм. При этом подобные металлодетекторы могут обнаружить материал, лежащий практически у самой поверхности.
Предел чувствительности.
Под пределом чувствительности понимается минимальный размер частицы, которую металлодетектор способен обнаружить. В случаях, когда самородок имеет диаметр, меньший указанного предела, то прибор не сможет выявить его, вне зависимости от глубины залегания. Показатель чувствительности напрямую зависит от частоты, на которой работает аппарат.
Способность к распознаванию материала.
Для распознания металла современные детекторы оснащаются дискриминатором. Этот прибор позволяет определить тип залежи без проведения раскопок. Однако важно понимать, что дискриминаторы не всегда в точности выявляют золотые самородки. Даже при наличии такого прибора металлодетекторы нередко подают ложный сигнал.

Недорогие модели металлодетекторов

Среди недорогих моделей металлодетекторов, которые позволяют с достаточно высокой точностью обнаруживать залежи драгоценных металлов, можно выделить следующие:

White’s Goldmaster-3.
Это устройство способно выявить самородки размером 3–4 мм. Goldmaster-3 дополняется дискриминатором, который сравнительно редко подаёт ложные сигналы.
White’s Spectrum XLT.
Spectrum применяется для поиска любых металлов. Он оснащается дисплеем, на который выводится различная информация. Посредством этого монитора можно перепрограммировать металлодетектор под определённые задачи. В начальном исполнении прибор предлагает 5 встроенных настроек: поиск монет, ведение геологоразведки и другое. Кроме того, в Spectrum предусматривается функция полуавтоматической балансировки почвы, наличие которой ускоряет поиск.
Fisher GoldBug.
Этот металлодетектор является одним из наиболее доступных на рынке. Он может обнаружить залежи драгметаллов, размер которых не превышает 3–4 мм. При этом аппарат не оснащается дискриминатором, в связи с чем приходится регулярно перерабатывать грунт. В модели GoldBug2 этот недостаток устранён.

Воздуходувка

Воздуходувка, или пневматический шлюз, применяется на тех золотоносных территориях, где отсутствует доступ к воде. Устройство, в основном, изготавливается «кустарным» методом, и может в день переработать до 1,5 куб. м. песка.

Воздуходувка имеет несколько трафаретов, на которых оседает золото. Песок подаётся ручным способом на ленту с перфорацией, установленную под определённым углом к земле. По ней рудная порода скатывается вниз, а частицы драгоценного металла проникают в бункер, расположенный ниже.

Сегодня воздуходувки начали оснащать небольшим бензиновым двигателем, который позволяет частично автоматизировать процесс сбора золота.

Оборудование, предназначенное для добычи драгоценных металлов, подразделяется на несколько видов, каждый из которых соответствует целям использования таких устройств. Они позволяют в автоматическом и полуавтоматическом режиме перерабатывать золотоносный грунт.

Роль цианида в добыче золота

Общие сведения

Цианид — это общее название для химсоединений, содержащих цианогруппу CN. Цианид в низких концентрациях встречается в природе (например, содержится более чем в 1000 видов растений [1, 2]); в быту он используется в качестве стабилизатора поваренной соли и т.д. В сущности, люди и животные довольно часто имеют дело с цианидом при употреблении в пищу некоторых культурных и диких видов растений [3].

Также цианид широко используется в промышленности. Ежегодно более 1 млн тонн этого вещества идет для нанесения гальванопокрытия, переработки металлов, производства органических химикатов, пластика и т.д. [2]. В горнодобывающей промышленности для извлечения из руды золота его применяют уже 120 лет; на добычу приходится около 20 % мирового производства промышленного цианида [2, 4].

Несмотря на свою токсичность, при грамотном использовании цианид относительно безопасен и практически не вредит окружающей среде.

Цианид для извлечения золота

Цианид в форме очень слабого раствора цианид натрия используется для растворения и извлечения золота из руды [3]. Этот процесс был разработан в Шотландии в 1887 году, а первое применение в промышленных масштабах зафиксировано в 1889 году на руднике «Karangahake» новозеландской компании «Crown Mines» [3, 4].

Цианирование считается более безопасной альтернативой амальгамации, которая ранее была основным методом извлечения золота [5]. В 1970-х годах цианирование заняло доминирующую позицию среди технологий извлечения, хотя мелкомасштабные и кустарные золотодобытчики в некоторых странах до сих пор используют ртуть [3]. В Канаде более 90 % от общего объема добываемого золота извлекается с помощью цианида (около 90 тонн) [3].

