Minerály a horniny Slovenska      :: prepni na celú stránku

Zlatá Baňa - technologická charakteristika rúd
zdroj: http://actamont.tuke.sk/pdf/1997/n5/15kosuth.pdf
pridané: 24.5.2007

V rokoch 1983–1990 prebiehali na ložisku Zlatá Baňa mimoriadne rozsiahle technické geologicko-prieskumné práce, vedené š.p. Geoprieskum. Overované sulfidické, prevažne Pb-Zn rudy, sú tu vyvinuté v podobe krátkych, strmo uklonených žíl a žilníkov, doprevádzaných impregnovanými magmaticko-hydrotermálnymi brekciami. Paralelne s geologickými prácami bol vykonávaný technologický výskumupraviteľnosti všetkých typov rúd. Zvýšený záujem o zlatobanské ložisko vyplynul z uvažovaného komplexného spracovania suroviny, obsahujúcej drahé kovy, aj ïalšie sprievodné úžitkové prvky.

Na ich technologicko-mineralogickú charakteristiku sa zameriava tento príspevok. 2. Prvkové a mineralogické zloženie rúd Na skladbe karbonátovo–kremeňovej žilno-žilníkovej a impregnačnej mineralizácie sa zúčastňuje rad úžitkových prvkov, ktoré môžme rozdeliť do štyroch skupín :

1. dominantné prvky Fe, Zn, Pb, tvoriace hlavné sulfidické minerály pyrit, sfalerit a galenit s obsahmiv zrudnení na úrovni 0,X–X %, miestami aj X0 %.

2. vedľajšie prvky Cu, Sb, As, viazané vo forme vlastných minerálov (najmä chalkopyrit, tetraedrit, bournonit, antimonit, arzenopyrit), zastúpených v rudnine èasto lokálne, v rozsahu 0,0X–0,X %

3. akcesoricky prítomné úžitkové elementy, obsiahnuté vo forme vlastných minerálov: Ag, Au, (Ba), Hg, Mo, Sn, Te. Prvky aj ich minerály sú zastúpené na úrovni pod 0,01 % v určitých zónach ložiska. IV. akcesoricky prítomné úžitkové prvky, prakticky bez zistených či koncentrovateľných vlastných minerálnych foriem výskytu v rudnine: Bi, Cd, Co, Ga, Ge, In, Ni, Se, Tl. Takéto rozdelenie je významné z úpravníckeho hľadiska, kde dôležitými faktormi pre možnosťzískavania sú kvantitatívne zastúpenie prvku v rôznych mineráloch a objemový faktor zastúpenia nosných minerálov v rudnine.

Značná časť z vyše 70 známych minerálov ložiska však vystupuje len lokálne, v minimálnych množstvách aj rozmeroch (zistené len X–X0 mikrónové inkluzie). Na druhej strane aj prvkynetvoriace samostatné minerálne fázy môžu byť pri systematicky vyšších obsahoch v bežných mineráloch ekonomicky využiteľné (Cd v sfalerite) . Obsahy minerálov kovov v súbore technologických vzoriek sumarizuje tabuľka 1. Z pohľadu cenovej lukratívnosti prvkov je výnimočné zlato, ostatné prvky môžme z tohoto hľadiska zoradiť do poradia : Ag, Ge, Ga, In, Te, Se, Cd . Prítomnosť Ge, Ga, In i Te je nepravidelná, na nízkej úrovni, pozornosť bola zameraná najmä na oba drahé kovy, Au a Ag.

Mineralogická väzba a obsahy zlata

Podľa publikovaných poznatkov sa zlato na ložisku Zlatá Baňa vyskytuje vo forme submikroskopických inklúzií, zistených mikroanalyticky v sulfidoch, alebo na rozhraní ich zŕn, zriedka aj v karbonátových žilkách. Zložením ide o elektrum až rýdze zlato, s max. 20 % podielom Ag, s veľkostou pod 100 µm [1, 2, 5]. Obsahy Au boli sledované aj v separovaných mineráloch. Najviac ho obsahujú pyrity0,3-53,1 gt-1a galenity 0,054-64,9 gt-1.

