Как изменились подходы к анализу «бедных» руд?

Куча неприглядных камней и песка. Примерно так обычно выглядит золотосодержащая порода.

Яркий блестящий самородок — это скорее вариант для кино: в природе золото в таком виде встречается крайне редко.

Проанализировать породу и оценить, насколько она богата драгоценным металлом — эти задачи стоят перед лабораториями и, стало быть, профессиональными лаборантами.

О том, каким образам строится взаимодействие людей и техники на таких объектах, мы попросили рассказать специалистов отрасли.

Менеджер по оборудованию Verder Scientific GmbH & Co. KG Сергей Суханов напомнил, что золотодобыча и пробоподготовка идут рука об руку уже больше 100 лет — первые мельницы появились в начале XX века. И в каком-то смысле лабораторная отрасль — направление достаточно консервативное: методы анализа меняются очень неспешно.

Методы и средства

«Несмотря на значительное развитие аналитических методов исследования минерального сырья классический метод определения содержания золота в рудах — пробирный анализ является основным.

По мнению большинства отечественных и зарубежных специалистов, пробирный анализ позволяет получать наиболее достоверные изменения концентрации Au.

При этом стандартным стало применение данного анализа с атомно-абсорбционным окончанием, что позволяет понизить нижний предел обнаружения металла до сотых долей г/т», — рассказал о возможностях сочетания классики и инноваций специалист ООО «Астра Техникс».

«Для анализа твердые вещества в любом случае необходимо измельчить. Изначально для этого использовались агатовые ступки.

Сегодня появились различные вариации мельниц, есть дробилки предварительного измельчения. Отмечу, что в последние пять лет на рынок вышли высокоскоростные шаровые мельницы с охлаждением.

Далее необходимо определить размер частиц измельчённого материала. Если раньше для этих целей использовали сита, то сегодня в ходу и грануломеры — лазерные и оптические. Новые решения позволяют ускорить процесс определения грансостава и сократить затраты на пробоподготовку.

Но в целом отмечу, что многие технологии в той или иной форме существуют уже много десятилетий», — рассказал Сергей Суханов.

Добавим, что упомянутые агатовые ступки используют в геологических лабораториях по сей день. Агат — это инертный материал, который не вступает во взаимодействие с твёрдыми почвенными элементами.

То есть некоторые руды просто не могут контактировать с металлами в лабораторных условиях — начнётся процесс молекулярного взаимодействия.

Это лишь небольшая иллюстрация преемственности поколений в геологических лабораториях.

До песчинки

При этом есть совершенно объективные причины необходимости совершенствования лабораторного оборудования — изменение кондиций.

Наши предшественники собрали с поверхности земли уже, пожалуй, всё «лёгкое» золото и отработали многие богатые месторождения. Настало время участков, где содержание золота на грамм значительно меньше.

«В 1970-х годах содержание золота в пробе должно было составлять не менее 2 г/т, чтобы рудные тела месторождения попали в контур подсчёта запасов. Сотрудники нашего предприятия сегодня готовят к государственной экспертизе документы по технико-экономическому обоснованию разведочных кондиций и подсчёту запасов сразу для двух крупных месторождений в Сибири.

В одном объекте бортовое содержание 0,5 г/т, во втором — 0,4 г/т.

Я не могу сказать, что это богатые руды, но такое содержание сегодня рентабельно отрабатывать», — приводит пример директор ООО «Геологические Технологии» Александр Совлук.

Стало быть, под эти изменения нужно подстраиваться и лабораториям.

«Безусловно, подходы к анализу «бедных» руд изменились.

Повысилась чувствительность анализа, изменились методики отбора проб.

Для определения содержания золота в рудах целесообразно применять подготовку путем предварительного концентрирования металла.

Особенно это актуально для руд с неравномерным распределением золота в сочетании с низким его содержанием», — отметил Александр Аксёнов.

«Общее увеличение производительности аналитического оборудования, применение средств автоматизации, компьютерное управление и моделирование позволяют заметно ускорить как работу аналитической лаборатории, так и последующую обработку результатов анализов.

В связи с эти заметно возросло количество проб, поступающих на исследования, что заставляет лаборатории активнее пользоваться современным быстродействующим оборудованием и применять методы анализа, которые ранее были малодоступны или находились в стадии разработки.

Один из таких методов (сцинтилляции) применяется для определения содержания золота в пробах — прямой спектральный метод анализа с высоким временным разрешением.

За счёт природной дисперсности золото в пробах распределено неравномерно, что даёт возможность вести анализ в режиме обнаружения и подсчёта именно частиц золота, в отличие от определения валового состава других элементов, как было ранее», — рассказал заместитель директора по науке ООО «ВМК-Оптоэлектроника» Виктор Гаранин.

Так вот, метод сцинтилляции позволяет определять фактически единичные «золотинки» со средним пределом обнаружения 0,005 г/т.

Это прямо-таки новые возможности при геологоразведочных работах.