Нормальная концентрация в рабочем растворе колеблется от 0,01 % до 0,05 % цианида натрия (100–500 частей на миллион) [2]. Добытчики стараются использовать настолько низкие концентрации, насколько это возможно с точки зрения защиты окружающей среды, безопасности и экономики [2]. Цианирование обычно проводится наряду с физическими процессами обогащения, например, измельчением, дроблением или гравитацией. Для того чтобы ионы цианида не преобразовались в токсичный цианидный газ HCN, с помощью добавления извести или другой щелочи поднимается уровень pH итогового раствора [6]. Затем золото концентрируется, извлекается и далее идет на плавку в слитки.

Токсичность и обращение с цианидом

Цианид в больших количествах токсичен. Во всем мире работа с ним строго контролируется соответствующими органами. При отравлении цианид угнетает усвоение кислорода, что приводит к удушью и, без правильного оказания первой помощи, к смерти [7]. Однако организм и человека, и животного способен быстро обезвредить нелетальный объем вещества без отрицательных последствий. Многие виды могут переносить частую интоксикацию небольшими дозами [3]. Согласно наблюдениям, цианид производит некоторый долгосрочный эффект на здоровье человека (например, разрастание щитовидной железы и нарушение ее функций) при регулярном употреблении в пищу цианидсодержащих растений, например, маниоки [8].

Фактически, несмотря на высокую токсичность для человека, за последние 100 лет в австралийской и североамериканской горнодобывающей промышленности не задокументировано ни одного смертельного случая отравления цианидом. Это означает, что на производстве использование опасного для человека цианида контролируется посредством минимизации рисков при обращении с этим химикатом [6, стр. 4]. Даже при широком применении цианида кустарными добытчиками, при условии небольшого загрязнения отработанного материала и организации безопасной работы, «число смертельных случаев сравнительно минимально по сравнению с ртутью или другими опасными факторами при кустарной добыче» [9, стр.109–110].

В высоких концентрациях цианид токсичен для водной фауны и флоры, особенно для рыбы, которая в тысячу раз чувствительней к данному химикату, чем человек [10]. Из-за огромной опасности для водных организмов в случае умышленной или неумышленной утечки цианида и попадания его в грунтовые воды чрезвычайную важность при разработке рудника приобретает вопрос мониторинга качества воды [11]. Устанавливаемые нормы часто ограничивают объемы цианида, который может быть сброшен в окружающую среду. Поэтому разработано и используется множество технологий для обеззараживания воды на рудниках [2].

Птицы и другие представители животного мира также находятся в зоне потенциального риска отравления цианидом, если среда их обитания распространяется на хвостохранилища [12]. Для предупреждения этого объемы цианида в хвостах можно снизить до безопасного уровня, минимизируя количество используемого химиката, удаляя его из отработанных вод, перерабатывая и применяя химические или биологические реакции преобразования цианида в менее опасные вещества [13].

Для животного мира безопасным уровнем цианида в воде обычно считается 50 мг/л слабокислотного диссоциирующего цианида. Это позволило существенно снизить гибель мигрирующих птиц [6, 11]. Каждый год из-за цианида погибает только несколько сотен представителей пернатых [11]. Для отпугивания птиц от хвостохранилищ на рудниках используются разнообразные средства: изгороди, полиэтиленовые шары и сети [3].

Растворенный цианид не приводит к возникновению рака, не влияет на пищевые цепочки [12]; в окружающей среде при воздействии солнечного света и воздуха он быстро распадается на менее токсичные вещества [2].

Об утечках цианида

Факты случайных утечек цианида в мире тщательно расследовались, что привело к многочисленным реформам в горнодобывающей промышленности, направленным на предотвращение подобных ситуаций в будущем. Одним из таких нововведений стало внедрение Международного кодекса использования цианида (International Cyanide Management Code). Толчком к разработке Кодекса стали нескольких случаев утечки, в частности в Бая-Маре (Румыния) в 2000 году. В результате прорыва дамбы цианид попал в близлежащие воды, что вызвало масштабное загрязнение, гибель рыбы. Был нанесен экономический ущерб, однако случаев смерти среди людей не зафиксировано.

При утечке цианид быстро разрушается под действием природных процессов, например, испарения, поэтому эффект, оказываемый на водную флору и фауну, хоть и масштабен, но не долгосрочен [3]. В Бая-Маре концентрация цианида стремительно понизилась с увеличением расстояния от места утечки. После прохождения загрязненных вод численность водных микроорганизмов, планктон восстановились за несколько дней [10].

В результате землетрясения в Японии в 1980 году большой объем цианида с золотого рудника попал в реку. Хотя утечка химиката и привела к уничтожению в ней всех живых организмов, его наличие фиксировалось на протяжении только 3 дней. В течение 1 месяца на надводных камнях начала заново расти флора, а за 6–7 месяцев восстановились популяции рыбы, водорослей и беспозвоночных [3, стр. 29].