V súbore 41overovaných technologických vzoriek (z troch prieskumných štôlní) obsahy zlata kolíšu v rozsahu stopy–16,5 gt-1a nerovnomerné sú aj obsahy v hlavných sulfidoch paragenézy. Súvisia s lokálnou bohatosťou rudných štruktúr na zlato aj s vertikálnym klesaním obsahov Au i Ag smerom do hĺbky. Presnejšíprehľad o zlatonosnosti vzoriek prezentuje nasledujúce roztriedenie : obsahy stopy – 0,5 gt-1Au:21 vzoriek 2,01 – 3,0 gt-1Au: 2 vzorky0,51 – 1,0 gt-1Au:7 vzoriek 3,01 – 10 gt-1Au: 3 vzorky1,01 – 2,0 gt-1Au:6 vzoriek nad 10 gt-1Au:2 vzorky. Zlato sa koncentruje predovšetkým v bohatom polymetalickom zrudnení, kde pri relatívne vysokých obsahoch v sulfidoch nemožno vylúčiť aj jeho izomorfnú viazanosť.

Predovšetkým v separovaných pyritoch z vrchných častí ložiska boli zistené obsahy až 53,2 , resp. 55,6 gt-1Au; „zlatonosný“ je však aj tamojší galenits 28,4 gt-1Au. Iné separované vzorky galenitov sú na zlato chudobné (st.–1,55 gt-1), rovnako aj analyzované sfalerity (st–1,85 gt-1/7 vzoriek), chalkopyrity (<0,25–3,5 gt-1/3 vz.) aj bournonity. [4]. Nedostatočne je overený možný obsah v zriedkavejšom arzenopyrite (rudnina s cca 10 % arzenopyritu obsahuje 17,75 gt-1Au) [3]. Obsahy zlata vo flotačných koncentrátoch sú závislé od kvality vstupných vzoriek a čiastočne od schémy koncetrácie a počtu prečistiek, použitých v rozdielnej miere pri maloobjemových laboratórnych postupoch, resp. na modelovej flotačnej linke.

Vzorky podľa bohatosti meliva a selektivity možno rozdeliťdo viacerých kategórií. Obsahy Au aj Ag v nich zhŕňa tabuľka 2. Tabuľka 2: Obsahy Au, Ag v rôznych skupinách flotačných koncentrátov [ gt-1].druh koncentrátov poèet obsahy Au ∅Au obsahy Ag ∅Ag kolektívne, bežných vzoriek 6 0,4 – 14,9 4,46 26 – 263 89,3 kolektívne, pyritových vzoriek 1,5 – 36,8 8,6 kolektívne, modelový výskum11 0,5– 7,25A3,80 18,8 – 576 222,1 Pb–Zn, bežných i bohatých vzoriek 20 st. – 17,5B1,95 24 – 700 252 Pb–Zn, modelový + labor. výskum10 0,1 – 22,0 6,70 163 – 554 336,4 pyritové, bežných vzoriek 6 0,68 – 17,18,45 7 – 150 49,8 pyritové, bohatých vzoriek 17 0,75 – 8,453,20 pyritové, modelový + labor. výskum11 0,6– 23,4C5,80 16 – 432 173,5 extrémne maximá obsahov zlata :A= 27,3 gt-1B= 37,5 gt-1C = 99,6 gt-1 Au

Konjunkciou a spriemerovaním intervalov obsahov zlata (vynechajúc tri extrémne maximá), získame výsledné vážené priemery pre jednotlivé druhy koncentrátov: kolektívne koncentráty: 4,03 gt-1Au; Pb-Zn koncentráty: 3,53 gt-1Au; pyritové koncentráty: 4,97 gt-1Au. Z uvedeného vyplýva urèitá prednostná väzba Au na pyrit, hoci rozdiely medzi uvedenými skupinaminie sú výrazné. Vo vzťahu k násobkom nabohatenia pyritu (galenitu) zo vstupným vzoriek do koncentrátov boliu zlata zaznamenané rôzne odchýlky. Sú interpretovateľné odlišnou formou prítomnosti zlata vo vzorkách. Okrem voľných mikrozlatiniek môže byť zlato v pyrite (podľa Boyla) i jemne dispergované v podobe pevných roztokov. Jeho submikroskopické častice sa viažu buť na rastové zóny kryštálikov pyritu, alebo ako atomárna difúzna zložka lokálne deformuje mriežku [4]. Potvrdzujú to minimálne obsahy zlata vo flotačných odpadoch.

