Дисперсное золото: геологический и технологический аспекты

УДК 
ББК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

С 28 

622.34+550.4 
32.32+26.30 
С 28 
 
 
 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для 
взрослых» СанПиН 1.2.1253—03, утвержденным Главным государственным 
санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарноэпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.11 

 
Рецензенты: 
• доктор технических наук, профессор М.В. Костромин; 
• доктор геолого-минералогических наук, профессор А.И. Трубачев 
 
 
Секисов А.Г., Зыков Н.В., Королев В.С. 
Дисперсное золото: геологический и технологический 
аспекты. — М.: Издательство «Горная книга», 2012. — 224 с.: 
ил. 

ISВN 978-5-98672-314-3 

Приведены результаты исследований плазмохимических, фотохимических и электрохимических процессов воздействия на минеральные матрицы 
при извлечении дисперсного золота во взаимосвязи с минералогогеохимическими и геолого-технологическими особенностями руд. Рассмотрены теоретические и экспериментальные аспекты моделей процессов окисления, комплексообразования, сорбции, электроосаждения. Представлен анализ 
перспективных отечественных и зарубежных технических решений в области
аналитических методов определения содержания дисперсного золота в пробах, 
изложены технологические особенности БВР и управление качеством золотосодержащих руд и технологий их переработки. Дана экологическая и экономическая оценка эффективности эксплуатации месторождений. 
Для аспирантов, студентов вузов и ссузов горно-геологического профиля. Может быть полезной научным работникам, рудничным геологам, 
горным инженерам. 
 
УДК 622.34+550.4
ББК 32.32+26.30

© А.Г. Секисов, Н.В. Зыков, В.С. Королев, 
2012 
© Издательство «Горная книга», 2012 

ISВN 978-5-98672-314-3 

© Дизайн книги. Издательство МГГУ, 2012 

 

4 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Золото в геологических системах является во многих отно
шениях элементом с уникальными геохимическими свойствами. 

В первую очередь, его уникальность проявляется в много
образии форм нахождения в минеральном веществе: от рассеянного атомарно-кластерного состояния до крупных самородков. 

Рассеянные — дисперсные формы нахождения золота в ми
неральном веществе до сих пор детально не изучены, хотя исследования взаимосвязи их с процессами миграции и накопления 
при рудообразовании имеют не только познавательное значение, 
но и необходимы для решения практических задач в поисковоразведочной и рудничной геологии, а также геотехнологии. 

Разница содержаний золота в магматических и метаморфи
ческих горных породах в рассеянном состоянии и в обогащенных участках жильных рудных тел достигает 8 порядков (от 
nх10—7 до mх10 %), т.е. увеличивается в процессах его концентрирования до cотен миллионов раз. 

Знание того, как осуществляется такое концентрирование в 

природных системах, очевидно, позволит во многом обеспечить 
разработку новых эффективных технологических решений по 
извлечению дисперсного золота из руд. 

Примером успешной реализации такого углубленного геологи
ческого подхода к решению технологических задач является обоснование и широкое внедрение способа подземного скважинного 
выщелачивания урана. Эта технология в свое время разрабатывалась 
и внедрялась инженерами Ленинабадского и Навоийского (ранее 
Навоинского) комбинатов, сотрудниками кафедры геотехнологии 
МГРИ (ныне МГРИ- РГГРУ), основанной профессором Д.П. Лобановым, а также специалистами ВНИИХТ. 

В золотодобывающей промышленности в последние годы 

также проявляется тенденция к использованию технологий, основанных на процессах, реализуемых в природных системах 
(бактериальное окисление сульфидных и сульфосолевых минералов, содержащих дисперсное золото, его кучное и кюветное 
выщелачивание из некондиционных и разубоженных руд). Успешно прошли опытно-промышленные испытания хлоридного 
подземного скважинного выщелачивания золота из глубоко залегающих залежей в корах выветривания на Урале. 

Вместе с тем эти технологические решения пока не позволяют 

обеспечить сопоставимое с агитационным чановым выщелачиванием извлечение дисперсного золота, что объективно требует 
дальнейших углубленных научных исследований процессов рудогенеза и гипергенных преобразований минерального вещества в 
природных и природно-техногенных системах. 

Наряду с этим базовым направлением поиска новых техноло
гических решений, перспективны научно-технические разработки 
в области плазмохимических и других активационных методов обработки выщелачивающих растворов, рудных пульп и сорбентов. 

В монографии приводится обзор наиболее значимых ре
зультатов исследований плазмохимических, фотохимических и 
электрохимических процессов воздействия на минеральные 
матрицы при извлечении дисперсного золота во взаимосвязи с 
минеролого-геохимическими и геолого-технологическими особенностями руд, процессами инициированной диффузии в кристаллической среде, пленочной и гелевой фазах ионитов. 

Рассмотрены также теоретические и экспериментальные ас
пекты моделей процессов окисления, комплексообразования, 
сорбции, электроосаждения. 