С 1974 по 1976 год, несмотря на непрерывное поступление цианидсодержащих промышленных отходов с золотого рудника (такую практику сегодня бы не разрешили), в воде и иле залива Йеллоунайф в Северо-Западных территориях Канады следов химиката не обнаружили [3].

Правовая среда управления цианидом на рудниках

Законодательные власти многих стран, включая Канаду и Австралию, рекомендуют использовать цианид в рамках вышеупомянутого Кодекса, который предполагает максимальное снижение объемов использования этого вещества, разработку способов защиты поверхностных и грунтовых вод, создание систем сокращения уровня цианида в стоках и предупреждение утечек.

В Канаде цианид считается потенциально опасным веществом. Местное и федеральное законодательство требует, чтобы его перевозкой, обращением и переработкой занимался обученный персонал с использованием сертифицированных средств, например, специальных контейнеров [12]. Размещение и сброс цианида в окружающую среду на рудниках регулируется на уровне провинций через выдачу разрешений и лицензий [12]. Кроме того, концентрация цианида в сточных водах при добыче металлов должна быть ниже максимального уровня в 1 мг/л; это значение устанавливается Нормами по сточным водам при добыче металлов (Metal Mining Effluent Regulations) в рамках федерального Закона о рыболов-стве (Fisheries Act). Уровень цианида измеряется на основе проб воды. В 2010 году канадские рудники полностью удовлетворяли данному требованию [14].

Альтернативные технологии

Несмотря на то что цианид можно применять относительно безопасно, горнодобывающая промышленность продолжает разрабатывать альтернативные технологии, а также совершенствовать техники работы с химикатом. В некоторых случаях является возможной гравитационная концентрация золота, которая, однако, неэкономична и неосуществима, если содержание металла в руде мало или другие ее компоненты имеют такую же плотность [6].

Изучалась также возможность использования для извлечения золота альтернативных химикатов, но они оказались не менее и даже более вредными для окружающей среды [6, 11]. Оценка риска, проведенная Агентством охраны окружающей среды США (US Environmental Protection Agency) и Университетом Пурдю (Purdue University), показала, что системы цианид-известь — это самый безопасный метод химического извлечения золота с точки зрения возможных опасных последствий для экологии и персонала [11].

К инновациям в горнодобывающей промышленности относятся новые технологии разрушения цианида и стратегии работы с ним, позволяющие сократить концентрацию, токсичность и возможное негативное воздействие химиката на окружающую среду [2].

1. Canada, Canadian Food Inspection Agency. Natural Toxins in Fresh Fruit and Vegetables. 2012 [cited 2012 June 14]; Available from: http://www.inspection.gc.ca/food/consumer-centre/food-safety-tips/specific-products-and-risks/natural-toxins/eng/1332276569292/1332276685336.

2. Minerals Council of Australia. Fact Sheet—Cyanide and its Use by the Minerals Industry. 2005.

3. Eisler, R. and S.N. Wiemeyer. Cyanide Hazards to Plants and Animals from Gold Mining and Related Water Issues. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2004. 183: p. 21-54.

4. InfoMine. Summary Fact Sheet on Cyanide. n.d. [cited 2012 July 30]; Available from: http://www.infomine.com/publications/docs/SummaryFactSheetCyanide.pdf.

5. Ophardt, C.E. Conversion of Gold Ore to Gold Metal. Virtual Chembook: Gold Processing. 2003 [cited 2012 July 30]; Available from: http://www.elmhurst.edu/

6. Australia Government, Department of Resources, Energy and Tourism. Cyanide Management. 2008. Commonwealth of Australia.

7. Canada, Health Canada. Cyanide. Environmental and Workplace Health 2008 [cited 2012 June 11]; Available from: http://hc-sc.gc.ca/ewh-semt/pubs/water-eau/cyanide-cyanure/index-eng.php.

8. International Cyanide Management Institute. Cyanide Facts. 2012 [cited 2012 June 21]; Available from: http://cyanidecode.org/cyanidefacts.php.

9. Hinton, J.J., M.M. Veiga, and A.T.C. Veiga. Clean artisanal gold mining: a Utopian approach? Journal of Cleaner Production. 2003. 11.

10. UNEP/OCHA. The Cyanide Spill at Baia Mare, Romania: Before, During and After. P. Csagoly, Editor. 2000. The Regional Environmental Center for Central and Eastern Europe.

Современные технологии добычи золота и новые методы его получения

В древности добыча золота была очень проста. Не требовались ни особые знания, ни сложное производство, чтобы его получить. Использовали ручной метод извлечения его из песка, промывая песок или просеивая его на ветру. Частицы драгоценного металла, обладая высокой плотностью (19,28 г/см³), легко отделялись от крупиц песка с плотностью всего 2,2-2,7 г/см³.