Mineralogická väzba a obsahy striebra

Striebro sa na ložisku Zlatá Baňa vyskytuje v dvoch základných formách: viazané heterogénne, alebo izomorfne. V paragenéze bolo určených a popísaných viacero vlastných Ag–minerálov, ako Ag-tetraedrity až freibergity, miargyrit (16,44-35,92 % Ag), ramdohrit (7,25-8,26 %), freieslebenit (18,79-19,30 %), diaforit(23,0-24,04 %), owyheeit (6,42 %), andorit (10,26 %), fizelyit (8,26 %), hessit (63,3-66,4 %) i rýdze striebro [1, 55

Vyskytujú sa v bohatších Pb–Zn rudách, najmä vo vrchných partiách ložiska. Izomorfne v rádovo nižších obsahoch obsahujú striebro galenit, tetraedrit–tenantit, bournonit (0,03 ,resp. 0,08 % Ag) príp. chalkopyrit (0,003-0,064 % Ag) [4]. V súbore 41 technologicky overovaných vzoriek kolíšu obsahy striebra v rozsahu 0,6–155 gt-1, s jedinou extrémnou hodnotou až 310 g t-1. Prehľad o ich striebronosnosti je vidieť z nasledujúceho roztriedenia: - obsahy stopy – 10 gt-1Ag: 10 vzoriek, 50,1 – 100 gt-1Ag: 6 vzoriek, 10,1 – 50 gt-1Ag: 21 vzoriek nad 100 gt-1Ag: 4 vzorky. Podstatný objem striebra sa koncentruje izomorfne v treťom najbežnejšom sulfide galenite, pri pravidelných obsahoch 0,04–0,26 % Ag; ∅ 0,13 /28 vz. [2], resp. 0,15–0,23 % Ag /6 vz. separovaného galenitu[4].

Najvyššie obsahy sú v separovaných galenitoch z vrchných èastí ložiska. V technologických vzorkách Ag voèi Pb vykazuje pozitívnu koreláciu, a to aj u násobkov nabohatenia do koncentrátov voèi vzorkám melív. Jeho obsahy sú najvyššie v Pb-Zn koncentrátoch (tab. 2), prípadne v Pb-koncentrátoch z osobitných selektívnych skúšok – zistené boli obsahy 912 až 2041 gt-1Ag pri 15,2–54,1 % galenitu. Pri prepoètoch na 100-percentné obsahy galenitu by viaceré príslušné obsahy Ag presahovali hodnoty analyzované v separovaných galenitoch. Prebytok spôsobujú prítomné Ag-sulfosoli [5], z ktorých jedinou výraznejšie zastúpenou je Ag-tetraedrit.Chemizmus tetraedritov je variabilný, s prevažne nízkym zastúpením As, Bi, Hg a relatívne vyššou prímesou Fe, Zn aj Ag. Z pohľadu striebronosnosti zlatobanské tetraedrity poznáme chudobné (0,43–3,18 %), stredne bohaté(7,39–16,64 %) až freibergity (22,25–22,67 gt-1, príp. s maximom 26,46 % nameraným EDX-analýzou) [1, 3, 4].

Tetraedrit je v rudách rádovo omnoho zriedkavejší ako galenit. Horeuvedené chudobné Ag-sulfosoli sú akcesorické dokonca v porovnaní s tetraedritom. V procese flotaènej úpravy prechádzajú do Pb-Zn koncentrátov a možnosť ich selektívneho skoncentrovania pre minimálne zastúpenie pokladáme za iluzórnu. Najbežnejšie sulfidy sfalerit (12-92 gt-1Ag /7 vzoriek) ani pyrit (2,4-71 gt-1/7 vz.) [4] za Ag-nosné minerály nepovažujeme.

Mineralogická väzba a obsahy ostatných stopových prvkov

Obsahy ďalších sprievodných kovových prvkov v technologických vzorkách sú nízke, často pod medzou stanoviteľnosti. Systematicky boli sledované len obsahy kadmia a cenovo lukratívneho kobaltu. Ako zaujímavé možno zhodnotiť aj obsahy selénu v galenitoch: 150-1750 gt-1/ 6 vz. [4], resp. 12-820 gt-1Se; ∅ = 179 gt-1 /19 vz. [2] a v pyritoch: 7-200 gt-1/10 vz. [3] resp. 4-650 gt-1Se; ∅ = 24 gt-1 /21 vz. [2]. Galenit obsahuje aj menšie prímesi telúru.