Кроме того, дается анализ перспективных отечественных и 

зарубежных технических решений в области аналитических методов определения содержания дисперсного золота в пробах и 
технологий переработки упорных золотосодержащих руд. 

Глава 3 написана с участием к.г. — м.н. Д.В. Манзырева, гла
ва 4 с участием д.т.н. Л.В. Шумиловой и С.А. Мазуркевича, главы 
3,4,7 — с участием к.т.н. А.Ю. Лаврова и асп.Т.Г. Конаревой. 

Авторы выражают свою искреннюю признательность за по
мощь и поддержку в проведении исследований, а также консультации доцентам МГРИ-РГГРУ М.В. Старкову, И.П.Ганину, профессорам С.Д.Викторову, В.И.Папичеву (ИПКОН), профессорам 
С.С.Резниченко, 
М.А.Ястребинскому 
(МГГУ), 
д.т.н. 

Г.В.Седельниковой, д.г.-м.н. М.М. Константинову (ЦНИГРИ), 
профессору кафедры минералогии МГУ О.В. Кононову, профессору НГУ Ю.Г. Щербакову, профессору геологического факультета университета Лас-Вегаса Стиву Ровланду, президенту компании Карен Корпорейшн Дэнису Ка(э)рену, директору ЗАО 
«Амикан» А.М.Якимову, директору ЗАО «Золотинка» П.М. Павлову, руководителям и специалистам Навоийского ГМК В.В. Но

викову, А.П. Мазуркевичу, Е.А. Толстову, Г.А. Прохоренко, А.А. 
Дзитиеву, А.М. Еремину, И.В. Кобзевой, В.Ю. Шамину, А.Ю. 
Ахадову, Е.В. Зелениной, Л.А. Лильбок, В.А. Ромашеву, В.А. 
Веклову, Л.С. Лощакову, М.К. Абдуажитову, В.А. Потапову, 
В.М. Березникову, Ю.В. Нефедову, Б.О.Халмурадову, В.И. Филю, 
инвесторам и компаньонам по проекту освоения месторождения 
Yellow Jacket М. Паранян, Н. Лалабекян, Э.Хачатрян, Р.А. Луковенкову, В.А.Маланьину, А.И. Новикову, И.В. Пронину, О.Н. 
Авилову, С.А. Мазуркевичу, Эндрю Тетро, Рону Шрайберу. 

Особую благодарность авторы выражают ректорам МГРИ- 

РГГРУ, профессору Л.Г. Грабчаку, Д.П. Лобанову, директору 
ИГД СО РАН чл. — корр.РАН В.Н. Опарину, ректору ЗабГУ 
профессору Ю.Н. Резнику проректору МГРИ- РГГРУ по научной работе В.Е. Бойцову, проректору РГГРУ по научноинновационной работе О.С. Брюховецкому, профессорам П.А. 
Игнатову, Г.Г.Ломоносову, Г.Н. Пилипенко, С.В. Тихомирову, 
Б.П. Юматову, В.А.Хакулову, В.Н.Игнатову, доценту ЗабГУ 
Ю.И. Рубцову, инженеру-химику Т.Г. Конаревой. 

Большой объем работ по подготовке материала к печати выпол
нен профессором Н.П.Романовой, поэтому весь коллектив авторов 
считают своим приятным долгом выразить ей свою признательность. 

Авторы отчетливо осознают дискуссионность предлагаемых 

ими рудогенетических моделей и теоретическую интерпретацию 
результатов экспериментальных и опытно-промышленных работ 
по активационному выщелачиванию дисперсного золота, поэтому с благодарностью воспримут объективные замечания и 
конструктивные рекомендации коллег. 

Монография может быть полезной научным работникам, 

рудничным геологам, горным инженерам, специализирующимся 
в области разработки рудных месторождений золота геотехнологическими способами и химических методов обогащения 
упорных золотосодержащих руд, а также геоэкологии. 

Кроме того, книга представляет определенный интерес для 

аспирантов, студентов старших курсов ВУЗов и колледжей горно-геологического профиля, в особенности обучающихся по индивидуальным программам. 

Посвящается памяти главного организатора проекта  
освоения месторождения Yellow Jacket талантливого  

Российского предпринимателя Кузина Владимира Викторовича 

ВВЕДЕНИЕ 

Развитие минерально-сырьевой базы золотодобывающей 

промышленности на современном этапе связано, главным образом, с масштабным вовлечением в разработку руд с рассеянными (дисперсными) формами нахождения золота в кристаллической решетке минералов-носителей. 

В основном такими минералами являются сульфиды железа, 

железа и меди, свинца, висмута, а также сульфосоли, в том числе содержащие железо и медь. 

Извлечение дисперсного золота из таких минералов требует 

применения сложных многостадиальных схем обогащения, 
включающих их предварительное концентрирование и окисление перед его выщелачиванием. 