Первые золотые прииски в России были открыты на Урале только в 1814 году, но настоящая золотая лихорадка охватила страну в 1830-1860 гг. С открытием сибирского золота Россия быстро обогнала все другие страны по его производству. Золотодобыча в России составляла в 1852-1860 гг. от 200 до 290 т ежегодно. И только после открытия россыпей Калифорнии и Австралии удельный вес России в производстве золота начал снижаться. Весь процесс добычи золота проходил в то время вручную. Этим способом могли заниматься и несколько человек, и одиночки, поскольку в технике тогда не было необходимости, так как золото лежало на поверхности.

Современное положение дел

Где и как добывают золото сегодня? Желтый металл в наши дни добывается более, чем в 70 странах современного мира, при этом самые крупные золотые прииски находятся в ЮАР, Австралии, России, Канаде и Америке. Тем не менее первое место по производству золота в мире занимает Китай, где добывают золото в количестве около 500 т в год на сегодняшний момент. Россия занимает второе место по объемам производства золота после Китая, обогнав Австралию, которая еще год назад находилась впереди нее. Для сравнения: добыча золота в Южной Африке в прошлом году составила всего 140 т.

Теперь, когда неотработанных россыпей практически не осталось, золото добывают путем разработки коренных месторождений.

Поскольку россыпные месторождения в основном уже отработаны, и в настоящее время способ добывать золото таким путем считают отмирающим, там, где извлечение металла еще ведется, оно осуществляется при помощи драг и кустарным методом, а развитие технологий в этом направлении не предусматривается. Тем не менее мелкие золотые прииски пока еще можно найти в Иркутской и Магаданской областях, а также в небольших количествах на Кольском полуострове и в Карелии.

Существует еще один источник, откуда можно взять золото, – это переработка вторичного сырья, в составе которого находится какая-нибудь деталь из этого металла. Это новый и очень перспективный метод современной золотодобычи.

Объемы производства золота и его добычи различаются за счет того, что для в первом случае часто используется вторичное сырье, или золотосодержащий лом.

Способы добычи золота

Как добыть золото, снижая затраты на его извлечение из породы, а не увеличивая их, – эта цель уже многие десятилетия побуждает ученых искать новые, нестандартные способы получить драгоценный металл из руды. Так ими был обнаружен способ микробиологического извлечения золота из бедных руд и россыпей.

Для этой цели могут применяться бактерии, называемые Thiobacillus ferrooxidans. С их помощью в России уже существуют технологии выщелачивания золота из концентратов перед их цианированием, что позволяет избежать дорогостоящего процесса обжига, а значит, и предотвратить загрязнение воздуха ядовитыми испарениями соединений мышьяка.

А канадские ученые обнаружили, что бактерия Delftia acidovorans содержит в себе вещество, извлекающее металл из раствора. Микроорганизм делает это, чтобы оградить себя от токсичных для нее ионов золота. Бактерия Cupriavidus metallidurans, наоборот, забирает его внутрь себя. Исследования показали, что бактериям, накапливающим золото в себе, удается избежать отравления за счет их собственной природы.

Пока наиболее современным методом добычи металла из руд является выщелачивание цианидом натрия. Способ дает возможность перевести золотые частицы в водорастворимые цианистые соединения и выделять их с помощью, например, порошка цинка. Это позволяет извлекать остатки металла из заброшенных разработок, шламов и отходов горнорудной промышленности, что значительно повышает рентабельность производства.

Прежде добыча золота из руд происходила путем амальгамирования. Этот способ основан на свойстве ртути смачивать металл, не растворяя его. В бочку помещали ртуть и встряхивали в ней мелко раздробленную золотосодержащую породу, что позволяло отделить золото от шламов путем прилипания частиц драгоценного металла к ртути. Затем вещество нагревали до выпаривания. Однако высокая токсичность данного способа и неполное извлечение золота за счет слабого смачивания мельчайших частиц ртутью являются недостатком этого метода.

Недавно в Китае была опубликована информация о том, что китайские ученые запатентовали новый экологически чистый реагент для выщелачивания золота и серебра без цианида. Формула реагента не раскрывается, известно только его название Flotent GoldSC 570. Цена экологически чистого реагента в настоящий момент в полтора раза превышает цену на цианид, однако по всем расчетам, учитывая затраты на организационные процессы по обеспечению безопасности цианистой технологии, использовать новый реагент все равно будет намного выгоднее, чем небезопасный цианид натрия.

В 2016 году в России уже протестировали Flotent GoldSC 570 на пробах руды с месторождения «Савкино». Результаты оказались положительными, извлечение золота новым реагентом было выше на 12%.

