Тестирование фотоэлектрохимического кучного выщелачивания и сорбции золота из упорных руд

В настоящее время на золотодобывающих предприятиях, использующих кучное выщелачивание накопилось достаточно большое количество рудного материала в отвалах забалансовых руд и отработанных штабелях с относительно высоким содержанием золота.. Проблема его доизвлечения заключается в том, что оно в таком минеральном сырье представлено преимущественно дисперсными и инкапсулированными формами нахождения. В связи с этим, становятся актуальными исследования путей извлечения этих форм золота из рудной массы с использованием компонентов растворов, обеспечивающих трансформацию структуры кристаллических решеток содержащих их минералов без использования повышенных температуры и давления. По мнению авторов, одним из наиболее практичных решений проблемы является использование комбинированной электрохимической и фотохимической обработки растворов, обеспечивающих в них формирование таких высокоактивных соединений как перекись водорода, ее димеры и тримеры, гидроксил- радикал и др. В статье представлены результаты экспериментальных исследований по использованию активированных растворов по извлечению и доизвлечению золота соответственно из упорных руд месторождения Погромное и соответствующей рудной массы отработанных штабелей КВ. Месторождение Погромное, представлено малосульфидными золотосодержащими метасоматитами переменного минерального состава с преобладанием в них кварца, серицита, карбонатов. Сульфидные минералы представлены в основном пиритом. Из других рудных минералов золоносность проявляет арсенопирит, еще менее распространный чем сульфиды. Доля высвобождаемого при измельчении руды (условно свободного) золота крупностью до 1 мм составляет 60-70%, золота в сростках 15-20%, дисперсного и инкапсулированного золота в алюмосиликатных , силикатных и в меньшей степени в сульфидных минералах- до 15%( остальное- золото покрытое пленками). В связи с малыми размерами золотин, наличием в рудах минералов, склонных к поглощению воды с выраженным гидратационным эффектом, обуславливающим кольматацию выщелачиваемого материала и каналированное движение потока реагента, извлечение золота из мелкодробленой агломерированной руды месторождения Погромное при кучном выщелачивании не превышает 50%. Повышение извлечения золота при переработке таких руд может быть обеспечено снижением крупности дробления с отдельной агломерацией мелких классов, но относительно низкие его содержания (до 1.5 г/т), не позволяют осуществить такое решение по экономическим соображениям. Другим возможным вариантом решения проблемы повышения извлечения золота из таких руд при КВ является использование активированных растворов, содержащих компоненты, способные проникать вглубь кристаллической решетки минералов, обеспечивая при взаимодействии с атомами катионообразующих элементов(железа, алюминия, магния и др.) их ионизацию, передислокацию и/или окисление кислородом. Соответственно, в кристаллической решетке минералов, с инкапсулированным и дисперсным золотом, развивается система дополнительных микротрещин и пор и обеспечивается доступ к нему окисляющих и комплексообразующих компонентов выщелачивающих растворов. В реальной кристаллической решетке любого минерала всегда имеют место не только видимые в микроскоп, но и скрытые- точечные дефекты( вакансии, структуры внедрения и т.д.), что обеспечивает возможность тунеллирования через ее междоузлия частиц малого ионного( атомарного,молекулярного) радиуса: протонов, отрицательно заряженных ионов водорода , их связанных пар, гидроксил-ионов и гидроксил-радикалов. Естественно, что при этом перечисленные частицы должны иметь соответствующую энергию, что может быть обеспечено обработкой содержащего их раствора определенными физическими полями и и/или излучениями. Диффундирующие в кристаллическую решетку минералов-концентраторов золота активные катионы водорода (протоны) и его анионы, гидроксил-ионы, гидроксил-радикалы, ионизированные молекулы воды( в частности за счет присоединения к ним электрона или его потери), могут разрывать как связи между атомами катионообразующих элементов и кремне-кислородным каркасом, так и внутренние и «внешние» связи в кластерах золота (моноэлементные и с другими минералообразующими элементами и элементами-примесями).Такая инициированная декластеризация, происходящая внутри кристаллической решетки, сопровождается передислокацией высвобождающихся атомов как катионообразующих элементов( что приводит к появлению в ней дополнительных микротрещин и пор), так и золота.. Появившиеся микротрещины и поры постепенно за счет капиллярного эффекта заполняются водой ( или выщелачивающим раствором). «Свободные» атомы или ионы золота, а также его гидроксидные Au(ОН) или гидридные AuН метастабильные комплексы, получают возможность дискретно передислоцироваться из глубины кристаллических решеток минералов-носителей к поверхностям первичных и вновь образованных микротрещин и пор кристалла минерала-носителя. При этом они вступают во взаимодействие с окисляющими и комплексообразующими компонентами выщелачивающего раствора и следовательно переходят в водную фазу. Для формирования активных растворов, содержащих компоненты, способные к проникновению в кристаллическую решетку минералов, окислению основных минералообразующих или трансформируют решетку силикатных и алюмосиликатных минералов( с образованием относительно хорошо проницаемых гелеобразных участков поликремниевых кислот nSiO2*mH2O), в ИГД ДВО и ИГД СО РАН, на базе исследований МГРИ-РГГРУ был разработан фотоэлектрохимический способ подготовки выщелачивающих растворов.