При этом, несмотря на существенный прогресс, достигну
тый в разработке эффективных технологий бактериального и 
физико-химического окисления сульфидных и сульфосолевых 
минералов с дисперсным золотом и его последующего растворения и концентрирования, эксплуатация месторождений таких 
золотосодержащих руд характеризуется высокими экономическими и экологическими издержками. 

Сложившаяся ситуация определяется не только проблема
тичностью обеспечения контакта выщелачивающих растворов с 
диспергированным (вплоть до атомарного уровня дискретности 
распределения) золотом, но и многообразием форм его связи с 
минералообразующими элементами. 

Некоторые формы дисперсного золота даже после предвари
тельной подготовки руд к выщелачиванию термохимическим или 
биохимическим (бактериальным) окислением сохраняют прочные 
связи с минеральной матрицей и не только не переходят в технологический раствор (или жидкую фазу пульп), но даже не полностью выявляются при проведении аналитических работ. 

До сих пор нет единого мнения о формах нахождения золота и 

выбора методов определения его реальной концентрации в окислах 
и гидроокислах железа, минералах глин, слюдах, хлоритах, алуните, кварце-халцедоне, ярозите, некоторых других минералахносителях, а также в углисто-битумных включениях в сланцах. 

При неофициальном общении опытных геологов и в отчетах 

внутреннего пользования используется термин «скрытое золото», под которым понимают ту его часть, которая может быть 
обнаружена в некоторых монофракциях руды, выделенных по 
гранулометрическому или вещественному составу при использовании многоступенчатых схем пробоподготовки и сложном 
реагентном режиме обработки. 

Но поскольку такие методы анализа и тестирования руд не 

признаются в настоящее время ни государственными ведомствами, ни руководством крупных горно-добывающих компаний 
(по крайней мере, официально), то при подсчете и учете движения запасов оценивается только та часть золота, которая определяется при стандартизированных методах пробоподготовки и 
проведения аналитических работ. 

Следовательно, возможны ситуации, когда не используется в 

полной мере промышленный потенциал золоторудного или россыпного месторождения. В последнем случае содержащееся в 
шлихе (в первую очередь в окислах и гидроокислах железа) дисперсное золото может даже количественно превышать свободное. 

Определяющим аргументом, подтверждающим реальность 

наличия в руде сложных (скрытых) форм дисперсного золота, 
очевидно, является разработка эффективных методов полноценного перевода его в раствор или расплав. 

Наиболее перспективными разработками в этой области пред
ставляются технические решения, базирующиеся на использовании высокоэнергетичных воздействий на рудную пульпу, в частности, импульсными электрическими полями высокой напряженности, СВЧ-излучениями и плазмохимическими процессами. 

Вместе с тем, эффективная реализация этих процессов в про
мышленных масштабах может быть осуществлена только на основе установления конкретных форм нахождения дисперсного золота 
в минеральном веществе, разработки корректных теоретических 
моделей процессов рудогенеза с последующим теоретическим и 
экспериментальным обоснованием параметров воздействий на 
кристаллическую решетку минералов-носителей, обеспечивающих 
в ней целенаправленные микроструктурные преобразования. Причем под последними понимается формирование не только системы 

проводящих растворы микротрещин, но и направленная твердофазная диффузия атомов золота к их поверхностям с образованием 
агрегированных, кластерных микроскоплений. 

В основу рассматриваемой в монографии теоретической мо
дели этих процессов положена гипотеза о существенной роли в 
перераспределении минералов в кристаллической решетке атомов 
элементов-примесей не гидратированных ионов водорода (протонов), образующихся в результате инициированной внешними 
воздействиями диссоциации поровой и микротрещинной воды. 

При взаимодействии с электронными оболочками минера
лообразующих атомов таких протонов формируются микрозоны 
с плазмообразным состоянием вещества, что существенно изменяет характер и энергетику процессов, протекающих в минеральной среде, поровых и микротрещинных водах. 

Поэтому миграционные процессы, происходящие внутри 

кристаллической решетки минералов-носителей золота при рудообразовании и переработке руд, в предлагаемой работе рассматриваются как результат двухфазной диффузии атомов элементов-примесей и ионов водорода. 

В основу моделей активационного выщелачивания дис
персного 
золота 
положены 
представления 
о 
клатратно
кластерных радикалах, обеспечивающих образование комплексных соединений. 

В монографии дается анализ перспективных отечественных 

и зарубежных технических решений в области аналитических 
методов определения содержания дисперсного золота в пробах и 
технологии переработки упорных золотосодержащих руд. 

Предлагается систематизация реально выявленных и пред
полагаемых форм нахождения дисперсного золота в минеральном веществе. Также в книге изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований в этой области, полученные авторами и их коллегами на конкретных золоторудных 
месторождениях различных формационных типов: Yellow Jacket 
(оруденение в терригенно-осадочных карбонатизированных и 
локально сульфатизированных алевритах и алевролитах), Кокпатас и Даугызтау (оруденение в метаморфических, осадочных 
и терригенно-осадочных породах — сланцах нескольких фаций,