Однако это не самая удивительная новость из мира науки. Ученые Амурского научного центра доказали, что в каждой тонне сжигаемого в котельных угля содержится около 1 г настоящего золота. Они утверждают, что даже одна котельная способна стать источником от 5 до 10 кг драгоценного металла за зиму. Свою идею исследователи уже опробовали на опытной установке и, получив впечатляющие результаты, хотят создать и запустить промышленный ее аналог. Для этого они обратились за помощью в фонд «Сколково» и теперь ждут оттуда решения.

О том, что угли содержат золото, было известно еще в прошлом веке, однако то, что выделение золота из продуктов сжигания угля может быть высокорентабельным, стало известно только в наше время.

Оборудование для добычи золота

Добытчики золота вынуждены пользоваться большим количеством разнообразного оборудования, которое подразделяется, в зависимости от цели его использования:

на буровую технику для разведки ископаемых – установки, станки, долота, коронки, забурники;
на прочее оборудование для разведки, например, концентраторы, лотки, промывочные приборы, сита, шлюзы;
на горное оборудование, куда входят буровые станки, насосы, трубы
на технику для открытых горных работ и подземных работ;
на обогатительное оборудование для россыпей, куда входят драги и промывочные приборы, и т. д.

Еще недавно залежи золота располагались очень близко к поверхности земли, поэтому легко извлекались, что позволяло осуществлять добычу золота вручную. Довольно часто можно было найти на берегу реки самородок – камень, состоящий из слитка чистого металла. Старатели тогда бродили вдоль рек с лотками, чтобы самым простым путем намыть золото. Сейчас процесс извлечения промывкой вновь становится актуальным, и люди снова хотят знать, как мыть золото. В помощь таким старателям российскими и зарубежными производителями предлагается современное оборудование для поиска и добычи желтого металла.

Так, ими созданы различные приборы для промывки золота производительностью от 4 м³/час до 20,0 м³/час, что делает их очень удобными для организации небольшой добычи. Для промывки металла подобный промприбор устанавливается стационарно с помощью опорных домкратов.

Почти каждый год появляются сведения о том, что разработан новый моющий прибор для россыпного золота. Некоторые российские фирмы-производители утверждают, что их промышленные устройства позволяют извлечь золото без потерь за счет замкнутого цикла добычи, поскольку промприбор для промывки имеет специальный бак для оборотной воды, что позволяет старателю вести работу вдали от водоема.

Промприбор для добычи золота может применяться как в малом, так и в промышленном масштабах. Его можно купить в специализированных магазинах или в интернете либо взять в аренду.

В последнее время растет популярность метода поиска золота металлодетекторами, поскольку данный путь доступен даже для ребенка, женщин или пенсионеров. Он позволяет получить самородок весом от 2 до 20 г.

Драги и минидраги

На рынке оборудования существуют различные варианты драг. Минидраги с производительностью от 1,5 до 20 м³/час применяются старателями за рубежом уже более 30 лет на россыпях Аляски, Южной Африки, Канады и Америки. Особенно много вариантов драг предлагается китайскими производителями. Некоторые драги имеют датчики благородных металлов, могут подавать световые сигналы наличия или отсутствии золота в пульпе, а также способны построить график соответствия места поиска драгоценного металла его концентрации в породе.

Скопления благородного металла расположены также в глубоких участках русла реки, потому что это тяжелый металл. Такие скопления называют гнезда или котлы. В этих местах содержание золота может достигать сотни граммов на кубометр воды. Специально для таких подводных залежей разработаны портативные электрические всасывающие драги, работающие бесшумно от электродвигателя, причем эти механизмы незаметны даже с воздуха.

Существуют и другие неплохие устройства для промывки, сортировки и добычи золота, например, американский Goldfield Explorer 2. Однако следует учитывать, что в условиях санкций и сложной международной обстановки разумнее пользоваться российскими механизмами, для которых не будет проблемой найти запчасти или мастерскую по ремонту техники.

Разновидности и применение оборудования для добычи золота

Читайте в этой статье:

Крупные предприятия получают драгоценный металл в шахтах и карьерах. Для этого используют промышленное оборудование для добычи золота. Старатели применяют несложный инвентарь: лотки, мини-драги, лопаты. Предприятия задействуют для золотодобычи спецтехнику: бульдозеры, экскаваторы, автогрейдеры.

Буровые машины используют для проведения:

Разведки.
Горных работ.
Подземных работ.

Для золотодобычи мелких частиц применяют:

промывочные приборы, драги;
гидроэлеваторы;
сепараторы;
гидроциклоны;
грохоты;
отсадочные машины;
концентраторы;
насосные установки;
шлюзы;
сита, черпаки и прочее оборудование.

Промышленная драга

Извлекать золото из лежащих на поверхности слоев легче, чем проводить буровые работы.

