Система оперативного анализа на золото в полевых условиях

Верхозин С.С., редактор журнала "Золотодобыча", отдел маркетинга АО "Иргиредмет", канд. филол. наук

В конце ноября 2023 года в Западной Австралии состоялось награждение победителей регионального конкурса инноваций Western Australia Innovator of the Year. Главный приз получила фирма Portable PPB за систему оперативного анализа на золото detectORE.

Система detectORE

Конкурс Western Australia Innovator of the Year проводится в Западной Австралии с 2006 года при поддержке правительства штата. В нем принимают участие компании и организации, внесшие значимый вклад в экономику, развитие различных сфер человеческой деятельности, создание рабочих мест.

В 2023 году общий призовой фонд конкурса составил 220 тыс. австрал. долларов (150 тыс. долларов США). Главным спонсором мероприятия выступила одна из крупнейших горнодобывающих компаний мира Rio Tinto, которой принадлежит целый ряд крупных активов в Западной Австралии.

В отдельных номинациях победу на Western Australia Innovator of the Year одержали разработчики устройства для доставки лекарственных средств, робота для очистки солнечных панелей и других инновационных решений. Главный же приз в размере 100 тыс. австрал. долларов (68 тыс. долларов США) достался фирме Portable PPB за систему detectORE.

DetectORE – это система оперативного анализа проб на золото в полевых условиях, изначально разработанная в 2016 году Государственным объединением научных и прикладных исследований Австралии (CSIRO). Год спустя Portable PPB стала одним из кандидатов на участие в программе партнерства с CSIRO, получив в итоге право на дальнейшее развитие и коммерциализацию detectORE.

Обширные тесты системы стартовали в 2019 году на материале стандартных образцов и проб, предоставленных партнерами Portable PPB (среди них – Barrick Gold, Evolution Mining, Gold Fields, Newcrest Mining, Kirkland Lake Gold) с объектов в Австралии, Африке, Северной и Южной Америки. В том же году прошли первые полевые испытания detectORE на западноавстралийских месторождениях, а в 2020 году – на Аляске (США). В 2022 году система была представлена на широкий рынок.

Чтобы понять, за что эта система получила такое большое внимание, попробуем разобраться, как и насколько точно она работает, для чего используется и какими преимуществами обладает.

Краткое описание

Под detectORE понимаются и методика анализа проб, и средства его проведения. Анализ выполняется в несколько этапов, заявленное время получения результатов составляет до восьми часов.

Согласно описанию [1,2], проба просеивается и помещается в пластиковый пакет. В него также устанавливается отборник (collection device) и добавляется специальный реагент (GLIX-20). Затем пакет размещается в мешалке и оставляется в режиме перемешивания примерно на шесть часов. В течение этого времени происходит разложение пробы реагентом, золото концентрируется на отборнике (рис. 1).

Рисунок 1. Пластиковый пакет с пробой и отборником (Изображение: Portable PPB/Youtube)

По завершении процесса отборник изымается из пакета, промывается, высушивается и анализируется с помощью портативного рентгенофлуоресцентного (РФА) анализатора (рис. 2). Полученные данные обрабатываются и проверяются специальным программным обеспечением. Пакет очищается и может быть использован повторно. Заявленный Portable PPB предел обнаружения драгоценного металла составляет <20 мг/т.

Рисунок 2. Анализ отборников РФА-анализатором (Изображение: Western Australia – Like No Other/Youtube)

Состав реагента Portable PPB не приводит, однако отмечается, что он неопасен, экологичен и имеет паспорт безопасности.

DetectORE поставляется комплектом, в который, помимо GLIX-20, входит все необходимое для проведения анализа, включая программное обеспечение и расходные материалы.

К основным преимуществам detectORE можно отнести:

• высокую скорость анализа и получения результатов, как следствие, экономию времени, сокращение объемов опробования за счет оптимизации работ;
• выявление релевантных проб, что позволяет уточнить, определить направления и ускорить дальнейшую работу, сократить логистическую нагрузку и объемы проведения традиционного анализа;
• экономию средств за счет сокращения расходов на проведение традиционного анализа и эксплуатацию полевой лаборатории.

