- •Реферат
- •Оглавление
- •3. Особенности распространения в природе 29
- •Введение
- •1. Как возникли месторождения
- •2. Промышленные типы месторождений
- •2.1. Получение золота из россыпей
- •3. Особенности распространения в природе
- •4. Свойства золотых руд
- •5. Технологические схемы переработки и обогащения
- •Как объект инвестирования
- •В промышленности
- •В ювелирных изделиях
- •В стоматологии
- •В фармакологии
- •Заключение
- •Библиографический список
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Южно-Уральский Государственный Университет
Факультет «Физико-металлургический»
Кафедра «Физического металловедения и физики твердого тела»
Реферат
на тему
«Месторождения золотых руд (коренных и россыпных)»
Проверил: доцент кафедры
«Строительные материалы»
__________ Таранина Т. И.
_________________2011 г.
Автор работы:
студенты группы ФМ-356
_________________2011 г.
Челябинск 2011 г.
Оглавление
Оглавление 2
Первичные (рудные, коренные) месторождения золота произошли главным образом в результате кристаллизации металла из горячих водных растворов, образовавшихся при застывании магмы. Такие месторождения геологи называют гидротермальными. При остывании магмы, проникающей из глубин земли на поверхность, происходит постепенная кристаллизация содержащихся в ней веществ. Первой застывает силикатная магма, сульфидная более легкоплавка, поэтому она остается в жидком состоянии дольше. Силикатная магма образует, например, гранитные массивы, сульфидная заполняет трещины в этом массиве и несет в себе ряд металлов, в том числе и золото. 15
Последней затвердевает остаточная магма, или горячий водный раствор (гидротермальный раствор), содержащий в себе многие элементы в виде соединений мышьяка, сурьмы, хлора, фтора, углекислоты с оловом, медью, свинцом, цинком, золотом и другими металлами. 15
Из гидротермальных растворов в трещинах застывшей магмы выкристаллизовываются различные минералы и металлы - одни раньше (при более высоких температурах), другие позже. В разных местах и в различное время состав и концентрация элементов, находящихся в растворе, могут быть также совершенно различны. Поэтому не бывает и совершенно одинаковых месторождений. Иногда в них явно преобладает какой - любо один металл (например, золото или олово), и если концентрация этого металла достигает промышленного значения, то месторождение называют монометаллическим. Если металлов несколько с промышленными концентрациями - месторождение полиметаллическое. Некоторые металлы встречаются только в таких месторождениях. 16
Месторождения, образованные за счет кристаллизации из горячих водных растворов, наиболее характерны для всех основных цветных металлов, они чаще всего приурочены к трещинам и жилам горных пород и носят название жильных. Для нас важно то, что большинство гидротермальных растворов, а значит, и месторождений цветных металлов содержит золото, правда, в самых разных, иногда ничтожно малых концентрациях. Следовательно, источником получения золота могут быть не только собственно золотые руды, но и руды других цветных металлов. Наибольшее значение приобрела попутная добыча золота из медных, медно – никелевых и свинцово – цинковых руд. 16
В зависимости от температуры кристаллизации различают месторождения гипотермальные (400 – 300 градусов по Цельсию) , мезотермальные (300 – 150 градусов по Цельсию) и эпитермальные (ниже 150 градусов по Цельсию). Основные месторождения золота имеют мезотермальное происхождение, однако в последнее время стали интересоваться и эпитермальными, в которых золото чаще всего соседствует с серебром. В этих месторождениях серебра в десятки, а иногда и в сотни раз больше, чем золота. 16
Кроме гидротермальных существуют еще так называемые контактовые и магматические месторождения золота. Первые образуются, когда застывающая магма проникает в поры гранитного массива, находящегося в контакте с ней. В порах массива откладываются сульфиды, чаще всего железный колчедан (пирит). В магматических месторождениях, так же как и в контактовых, золото связано с сульфидами, но кристаллизация происходит в условиях высоких температур и металлы остаются в магме. Контактовые и магматические месторождения золота большого промышленного значения пока не имеют. Вообще же следует указать на то, что золото всегда связано либо с кварцем (кварцевые жилы), либо с сульфидами (чаще с пиритом), и в обоих случаях оно находится в самородном виде. Из химических соединений золота в месторождениях известны теллуриды - калаверит, креннерит, сильванит и другие, однако теллуридовых месторождений золота немного. Не вступая в химические соединения с другими веществами, природное золото в то же время никогда не бывает в чистом виде. В нем всегда присутствуют примеси меди, серебра и в небольших количествах некоторых других металлов. К металлам, способным образовывать с золотом твердые растворы, кроме меди и серебра относятся палладий, висмут, платина, ирридий, осмий и родий. Содержание последних четырех металлов в золоте обычно не превышает десятых долей процента. Большое количество меди придает золото с розоватым оттенком, изделия из которого обнаружены во многих гробницах фараонов. 17