Najvyšší zistený obsah je 100 gt-1Te. Spomenuté obsahy Co sú spájané s väzbou predovšetkým v pyrite. V súbore technologických vzoriek sú však na pravidelne nízkej úrovni 2–15 gt-1. Väčšiu pozornosť si zasluhujú obsahy Cd, ktoré ako tradičný mikroprvok sfaleritu boli zaznamenané aj na tomto ložisku. Vstupné vzorky (melivá) zoradené v tab. 1 obsahujú podľa typu zrudnenia stopové až 956 gt-1obsahy Cd (prevažujú cca 50 až 150 gt-1). V separovaných vzorkách sfaleritov obsahy dosahujú 0,29–0,37 % /8 vz. [4], resp. 0,13-0,42 % Cd; ∅ = 0,30 % /42 vz. [2]. Výraznejšie obsahy Cd v ïalších mineráloch neboli zistené.

Záver

Mineralogické zhodnotenie rôznorodých vstupných technologických vzoriek a sérií flotačných produktov prinieslo poznatky o veľkosti, tvare a prerastaní zŕn / distribúcii úžitkových sulfidov i praktické údaje pre možnosť skoncentrovania sprievodných elementov. Zloženie rúd umožňuje dobrú výťažnosť Pb a Zn vo forme spoloèného koncentrátu, zloženého najmä zo sfaleritu a galenitu, ako aj na ne viazaných prvkov Cd a Ag.

V prípade striebra, napriek zisteným časticiam diskrétnych Ag-minerálov Zlatá Baňa, nie je ložiskom„mexického“ typu s ich významným objemovým podielom, preto pozornosť aj v prípade Ag je treba sústrediť na koncentráciu galenitu s tendenciou hromadenia aj v pyritových koncentrátoch. Miestami je významnýmnositeľom časti striebra aj Ag-tetraedrit až freibergit. Ako problematické pre úpravu – pre nízke obsahy v rudnine – sa ukazujú prvky Cu aj Au. Pohyb zlata v procese úpravy sleduje najmä pyrit, menej aj oba Pb, Zn sulfidy.

Úroveň jeho obsahov (zväčša do 1 gt-1) vo vstupných vzorkách i koncentrátoch je až na výnimky nízka (tab. 2). Pyrit vykazuje vo väèšine vzoriek dobrú selektívnosť, v koncentrátoch však môže lokálne nepriaznivo pôsobiť spoluúčasť minerálov arzénu a antimónu.

Literatúra

[ 1 ] Ďuďa, R.: Mineralogické zhodnotenie ložiska Zlatá Baňa. Manuskript; in ZS: Zlatá Baňa – polymetaly VP, 1986, 266 s., Archív Geologickej služby SR, Spišská Nová Ves.

[ 2 ] Ďuďa, R.: Väzba a distribúcia drahých a stopových prvkov v sulfidických mineráloch na ložisku Zlatá Baňa. Zborník Východosl.múzea v Košiciach, Prírodné vedy, XXXII-XXXIII, 1992, s. 201-225.

[ 3 ] Fabiánová, R. a Košuth, M.: Zlatá Baňa II – polymetaly, BP; Laboratórny a modelový výskumupraviteľnosti polymetalickej rudy. Manuskript, 1990; 107 s., Archív Geologickej služby SR, Spišská Nová Ves. 56

[ 4 ] Košuth, M.: Výsledky mineralogického výskumu výskytu stopových vzácných prvkov a drahých kovov v skúmaných vzorkách. Manuskript, 259 s., in ZS: Kušnierová a kol.: Zdroje SVP a DK na Slovensku, II. etapa; 1987, Archív Geologickej služby SR, Spišská Nová Ves. [ 5 ] Kovalenker, V.A., et al.: Metallic minerals of productive asseblages of the Zlatá Baňa deposit (Eastern Slovakia), specialites of chemical composition. Mineralia Slovaca, 20, 1988, 6, s. 481-498.57. Autor: Marián Košuth.

actamont.tuke.sk/pdf/1997/n5/15kosuth.pdf