СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ БЕДНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Общее количество добытого золота в мире в 2018 году превысило 3 тысячи тонн. По оценке большинства отечественных и зарубежных геологов, такое количество добываемого золота уже не может быть компенсировано восполнением его запасов за счет открытия новых крупных и, тем более, уникальных по масштабу месторождений. Геологическая разведка рядовых по запасам руд месторождений еще обеспечивает их прирост, сопоставимый с уровнем погашаемых запасов на разрабатываемых месторождениях, но, учитывая тенденцию снижения содержания в них золота и роста сложности переработки, не решает проблему стабилизации сырьевой базы золотодобывающей промышленности. Т еоретически, общемировые запасы этого благородного металла при сохранении такого уровня добычи могут быть исчерпаны за 20-25 лет. Фактически же, структура минерально-сырьевой базы золота, при ожидаемом росте цен на него, должна будет неизбежно трансформироваться за счет переоценки запасов эксплуатируемых рудных и россыпных месторождений (с переводом непромышленных- забалансовых запасов в балансовые), вовлечением во вторичную переработку накопленных отходов горно-обогатительного производства и лома, увеличением количества попутно извлекаемого золота из руд цветных и редких металлов. Главная проблема вовлечения в производство таких источников получения золота заключается в том, что оно преимущественно находится в них в форме мельчайших частиц, крупность которых во многих случаях не превышает первые десятки нанометров (нанометр-10-9 м). Более того, руды основных крупных собственно золоторудных и медно-золоторудных месторождений, разрабатываемых в настоящее время и планируемых к отработке, содержат этот металл в основном в дисперсной форме. Золото такой размерности прочно связано с атомами химических элементов, формирующих кристаллические решетки концентрирующих его минералов, поэтому даже обнаружение и точное установление количества такого рассеянного (дисперсного) золота в минеральном сырье современными электронно-микроскопическими и химико-аналитическими методами является сложной проблемой. Масштабное вовлечение в разработку месторождений руд с преимущественно дисперсным-невидимым золотом (в американской геологической литературе invisible gold) началось еще в конце 60-х-начале 70-х годов прошлого века в США в штате Невада, что позволило вывести этот штат в лидеры золотодобычи в стране, а самим США стать на определенный период ее мировым лидером. Такому успеху в первую очередь способствовала интенсивная работа геологов и металлургов как коммерчески заинтересованных геологоразведочных и горнодобывающих компаний, так и Горного бюро США, при минимальном вмешательстве в этот процесс министерских работников. З а сравнительно короткий период времени были разработаны и реализованы технологии выщелачивания дисперсного золота - перевода его в растворенное состояние с последующим извлечением из раствора с помощью осадителей или сорбентов. При этом богатые руды на первом этапе переработки подвергаются предварительному окислению для вскрытия содержащих дисперсное золото сульфидных минералов и подавления поглощающей активности углистого вещества. Окисление осуществлялось с помощью активного хлора, генерируемого непосредственно в рудной пульпе, а затем вследствие роста в руде содержания органического углерода и расхода хлора, был реализован переход на автоклавное и бактериальное окисление. В первом варианте окисление проводится с помощью автоклавов - аппаратов в которых руда или полученные из нее концентраты под давлением и при повышенной температуре обрабатывается кислородом, во втором - в биореакторах с помощью железо- и серуокисляющих бактерий. Для переработки бедных (с содержанием золота менее 2.5-3 г/т), окисленных природными процессами руд была разработана, испытана и в течение 2-х лет внедрена на руднике Кортез технология кучного выщелачивания, которая в настоящее время широко используется практически во всех странах с развитой золотодобывающей промышленностью, в том числе и в РФ. Следует заметить, что аналогичные технологии в этот же период и даже с некоторым опережением, были разработаны и в РФ ( в то время РСФСР в составе СССР), в Иргиредмете, МИСиС и МГРИ, но по ряду причин не научно-технического характера, они не были реализованы в промышленности. Кучное выщелачивание, в сравнении с фабрично-заводскими схемами переработки золотосодержащих руд, требует существенно меньших( в 1.5-3 раза) капитальных и эксплуатационных затрат, соответственно поэтому оно может использоваться для переработки бедных руд и техногенного минерального сырья. Но для переработки бедных руд и техногенного сырья с дисперсным и инкапсулированным золотом этот способ является малоэффективным. Д ля повышения извлечения этих форм золота из бедных руд и техногенного минерального сырья при использовании технологии кучного выщелачивания в первую очередь необходимо обеспечить повышение степени окисления минеральной массы и ее проницаемости для технологических растворов. Известно, что активность кислорода, как окислителя, можно усилить не только путем повышения давления и температуры среды или биокаталитического действия бактерий, но посредством перевода его двухатомарной формы в атомарную или трехатомарную - озон. Соединения таких форм кислорода с водородом в водных растворах (перекись водорода, гидроксил-радикал, диоксид водорода) являются высокоактивными окислителями. Для повышения выхода таких соединений наиболее рационально использовать сочетание фотохимической и электрохимической обработки растворов и взаимодействующих с ними газов соответствующего состава. Таким образом, главной отличительной особенностью данной технологии является то, что такие окислители образуются непосредственно в растворе путем его последовательной или совмещенной обработки его в электрохимических и фотохимических реакторах.

Подробнее в журнале «Золотодобывающая промышленность»№2(92) апрель 2019 г.