Отсадочные машины и концентраторы

При использовании промывочных приборов теряют от 20 до 50 % золота. Это происходит, когда добывают пылевидное золото. При использовании шлюзовой технологии вымываются частицы размером менее 1 мм.

В золотодобывающей промышленности стали использовать новое оборудование. Благодаря усовершенствованным технологиям потери драгоценного металла снизились в два раза.

Для россыпей используют грохот «ГИТ-52 МБ». Шлюзовой промывочный прибор с грохотом обладает такими достоинствами:

имеются два сита;
жесткость пружин повышена;
дополнительные накладки у грохота;
подшипниковые узлы уплотнены;
соединения упругоподатливые;
корпус изготовлен из износостойкой стали.

Существуют отсадочные машины:

«Труд-12».
«Труд-6 ПР».
BATAC и другие.

Если при шлюзовой технологии используют технику, золота получают больше на 30 %. Эффективны в работе отсадочные машины с подвижным решетом.

Для извлечения золота применяют большое количество концентраторов различной конструкции. Принцип действия основан на разделении частиц по плотности в центробежном поле. Достоинства концентратора Knelson:

снижено потребление воды на 60 %;
сокращен объем концентратора;
снижены затраты на обслуживание оборудования.

Промприборы

В разработке приборов принимают участие старатели и геологи. Они учитывают технические характеристики и удобство использования.

Старатели применяют такое оборудование:

промышленные приборы;
драги;
шлюзы;
вибростолы;
сепараторы;
мини-дробилки;
сита;
лотки;
геологические молотки;
коврики и другие.

Извлечение мелкого золота производят на промприборе со шлюзами мелкого наполнения

Драга и насосные установки

Рассыпное золото добывают и отделяют при помощи драги, которая внешне напоминает конвейер из ковшей. Конструкция перемещается и черпает грунт. Золото отделяют от песка, шлака и грунта. Драга работает только на воде.

Пользуются спросом драги Иркутского завода тяжелого машиностроения, который специализируется на проектировании и изготовлении оборудования. Завод выпускает промывочные, транспортные и обогатительные комплексы.

Портативная драга «Виктория» разработана специально для труднодоступных мест. Вес прибора — 10 кг. Выпускают несколько моделей такого типа:

ALPAC-50 SM.
ALPAC-76 SM.
ALPAC-102 SM.

Грунтовые насосы используют на приисках, которые устанавливают на специальном оборудовании. Для золотодобычи применяют электрические и дизельные насосные установки Pioneer Pump 200 CH. Производительность агрегатов — 900–1200 м3/час.

Для переработки концентратов из руд используют пилотные автоклавные установки. Они оснащены системами пробоотбора, насосами и другими вспомогательными элементами. Автоклавные технологии используют для переработки упорных руд, которые содержат органический углерод.

Высокая цена на драгоценный металл позволяет вовлекать нетрадиционные технологии. Большое внимание уделяют коренным и россыпным месторождениям.

Для извлечения рассыпного золота используется старательский метод. Глина размывается с помощью гидромониторов и подается на шлюзы. Они находятся под наклоном, где вода течет самотеком и вымывает смесь. Она стекает по желобу, который застелен резиновыми трафаретами.

Металл оседает как самый тяжелый элемент. Снимают концентрат несколько раз за смену и моют до чистого золота.

Промывочные установки

Минерал, добытый открытым способом, промывают на специальном оборудовании. Такие приборы имеют модульную конструкцию. При организации разработки их перевозят и монтируют.

При применении установок извлекают мелкого золота больше на 50 %. Существуют мобильные промывочные приборы США, Китая, Кореи, Канады, а также отечественного производителя. Оборудование КАНМАШ — комплексы «МАКСИМА-1» и «МАКСИМА-2».

Промывочный прибор мобильный. Его устанавливают на краю карьера рядом с экскаватором. Для эксплуатации установки необходимы два человека и один — для кранового оборудования.

Небольшие промывочные приборы пользуются спросом. Для промывки и обогащения песков используют экземпляры:

«Самара-СП 50».
Explorer SP 50.
Грохот пластинчатый «ГПП-3».
«ПГ-30» и «ПГ-50».

Достоинства конструкции «Самара-СП 50»:

несложный монтаж;
низкое энергопотребление;
наличие заземления;
эффективность работы;
несложное обслуживание.

Установка «ГПП-3» выдерживает большие нагрузки. Пластинчатый грохот изготавливают в прямом или волнистом исполнении. Величина зазора (30, 40 и 50 мм) устанавливается в зависимости от размера фракции. Пластинчатый грохот «ГПП-3» производит завод «Амурский металлист».

