«Золотодобывающая промышленность» 6(90) декабрь 2018 год

Геотехнологии шахтного и скважинного выщелачивания сложноизвлекаемых форм благородных металлов активированными водно-газовыми эмульсиями

Секисов А.Г., Рассказова А.В.(ИГД ДВО РАН)  Перспективы развития минерально-сырьевой базы благородных металлов связано не только с вводом в эксплуатацию их крупномасштабных месторождений, представленных минерализованными зонами метаморфизованных углефицированных терригенных толщ, комплексными медно-золоторудными и медно-никелевыми месторождениями, но и техногенными и техногенно-трансформированными запасами. Основной сложностью вовлечения в повторную промышленную разработку техногенных и техногенно-трансформированных запасов минерального сырья, является представленность их сложноизвлекаемыми рассеянными (инкапсулированными и дисперсными, химически связанными) формами нахождения в кристаллической решетке минералов-носителей. В настоящее время достигнут существенный прогресс в переработке богатых руд и концентратов, содержащих дисперсные формы благородных металлов, что в первую очередь стало возможно за счет использования эффективных процессов бактериального и автоклавного окисления сульфидных минералов, сульфосолей и углистого вещества. Для извлечения дисперсных форм золота и металлов платиновой группы из бедных упорных руд и техногенно-трансформированного минерального сырья, объективно требуется разработка низкозатратных технологий. Причем в данном случае более рационально использовать физико-химические геотехнологии или их комбинации с традиционными технологиями добычи и переработки минерального сырья. Разработка геотехнологий, обеспечивающих возможность перевода в растворенную форму основных сложноизвлекаемых форм нахождения благородных металлов в минеральном веществе, может быть осуществлена только на основе детальных минералого-геохимических исследований с последующим теоретическим и экспериментальным обоснованием параметров воздействий на кристаллическую решетку минералов-носителей, обеспечивающих в ней целенаправленные вещественно-структурные преобразования. Изучение тонковкрапленных, инкапсулированных и дисперсных форм нахождения золота и металлов платиновой группы в минеральном веществе, имеет не только познавательное, но и важное практическое значение, т.к. «поведение» их в различных технологических процессах существенно варьирует. Поэтому, без принятия соответствующих инженерных решений может привести к его недоизвлечению в конечный продукт, а соответственно к экономическому ущербу. В рудах месторождений большинства формационных типов, золото, платина и палладий находится в 3-х основных минеролого-геохимических формах : мелких вкраплений, обособленных от других минеральных зерен, «тонких» инкапсулированных включений в кристаллическую решетку минералов-концентраторов, а также в химически связанном, дисперсном состоянии. Наиболее вероятно, что дисперсная форма нахождения этих благородных металлов в сульфидных, сульфоарсенидных и сульфосолевых минералах-концентраторах в основном представлена полиэлементными или моноэлементными кластерами, в которых они прочно связаны с элементной серой или с серой и водородом. Эти соединения, в частности для золота, можно выразить общей формулой AunSm, Aun(SmНк). При этом предполагается, что в таких кластерных образованиях их «ядерная» часть представлена моноэлементными соединениями атомов золота, а внешняя оболочка состоит из атомов серы. А.Д. Генкин (ИГЕМ РАН) в 1993 г. на основании обобщения многочисленных данных анализов и микрофотографий пирит-арсенопиритовых руд ряда месторождений Сибири выдвинул гипотезу о наличии в них бинарных ионных структур (Fe,Au)3+-(As-S)3-. Экспериментальные исследования с осаждение ионов золота на поверхность арсенопирита, проведенные рядом американских химиков, привели их к выводу о формировании его соединений, в которых главными являются не металлические связи, а ковалентные : Fe(As-S)2-Au2S. Эти точки зрения на формы нахождения дисперсного золота в мышьяк содержащих минералах можно рассматривать не альтернативными, а взаимно дополняющими, если считать, что соединения As-S или (As-S)2 являются своеобразным комплексообразователем для золота в твердой фазе. Таким образом, хотя соединения золота с мышьяком и не выделены в отдельную монофракцию, но множество фактов свидетельствует в пользу того, что в арсенопирите, мышьяковистом пирите и, вероятно, в скородите, золото образует совместно с мышьяком наноразмерные пленочные структуры, по предположению некоторых авторов типа Aun(S -As)m или Aun[ (SH)m Asк]. Концентраторами дисперсного золота в рудах и песках россыпей являются не только сульфидные и сульфоарсенидные минералы, но и окислы кремния –кварц и халцедон. Теоретически, в этих минералах возможны две основные формы его нахождения: соединений с окислами кремния таких, например, как Au2SiO3*Au2SiO4 или обособленных золото-кремниевых соединений кремния (AunSim).Аналогичные золото-углеродные наноструктуры (AunСm)могут образовываться в ходе биогеохимического рециклинга золота(часть золота при разрушении металоорганических комплексов в осадочных породах, насыщенных органикой, в зонах ТМА мигрирует в твердофазной среде, часть-упрочняет связи с углеродом) . В этом случае атомы золота могут находиться внутри углеродного фуллерена как в своеобразном коконе. Подрбнее в журнале «Золотодобывающая промышленность» №6(90) декабрь 2018 г.