«Испытательная лаборатория работает в городе Чите Забайкальского края уже 14 лет. Наши специалисты выполняют испытания самых разнообразных объектов горнодобывающей отрасли: горных пород, руд, концентратов цветных и благородных металлов, а также продуктов их переработки. Номенклатура методов испытаний насчитывает более 100 методов, входящих в области аккредитации и сертификации СДС УКАРГЕО. Однако возможности гораздо шире. Лаборатория может реализовывать более 150 различных методик, используя глобальный опыт группы SGS в направлении геохимии в соответствии с методическими задачами.
Наша лаборатория выполняет пакетные определения мультиэлементов методом сплавления с пероксидом натрия, метаборатом лития, 4-кислотным или царсководочным разложением с проведением измерений на АЭС-ИСП. Можем определить весь комплекс элементов либо только один компонент», — говорит менеджер по качеству испытательной лаборатории филиала АО «СЖС Восток Лимитед» Забелина Наталия Владимировна.
— Наталия Владимировна, за решение каких сложных и эксклюзивных задач готова взяться испытательная лаборатория филиала АО «СЖС Восток Лимитед»?
— Наряду с широко используемыми в различных лабораториях нашей страны пробирно-гравиметрическим и пробирно-атомно-абсорбционными методами определения золота и серебра наша лаборатория выполняет пакетные определения мультиэлементов методом сплавления с пероксидом натрия, метаборатом лития, 4-кислотным или царсководочным разложением с проведением измерений на АЭС-ИСП. Возможно определение всего комплекса элементов либо только того компонента, который особо интересует клиента.
ИЛ внедрила и успешно использует метод MMI, основанный на полуколичественном анализе металлов в пробах почв и выветренных пород. В отличие от цианирования или разложения в агрессивных кислотах анализируемые элементы экстрагируются с помощью слабых растворов органических и неорганических реагентов.
Отдельным и очень интересным видом исследований мы считаем выполнение фазового анализа со ступенчатым или селективным извлечением формы целевого элемента с определением концентраций. Фазовый химический анализ железа, никеля, серы, углерода и меди, включая последовательное или ступенчатое извлечение (так называемый метод Diagnostic leaching) с применением аттестованных отраслевых и собственных методик ИЛ, позволяет определить содержание различных одновременно присутствующих соединений одного и того же элемента.
В 2020 году мы завершили аттестацию методики атомно-абсорбционного определения кислоторастворимых форм меди. Включение этой методики, а также методов фазового анализа цинка, свинца в область аккредитации ИЛ — планы ближайшего будущего.
В арсенале оборудования лаборатории особое место занимает масс-спектрометр, значительно расширяющий наши аналитические возможности.
— Какие данные позволяет получать масс-спектрометр?
— Масс-спектрометр помогает определять следовые содержания более чем 50 элементов таблицы Менделеева. Это даёт возможность анализировать широкий спектр объектов, включая редкоземельные руды.
Масс-спектрометрический метод основан на измерении величины интенсивности потока ионов, разделённого по отношению массы к заряду. В качестве источника ионов используется индуктивно связанная плазма, в которую через распылительную систему поступает аэрозоль измеряемого раствора. Зависимость величины интенсивности разделённых по отношению массы к заряду ионов потоков массовой концентрации определяемых компонентов в растворе устанавливают с помощью градуировочного графика.
— Какие возможности даёт применение данных методов лабораторных исследований специалистам горнодобывающей промышленности?
— Высокая чувствительность методов помогает оценивать способность проб к кислотообразованию при помощи статических и кинетических тестов (ARD-тестов). Они включают определение кислотного потенциала, рН и электропроводности, проведение анализа растворов водного выщелачивания, тестирование во влажной камере. Методики предназначены для анализа производственных отходов, таких как хвосты, пустые породы, руда и промышленные отходы.
— Не так давно ваша лаборатория внедрила и аттестовала методику определения содержания железа магнетита в горных породах, железных рудах и продуктах их переработки магнитометрическим методом на приборе Satmagan 135. В чем суть метода?
— Анализатор Satmagan 135 — это магнитные весы, в которых взвешивание пробы осуществляется в гравитационном и магнитном поле. Устанавливаемой напряжённости магнитного поля достаточно для насыщения магнитной фракции пробы. Соотношение двух показателей массы (в гравитационном и магнитном поле) почти прямо пропорционально содержанию магнитного материала в пробе.