Широко применяются гидравлические промывочные комплексы «ПГ-30» и «ПГ-50». Изготовитель — Иркутский завод тяжелого машиностроения (ИЗТМ). Предприятие поставляет комплексы с полным циклом и составом оборудования по заявке заказчика.

Извлечение золота из минерального сырья

Золото можно найти практически в любой точке планеты, и основной ключ к успешному его извлечению является знание того, к какому типу золото относится. Все месторождения золота разделены на два основных типа:

Россыпные месторождения, где золото под действием атмосферных осадков и эрозии находится в свободном виде.
Коренные месторождения, где золото все еще находится в сростках и внутри вмещающих пород.

Технологии (методы) извлечения золота для этих двух типов месторождений очень разнообразны от простого промывания на старательском лотке до сложной технологической схемы состоящей из операций измельчения, гравитационного обогащения, флотации, выщелачивания и т.д.

Глядя на все это множество способов извлечения золота всегда появляются вопросы — когда и какой процесс извлечения золота будет самый оптимальный?

Россыпные месторождения золота:

Россыпные месторождения содержат золото которое уже освобождено от вмещающих пород и сконцентрировано естественным образом самой природой (физического и химического выветривания, а также деятельности рек, морей, ледников). Золото из россыпей можно легко добывать без применения буровзрывных работ, а также дробления и измельчения.

Промывка золота на лотке — это самый простой способ извлечения золота, который широко используется среди частных старателей. Данный метод относится к гравитационным методам обогащения в котором разделение минералов основанно на том, что минералы с меньшим удельным весом (кварц, полевые шпаты, слюды и т.д. ) сносятся потоком воды дальше минералов с большим удельным весом (золото, платина, касситерит, циркон, ильменит и т.д.).

Промывка золота на лотке очень увлекательное занятие, но не очень практичное с точки зрения извлечения золота в промышленных масштабах.

При извлечении золота из россыпей в промышленных масштабах используют сочетание технологий гравитационного обогащения и подготовки материала к обогащению. Если в россыпном месторождении нет большого количества глины, то из материала удаляют крупные камни и валуны на грохотах (механические сита), затем для извлечения золота используют отсадочные машины и/или шлюзы.

Для россыпных месторождений с высоким содержанием глины материал сначала направляются в барабанный дезинтегратор (скруббер) где происходит его дезинтеграция (отделение камней, частиц золота и прочего от глины), а уже потом выделение крупных камней и валунов и извлечение золота на шлюзах, винтовых сепараторах, отсадочных машинах и другом обогатительном оборудовании.

Необходимо отметить, что если значительная часть частиц золота имеет крупность менее 250-300 мкм, то вместо отсадочных машин и шлюзов довольно часто используют винтовые сепараторы и гравитационные концентраторы.

Коренные месторождения золота:

Золото находящееся внутри твердых пород в виде с ростков с другими минералами довольно часто называют рудным золотом и для извлечения его необходимо вскрыть при помощи буровзрывных работ, дробления и измельчения. Коренные месторождения золота подразделяют на легкообогатимые, сульфидные и труднообогатимые (упорные).

Легкообогатимые золотосодержащие руды

Руды считаются легкообогатимыми если при их измельчении золото легко высвобождается из сростков. Золото в легкообогатимых рудах на 90% извлекается при сочетании технологий гравитационного обогащения и цианидного выщелачивания с минимальным расходом реагентов. В зависимости от содержания золота в руде эти руды разделяются на бедные и богатые, что в дальнейшем позволяет определить наиболее экономически и технологически выгодный метод извлечения золота.

Бедные руды как правило содержат менее 1 г/т золота. Основная технология переработки таких руд — кучное выщелачивание, когда руда дробится, укладывается в штабель (кучи) и поливается цианидом для выщелачивания золота. Несмотря на то, что степень извлечения золота при кучном выщелачивании ниже чем при гравитационно-цианистом процессе, экономия на капитальных затратах позволяет экономически эффективно перерабатывать бедные месторождения.

Богатые руды дробятся, измельчаются и направляются в гидроциклон, который классифицирует частицы по крупности и удельному весу. Мелкие и легкие частицы выходят через сливной патрубок, расположенный в верхней части гидроциклона (слив циклона), а крупные недоизмельченные частицы (пески циклона) выходят через песковую насадку — в нижней части гидроциклона.

Мелкие и легкие частицы направляются на цианирование (выщелачивание золота), золото перейдя в раствор в дальнейшем осаждается (сорбируется) на активированный уголь, из которого в результате последующей операции десорбции оно переходит уже в насыщенный золотом раствор, из которого электролизом и дальнейшей плавкой получаются слитки из сплава Доре. Сплав Доре — это золото-серебряный сплав, содержащий не менее 70% золота.