Кроме того, проведение анализа проб на золото непосредственно в поле и быстрое получение результатов позволяют оперативно изменять подход к опробованию, выявлять и фокусироваться на изучении наиболее перспективных участков.

Некоторые результаты применения

В литературе можно найти некоторые данные по проверке точности анализа с помощью системы detectORE [1], в частности на материале эталонных растворов с использованием РФА-анализатора Olympus VANTA. Показано, что полученные результаты отличаются достаточной точностью при высокой концентрации золота (1 000 мг/т) и ухудшаются по мере ее уменьшения.

Дополнительно с помощью detectORE были проанализированы доступные на рынке сертифицированные стандартные образцы (ССО) с содержанием золота от 2 до 10 000 мг/т. Было рассчитано значение коэффициента детерминации (R²), которое составило 0,85 для концентрации 1000–10000 мг/т и 0,97 для концентрации 2–1000 мг/т (среднее R² – 0,9), см. рис. 3.

Рисунок 3. Сравнение результатов анализа на золото системой detectORE и другими методами (пробирный анализ, царсководочное разложение, ИСП-МС): бирюзовым цветом показаны ССО с содержанием золота более 1 мг/т, фиолетовым – менее 1 мг/т [1]

В рамках следующего исследования традиционными методами были проанализированы 250 проб, полученных от трех геологоразведочных компаний, работающих в разных регионах Австралии. Полученные данные сопоставлены с результатами анализа с помощью detectORE.

Пробы были разделены на три набора (Pilot 1–3) и проанализированы пробирным методом и методом царсководочного разложения. Содержание золота в пробах набора Pilot 1, по данным detectORE, оказалось ниже установленного традиционными методами. Вероятная причина – присутствие в материале сульфидов (упорная руда).

Результаты анализа проб из набора Pilot 2 традиционными методами и с помощью detectORE хорошо согласовываются между собой при концентрации золота свыше 100 мг/т.

В пробах набора Pilot 3 содержание драгоценного металла не превышало 10 мг/т, поэтому надежных результатов получить не удалось (рис. 4), однако авторы предполагают, что точность результатов можно было бы повысить при повторном анализе материала с использованием прибора VANTA.

Рисунок 4. Сравнение результатов анализа на золото трех наборов проб с различных участков в Австралии системой detectORE и другими методами (пробирный анализ, царсководочное разложение, ИСП-МС) [1]

Наконец, последнее из описанных исследований касается изучения материала с трех участков в Австралии. Было проведено сравнение проб, отобранных с глубины от 0,15 до 1,5 м, которые измельчались и отправлялись на пробирный анализ, и проб с глубины от 0 до 0,4 м, просеянных до крупности 2 мм и проанализированных с помощью detectORE. Указано, что рассматриваемая система обеспечила получение сопоставимых результатов при меньших объемах работ.

Заключение

DetectORE в Portable PPB позиционируют в качестве простого и практичного метода проведения оперативного анализа на золото непосредственно в поле. При этом он не способен заменить традиционные методы, например пробирный анализ, и не предназначен для этого. Основная задача системы – обеспечить гибкость и скорость проведения геологоразведочных работ, получение необходимой информации, с помощью которой можно скорректировать опробование, сокращение нагрузки на пробирно-аналитическую лабораторию, экономию времени и средств.

Система рассчитана на выявление свободного золота, не ассоциируемого с различными минералами (это объясняет неудовлетворительные результаты исследования по сульфидным пробам), поэтому ориентирована прежде всего на принципиальное выявление содержания золота в пробах, а не его содержания.

Также стоит сказать, что у Portable PPB имеется собственная программа проверки и контроля качества, основанная на анализе стандартных образцов и отборников. Полученные значения проверяются Portable PPB с целью подтверждения точности результатов.

Список использованных источников

1. Melvyn Lintern (2018) Field analysis of low ppb gold using pXRF and new detectORE technology, ASEG Extended Abstracts, 2018:1, 1-5, DOI: 10.1071/ASEG2018abT7_4D.
2. Portable PPB, https://portableppb.com.