Влияние присутствия пирротина, намагниченность насыщения которого в 10 раз ниже намагниченности магнетита, незначительно. Влияние присутствия маггемита значимо, поскольку величины намагниченности насыщения маггемита и магнетита близки друг к другу.
Для наиболее полного учёта влияния примесей (титана, марганца, магния и других элементов), изменяющих магнитные свойства магнетита, оптимально при калибровке прибора использовать стандартные образцы, созданные на основе руд анализируемого месторождения.
Преимуществом данного метода является скорость проведения измерений. Результат готов в течение 2–3 минут, буквально после часовой подготовки прибора, что отличает данный метод от классического магнитно-химического метода определения.
Оба метода — и классический, и магнитометрический — включены в область аккредитации ИЛ. Лаборатория принимала участие в МСИ и имеет удовлетворительные результаты по использованию обоих методов при определении железа магнетита.
— Планируется ли осваивать новые методы, чтобы расширить спектр исследований в области руд?
— В настоящее время ведутся работы по включению в область деятельности методов определения содержаний серебра, церия, кобальта, цезия, меди, диспрозия, эрбия, галлия, гадолиния, гафния, гольмия, лантана, лютеция, молибдена, ниобия, неодима, празеодима, никеля, рубидия, самария, тантала, тербия, тория, тулия, урана, ванадия, вольфрама, иттрия, иттербия и циркония в геолого-разведочных пробах от следовых до рудных концентраций.
Мы применяем глобальные методы SGS, комбинируя или чередуя различные способы перевода ценного компонента в раствор с последующим ICP-OES- и ICP-MS-измерением. Сплавление, кислотное растворение — для разных руд применяют тот способ, который полностью переводит элементы в жидкую фазу, избежав потерь в виде выпадения осадка или вследствие «летучести» компонента.
В планах нашей лаборатории внедрение метода определения «малых платиноидов» — металлов платиновой группы (иридия, рутения, родия) с применением в качестве коллектора никелевого штейна.
Метод коллектирования драгоценных металлов на никелевый штейн основан на тигельной плавке аналитической пробы с шихтой, состоящей из рассчитанного в зависимости от ориентировочного содержания полезных компонентов в пробе количества сульфида никеля и буры с последующей химической подготовкой для проведения измерений.
Бура в процессе плавки растворяет в себе породообразующие компоненты пробы, а также образующийся в процессе плавки оксид железа, обеспечивая, таким образом, полное «вскрытие» пробы. Сульфид никеля, вводимый в шихту, растворяет в себе драгоценные металлы и сульфиды цветных металлов пробы. Таким образом, при плавке образуются две фазы: шлак, содержащий оксиды примесей, и штейн, содержащий сульфиды драгоценных металлов.
— Каковы преимущества коллектирования драгоценных металлов на никелевый штейн по сравнению с классическим коллектированием свинцом?
— В числе преимуществ можно назвать следующие факторы:
• обеспечение представительности аналитической навески пробы;
• снижение пределов определения содержания драгоценных металлов;
• отсутствие потерь таких драгоценных металлов, как платина и палладий, которые могут происходить при сборе корольков;
• возможность варьировать навеску образца, полученного после измельчения никелевого штейна, при последующей химической подготовке проб без повторного проведения пробирной плавки.
В настоящее время в лаборатории проводятся экспериментальные работы по внедрению методики.
— Какие ещё методы появятся в лаборатории в ближайшее время?
— Планируется внедрить пробирно-атомно-эмиссионный с ИСП метод определения родия с использованием свинцового коллектора. При проведении комплексного анализа горных пород на основные элементы и элементы-примеси сочетание методов атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрии с применением различных видов растворения, сплавления позволит получить представление об элементном составе породы. В планах проведение аттестации методики и включение ее в область аккредитации и сертификации в будущем.
Думаю, это будет интересно каждому геологу, работнику испытательной лаборатории, провайдеру МСИ, производителю и разработчику стандартных образцов, научному сотруднику и просто любознательному специалисту горнодобывающей отрасли.
Мы стремимся расширять, пополнять и совершенствовать свой арсенал. С какой бы задачей ни обратился к нам клиент, на его запрос оперативно ответят компетентные и доброжелательные специалисты, испытания проведут квалифицированные сотрудники лаборатории, профессионализм которых мы неизменно подтверждаем участием в разнообразных МСИ. Благодаря энтузиазму и целеустремлённости наших специалистов мы совершенствуемся, развиваемся и предлагаем наши услуги для развития горнодобывающей отрасли в России.