За смену возможно сделать более 100-200 анализов проб с низким пределом обнаружения. Да и строить карту распределения золота возможно с большей точностью, реально оптимизировать разведочную сеть, получать больше информации о строении золоторудных объектов.

Кто работать будет?

В связи с этим возникает кадровый вопрос. Совершенствование лабораторных технологий упрощает работу профильных специалистов, или, напротив, чем точнее оборудование, тем большей квалификации оно требует?

«Производители аналитического оборудования, закладывая расширенную функциональность в свои приборы, берут на себя высокую ответственность, гарантируя производительность и работоспособность своих приборов в различных ситуациях.

Современная компьютерная техника дала возможность получать и обрабатывать больше данных.

Таким образом, автоматизация аналитического оборудования сместила акцент со специализированной квалификации персонала на его общую подготовку и компьютерную грамотность», — отметил Виктор Гаранин.

В то же время специалист не забыл упомянуть, что работа с исходными геологическими пробами и пробоподготовка — это всё-таки задача персонала. Стало быть, квалификацию и профессиональные знания по-прежнему в цене.

В связи с этим и формируется актуальность кадровой проблемы. Виктор Геннадиевич рассказал, что в лаборатории требуется как минимум один сотрудник с профильным химическим образованием в качестве инженера-методиста и два-три лаборанта для организации посменной работы.

В реальности получатся так, что в качестве лаборантов привлекают персонал со средними навыками работы с компьютерной техникой, способный быстро научиться «нажимать кнопки» при работе с программами управления аналитическим оборудованием.

Навыки обращения с пробами и приборами приобретаются по ходу освоения техники, а порядок действий должен быть представлен опытным инженером-методистом.

«Хоть современная техника и обладает высоким уровнем автоматизации, но геологические пробы часто обладают естественным разнообразием, которое трудно учесть заранее. Это требует требующим понимания хода анализа, его тонкостей и особенностей для правильного учёта и настройки оборудования с целью получения адекватных результатов.

В любом случае важным становится получение свежих навыков работы с техникой инженером-методистом, который в будущем должен уметь самостоятельно провести анализ и научить персонал», — подчеркнул специалист «ВМК-Оптоэлектроника».

Александр Аксёнов также уверен, что для отрасли профильных лабораторий кадровая проблема стоит также остро, как и для многих других отраслей, где требуется высокая квалификация специалистов.

«Падение уровня высшего образования ни может не сказываться на компетентности кадров. Отчасти этот вопрос связан с предыдущим: отсутствие кадров вынуждает нанимать западную компанию для ведения всей контрольной и аналитической работы на предприятии», — отметил представитель ООО «Астра Техникс».

Он согласен с тем, что процессы автоматизации сделали своё дело, и современные приборы уже не столь зависимы от опыта и мастерства специалистов. Однако сложность и разнообразие минерального состава руд и продуктов пока не позволяют полностью отказаться от участия высококвалифицированных кадров.

«Кадровая проблема для отрасли была и будет актуальной.

Квалифицированных специалистов очень мало — причём уже на стадии обучения в вузах. Потому что молодые люди уезжают учиться в крупные города, где есть хорошая учебная база, и не хотят работать на месторождениях. Только зарплатой можно мотивировать людей, чтобы создать стимул работать в тяжёлых условиях.

Конечно, сейчас стараются автоматизировать всё рабочие процессы.

Со временем внедрение новых технологий приведёт к сокращению персонала. Да, это экономия времени, но кроме того, есть возможность упрощения рабочего процесса. Всё зависит от уровня подготовки сотрудника.

С одной стороны, работа действительно упрощается — с внедрением автоматизации, условно говоря, лаборанту останется просто нажать кнопку и ждать получения результата.

Но если вдруг какой-нибудь прибор показал несоответствие, специалист должен уметь с этим работать — а это требует достаточной квалификации, чтобы понять, что именно пошло не так, ведь какое-либо упущение может отразиться на качестве продукции.

Автоматизированное оборудование, конечно, позволит сократить трудозатраты, но полностью заменить человека роботы не смогут, ведь за роботами всё равно необходим контроль», — поделился мнением Сергей Суханов.

А вот специалист ООО «НТЦ Минеральные Стандарты» Евгений Стрельский настроен более оптимистично. Он согласен с коллегами в том, что современная автоматизация процессов лабораторного анализа оказала существенное влияние на отрасль.

Однако кадрового голода он не отмечает.

«Несмотря на прогресс в разработке новых методов исследования, определение технических характеристик твердого минерального топлива в России идёт по пути частичной автоматизации процессов ввиду специфичности применяемых методов и получаемых характеристик.

Традиционность в подходах анализа характеристик позволяет оттачивать мастерство лабораторий и передавать накопленный опыт на протяжении многих лет. Именно поэтому в отрасли не стоит вопрос нехватки кадров и преемственности поколений. Молодых специалистов готовят в вузах по всей России.

В то же время такой подход тормозит развитие новых более рациональных и информативных методов исследования и не позволяет полностью автоматизировать процесс получения информации о твёрдом минеральном топливе», — сказал Евгений Стрельский.

Текст: Кира Истратова