Порпецит (палладистое золото) добывался только в Бразилии в 18 веке. Его цвет не чисто желтый, а с бронзовым отливом, за что порпецит получил название «гнилое золото». В Калифорнии, Колумбии и на острове Борнео встречались природные амальгамы золота белого или светло - желтого цвета. Наиболее распространено в природе серебристое золото, за ним следуют электрум, висмутистое и медистое золото, порпецит, платинистое, иридистое, осмистое и родистое золото. В общей сложности все теллуриды золота составляют около 3 % в промышленных месторождениях, а природная амальгама встречается в единичных случаях. Существенным источником получения золота есть вторичные, или россыпные, месторождения. Вторичными они названы потому, что образовались в результате разрушения материала рудных (коренных) месторождений, которые и являются по отношению к россыпным первичными. Каких – нибудь 50 лет назад россыпные месторождения играли основную роль в мировой добыче золота, сейчас же основой добычи стали рудные, хотя в некоторых странах и продолжается разработка россыпей. В последнее время их значение снова несколько возросло. Причина - рост цен на золото и открытие новых месторождений. 17
Горные породы, выходящие на поверхность земли, подвергаются воздействию меняющейся температуры воздуха, ветра, дождей и других факторов. В результате породы разрушаются (геологи называют этот процесс выветриванием) и высвобождают заключенные в них частицы металлов или минералов. Разрушение горных пород приводит к выравниванию рельефа поверхности земли, разрушенный материал высоких участков сползает и заполняет впадины и низины. Этот процесс происходил во все геологические эпохи, происходит и сейчас. Из разрушенных золотосодержащих пород высвобождается золото, иногда в виде сростков с породой, иногда в виде свободного металла. А иногда, будучи заключенным в тонкую каменную оболочку. Такая оболочка разрушается значительно позднее. Скопление разрыхленных частиц горных пород, содержащее какое - либо полезное ископаемое, называется россыпным месторождением. Эти месторождения могут содержать не только золото, но и алмазы, платину, олово и редкие металлы. До сих пор наиболее часто разрабатывались россыпные месторождения золота, в свою очередь промышленное значение среди них чаще всего имеют аллювиальные, или переотложенные, россыпи. Механизм их образования следующий: Коренные месторождения, разрушаясь и превращаясь в рыхлый материал, дают начало россыпям, которые первое время остаются на том же месте, где были горные породы до разрушения. Такую россыпь геологи называют элювиальной. Под влиянием дождей, таяния снегов и мерзлых пород материал россыпи начинает сползать вниз по склону. Если россыпь оторвалась от коренного месторождения, но еще не достигла подножия склона, она получает название делювиальной. Как только россыпь достигнет подножия склона, она, как правило, встречается с водным потоком, который подхватывает ее и переносит вдоль долины. В этом случае и образуется аллювиальная, или переотложенная, россыпь. Золото, обладающее большой плотностью, выпадает на дно потока, осаждается у неровностей, где скапливается иногда в значительных количествах. После того как река изменит свое русло (а такие изменения в течение геологических эпох происходят многократно), отложившееся на дне золото оказывается перекрыто толщей наносов и остается иногда вообще в стороне от современного речного русла. 18
Россыпи могут залегать почти на самой поверхности земли, но могут находиться и на больших глубинах, 19
например, недавно разведаны россыпные месторождения на глубине 200 м. 19
Россыпные месторождения располагаются ближе к поверхности земли и более доступны, чем коренные. Золото в россыпях находится в свободном виде, поэтому при подготовке к обогащению добытой горной массы нет необходимости в таких трудоемких и дорогих операциях, дробление и измельчение. В конечном итоге при равных содержаниях золота добыча из россыпей обходится значительно дешевле, чем из коренных месторождений. 20