Крупные и недоизмельченные частицы из песковой части гидроциклона возвращаются обратно в мельницу на доизмельчение, но перед тем как туда попасть, эти частицы пропускают через центробежный концентратор. Центробежный концентратор позволяет извлечь из потока частиц частицы золота, которое затем поступает на доводку на концентрационные столы или на интенсивное цианирование. Поток частиц пройдя через концентратор поступает в мельницу.

Золото извлеченное центробежным концентратором направляется на доводку на концентрационных столах и после объединяется с золотом на плавке, или направляется на интенсивное выщелачивание и уже в виде раствора поступает в электролиз.

Стандартная схема переработки богатых золотосодержащих руд:

Гравитационно-цианистая схема переработки золотосодержащих руд

Сульфидные золотосодержащие руды

Существенная часть золота встречается в ассоциации с сульфидными минералами, такими как арсенопирит, пирит и халькопирит. Золото ассоциированное с сульфидами часто очень тонкое (мелкое) и его трудно отделить полностью от сульфидов. Однако, да же в этом случае есть эффективные и экономически выгодные способы его извлечь.

Часть золота связанного с сульфидами раскрывается (освобождается) при измельчении и его можно извлечь по представленной выше схеме, но значительная часть золота так и остается в сульфидах и схема представленная выше не позволяет его извлечь, что требует применения других методов. Часть золота находящаяся в сульфидах как правило извлекается методом пенной флотации.

Схема гравитационно-флотационного обогащения, предназначенная для извлечения золота связанного с сульфидами, начинается также как и процесс выше, с дробления и измельчения. Отличие заключается в том, что слив циклона поступает не на цианирование (выщелачивание), а на флотационное обогащение. При флотационном обогащении частицы смешиваются с химическими реагентами которые придают поверхности золотосодержащих сульфидных минералов свойство гидрофобности («отталкивания» воды). После смешения с реагентами частицы направляются во флотомашину в которую также подается воздух. Пузырьки воздуха всплывая на поверхность прикрепляются к гидрофобной поверхности минералов и захватывают их с собой. Таким образом сконцентрированные сульфидные минералы (с золотом) плавают на поверхности где могут быть собраны и отправлены на плавку.

Пески циклона также как и в предыдущей схеме направляются на доизмельчение в мельницу через центробежный концентратор для извлечения золота.

Гравитационно-флотационная схема переработки золотосодержащих руд

Упорные золотосодержащие руды

Наиболее сложной задачей извлечения золота является переработка упорных золотосодержащих руд. К этому типу руд относятся все золотосодержащие руды которые не поддаются переработке по вышеуказанным схемам, например медно порфировые руды, сочетания сульфидов, арсенопирит и свинцово-цинковые руды. Ультратонкие частицы золота в этом случае находятся в кристаллической решетке и не освобождаются даже при очень мелкой крупности помола.

Три основных причины приводят к тому, что золото будет считаться упорным (трудно извлекаемым): природная инкапсуляция, химическая интерференция и прег-роббинг (Preg-Robbing). Но даже в этом случае есть методы обработки руды которые позволят в дальнейшем извлечь золото с помощью цианирования (выщелачивания).

Природная инкапсуляция — это когда черезвычайно мелкие частицы золота (менее 10 мкм) заперты в непроницаемом и нереакционноспособном минерале. Как правило в этом случае применяют ультратонкое измельчение способное раскрыть частицы золота или обеспечить к ним доступ выщелачивающих растворов и реагентов. Однако не всегда применение ультратонкого измельчения выгодно. Во многих случаях если золото инкапсулировано в сульфидах, то используется окисление сульфидных минералов путем обжига, окисления под давлением или биоокисления.

Химическая интерференция — это когда в руде есть минералы, которые в первую очередь потребляют большое количество цианида и кислорода. Эти минералы мешают процессу выщелачивания и должны быть удалены или видоизменены до применения цианирования.

Прег-роббинг — это когда в руде присутствует графит или углеродистое вещество. Золото в процессе выщелачивания переходит в раствор, но затем поглощаются шламистыми частицами графита или углеродистого вещества. Для успешного извлечения золота углерод может быть предварительно сожжен, сфлотирован или дезактивирован другими химическими веществами. В последние годы в качестве эффективного метода удаления углерода применяется гравитационное обогащение в том числе на винтовых сепараторах и в гравитационных концентраторах с высокими центробежными полями (G>150-200 ед.).

Таким образом для оптимального и эффективного извлечения золота необходимо знать тип руды / месторождения с которым вы имеете дело.

Имея многолетний опыт извлечения золота, наши специалисты готовы порекомендовать вам лучшее оборудование и технологии для ваших проектов по обогащению золотосодержащих руд. Обратиться к нашим специалистам можно по электронной почте, или через форму обратной связи на странице контакты.