Зарубежный и отечественный опыт переработки упорных руд

Седельникова Г.В., зам. директора ФГУП ЦНИГРИ, д.т.н.

В настоящее время производство золота в России более чем на 70% осуществляется из руд коренных месторождений, в которых сосредоточены основные его запасы (64%, слайд1). Значительную долю в запасах золота РФ - свыше 60% занимают месторождения в углеродисто-терригенных комплексах с труднообогатимыми (упорными) рудами, большая часть которых не осваивается (Нежданинское, Кючус, Ведугинское и др.). Кроме того, в России, как и во всем мире, снижается содержание золота в рудах. В доказанных запасах (в недрах) РФ за 1991–2012 гг. среднее содержание золота снизилось с 4,3 до 2,4 г/т (в 1,8 раза). Руды большеобъемных месторождений углеродисто-терригенных комплексов содержат в среднем с 1,7–2,4 г/т золота, что сопоставимо и даже несколько выше среднемирового уровня 1,06-1,6 г/т . Низкая эффективность переработки упорных руд обусловлена особенностями их состава – тончайшей (вплоть до нано размеров) вкрапленностью золота в сульфидные минералы, наличием сорбционно-активного углеродистого вещества, вредных компонентов (мышьяк, сурьма и пр.), которые осложняют и делают малоэффективной переработку руд и концентратов, и вызывают необходимость применения нетрадиционных технологий. Для извлечения золота из упорного сырья за рубежом используются главным образом четыре технологии: - обжиг (руд и концентратов) – цианирование огарка; - автоклавное выщелачивание (руд и концентратов) – цианирование остатка; - бактериальное окисление (в основном концентратов) - цианирование остатка; - ультратонкое измельчение (в основном концентратов) - интенсивное цианирование (Альбион процесс). В России применяются только две технологии: с 2001 г. проводится бактериальное выщелачивание концентратов Олимпиадинского месторождения (ЗАО «Полюс») и с 2013 г. автоклавному выщелачиванию подвергают концентраты месторождения Албазино и частично Майское (ОАО «Полиметалл»). Обжиг упорных руд и концентратов. Анализ зарубежной практики переработки упорного золотосульфидного сырья показывает, что технология обжига используется более 100 лет. Его применяют в основном для переработки руд и концентратов с высоким содержанием серы (до 30% и выше), мышьяка (до 10% и выше) и органического углерода (свыше 1%). Обжиг ведут при температуре 450-750°C в одну или две стадии Достоинством процесса является окисление всех выше перечисленных упорных компонентов сырья. В мире имеется 5 предприятий, использующих технологию обжига (слайд 3): Австралия (1), США (2), Мали (1), Китай (7) (R. Dunne. 2012). Первые два завода пущены в конце 80-х и начале 90-х годов прошлого века, три последних - в период 2000-2008 гг. Общая производительность предприятий составляет 21000т/сутки, причем 91% от этого количества приходится на руды и только 9% на концентраты. Экологические аспекты процесса обжига - вредные газо- и пыле выбросы препятствуют распространению его в промышленную практику переработки золотосодержащего сырья. В бывшем СССР на Урале работал Кочкарский обжиговый завод, где перерабатывали золотомышьяковые концентраты с получением товарного триоксида мышьяка и огарка, из которого благородные металлы извлекали в процессе последующей плавки на металлургическом заводе. В настоящее время в РФ процесс обжига упорных золотосульфидных концентратов практически не применяется и перспективы его дальнейшего использования минимальны по экологическим соображениям. Бактериальный остаток с содержанием 6,4% сульфидной серы и 8,9% элементной серы направлялся на автоклавное выщелачивание при температуре 225°C, парциальном давлении кислорода 0,7 МПа и общем давлении 3,25 Мпа. Это позволило в практически полностью доокислить сульфиды и элементную серу, остаточное содержание которых составило 0,2 и 0,5% соответственно. При цианировании остатка автоклавного выщелачивания извлечение золота повысилось до 95-96% по сравнению с 86% при цианировании исходного биокека. Расход цианида снизился с 89 до 3-5 кг/т. Авторы указывают на возможность протекания процесса в автогенном режиме, без подвода тепла извне. На основании проведенных пилотных испытаний выполнен анализ соотношения капитальных затрат и условной прибыли вариантов переработки концентрата Олимпиадинского месторождения: с автоклавным выщелачиванием всего потока сырья в виде концентрата, биокека, или их смесей и показано, что они обеспечивают практически одинаковую скорость окупаемости вложений (не более 3 лет) даже при цене золота 1000 $ USA за тройскую унцию.. Схемы, в которых сохраняется действующая технология прямого цианирования биокека, окупаются гораздо медленнее (Захаров и др.,2012). Положительная практика работы завода Sao Bento в Бразилии который первоначально был введен в эксплуатацию по автоклавной технологии, а в 1990-1991гг. перешел на комбинированную бактериально-автоклавную переработку концентрата с высоким содержанием сульфидной серы 24,9%, подтверждает целесообразность комбинирования процессов бактериального и автоклавного выщелачивания высоко сульфидных концентратов. В результате применения комбинированной технологии извлечение золота при цианировании остатка автоклавного выщелачивания увеличилось до 95% и выше по сравнению с извлечением золота, равном 90% при прямом автоклавном выщелачивании концентрата. Показано, что проведенная реконструкция на предприятии Sao Bento позволила существенно снизить нагрузку на автоклавный передел и повысить его производительность почти в 2 раза (Silva, 2004).