По своему происхождению (генезису) несколько особняком стоят крупнейшие месторождения в Южной Африке, которые уже давно являются основным поставщиком золота в капиталистическом мире. Их генезис до сих пор не вполне ясен. Они сложены золотоносными конгломератами (сцементированными галечниками). Сами галечники, вероятно, образовались около 500 млн. лет назад. Специалисты пока не могут уверенно сказать, каким образом в этих галечниках появилось золото. Чаще высказывается предположение о том, что уже в более поздний геологический период по галечникам циркулировали гидротермальные растворы, которые и оставили здесь свое золото. Такое предположение подтверждается тем, что в материале, цементирующем галечники (превращающим их в конгломераты), находят минералы гидротермального происхождения. В данном случае получается так, будто древнейшая россыпь в дальнейшем была превращена в коренное месторождение. Другие считают, что доказательств циркуляции гидротермальных растворов в галечниках слишком мало, и предполагают, что первоначально была образована морская россыпь золота, которая в последующие геологические эпохи под воздействием горячей магмы приняла современный вид. Если бы эти месторождения были менее богаты золотом, то их происхождение, по - видимому, не привлекло бы к себе такого внимания геологов. Дело в том, что галечники подобного типа могут быть золотоносными и в других районах Земли. В Канаде, например, у озера Гурон в конгломератах обнаружено месторождение золота и урана , есть также золотоносные конгломераты в Гане и ряде других мест. 26
Разработка россыпных месторождений проще, чем коренных. Именно поэтому россыпи разрабатывались везде в первую очередь, и только после того, как их запасы подходили к концу, золотопромышленники обращали свое внимание на коренные (рудные) месторождения. 27
Россыпи, как правило, залегают на небольших (до 30-60 м) глубинах, доступ к ним с поверхности земли не очень сложен и не требует больших объемов работ по вскрытию. Правда, необходимо указать, что в настоящее время уже известны и разведаны россыпные месторождения на глубинах 150-200 метров. 27
Сами россыпи сложены рыхлыми породами и не требуют для своего рыхления применения буровзрывных работ, необходимых при разработке рудных месторождения. Исключением являются вечномерзлые россыпи, для которых рыхление необходимо. И наконец, что очень важно для обогащения, золото в россыпи находится в свободном состоянии – оно не связано с кусками породы, поэтому нет необходимости их дробить и измельчать. Наряду с перечисленными и многими другими преимуществами разработка россыпей имеет свои трудности. Прежде всего - это очень быстрое истощение запасов, связанное с небольшими размерами отдельных месторождений и высокой интенсивностью их отработки. Предприятие, разрабатывающее россыпные месторождения (прииск), даже при сравнительно небольшой производительности вынуждено производить работы на обширной территории, причем всегда сохраняется тенденция к ее дальнейшему увеличению. Такая разбросанность, особенно при крупных масштабах добычи, существенно 28
затрудняет организацию работ и управление ими. 28
Основной способ производства горных работ на приисках – открытый. Старательские работы, весьма квалифицированно описанные еще Бреет Гартом и Джеком Лондоном, производились только вручную – при помощи лопаты и кайла. Промывка в лучшем случае велась на примитивном шлюзе. Одиночные же старатели чаще всего производили промывку в ручных лотках. В Сибири и на Урале лотки выдалбливали из цельного куска дерева, в Америке и Австралии в ходу были медные лотки, похожие на тазы, в которых хозяйки готовят варенье. 28
Медный таз, привязанный к заплечному мешку, был первым признаком золотоискателя во время золотых лихорадок. Лотками пользуются и в наше время геологи, ведущие поиск золотых россыпей, и опробщики, следящие за тем, чтобы не было потерь золотоносных песков при разработке. 29
Самым сложным и трудоемким способом разработки россыпных месторождений является подземный. К нему обращаются в тех случаях, когда применение других способов невозможно или невыгодно. Подземным способом разрабатывали, главным образом, вечномерзлые россыпи на Аляске, в Канаде и России. 29
Не выделяя специально этого вопроса, несколько слов необходимо сказать о попутной добыче драгоценного металла, которая в 21 веке приобретает все большее значение. Попутной называют такую добычу, при которой золото не является главным полезным ископаемым, добываемым из данной руды (песков). В незначительных концентрациях золото, как правило, присутствует во многих рудах цветных металлов и может быть извлечено попутно при их добыче. Там, где ведут разработку месторождений цветных металлов, возможна и попутная добыча. Так, например, в Соединенных Штатах добывали до 40% попутного золота, в Канаде – до 35%. на Филиппинах – до 64% , в Австралии – 24% и в Папуа – Новой Гвинее – более 97 %. 29