Оценка перспектив использования инновационных технологий при переработке техногенно-трансформированного золотосодержащего минерального сырья

Накопленные за многие десятилетия работы золотодобывающих предприятий промышленные отходы представляют собой различные по степени трансформации, содержанию и формам нахождения золота техногенные минеральные образования. К ним относятся отвалы с включениями забалансовых и разубоженных руд, отработанные штабели кучного выщелачивания, хвосты флотационного и гравитационного обогащения, продукты металлургической переработки: кеки цианирования, огарки обжига. Как известно, они представляют собой не только нетрадиционное сырье для получения золота, но и в большинстве случаев являются источниками загрязнения окружающей среды. Кроме того, как показывают многочисленные исследования, в процессе естественной трансформации этих минеральных образований, под воздействием различных агентов окружающей среды, с подземными и поверхностными водами мигрируют не только элементы-поллютанты и остаточные реагенты, но и золото и сопутствующие ему ценные компоненты. Соответственно, с течением времени, такие минеральные образования могут потерять свой промышленный потенциал и остаться только источником поллютантов. Как правило, использование традиционных технологий для вторичной переработки минерального сырья не позволяет рентабельно доизвлекать из него ценные компоненты и в первую очередь золото В связи с этим , на фоне истощения минерально-сырьевой базы, проблема разработки технологий рентабельной и безопасной утилизации техногенно-трансформированного золотосодержащего минерального сырья в настоящее время приобретает еще большую значимость. Также в ближайшее время на государственном уровне должны создаваться необходимые правовые и экономические условия не только для создания и внедрения инновационных технологий, но и для реально продуктивного взаимодействия золотодобывающих предприятий и разработчиков- профильных научно-исследовательских институтов и ВУЗов. К настоящему времени практически для каждого из видов техногенно трансформированного золотосодержащего минерального сырья наработаны перспективные технологические решения, которые могут быть апробированы в масштабе тестовых и даже опытно-промышленных испытаний. Для спецотвалов с включениями забалансовых и разубоженных руд, отработанных штабелей кучного выщелачивания, гале-эфельных отвалов разработаны и испытаны в лабораторных и крупнообъемных перколяторах технологии скоростного кучного выщелачивания накислороженными растворами, выщелачивания активированными растворами с их предварительной электрохимической и фотоэлектрохимической подготовкой, кучно-скважинного выщелачивания с щадящей пневмоинъекционной и/или взрывоинъекционной подготовкой минеральной массы и др. Некоторые из этих технологий могут быть использованы и для переработки хвостов флотационного и гравитационного обогащения при предварительном окомковании минеральной массы. Сравнительные эксперименты показывают, что прирост извлечения золота при использовании таких технологических решений относительно стандартного цианирования(при прочих равных условиях) можно достигать десятки процентов. Например, при извлечении «тонкого» и пылевидного золота из алевритовой фракции песков россыпи Алия, классическое перколяционное выщелачивание золота (моделирующее кучное) раствором цианида натрия с концентрацией 1 г/л в течение 7 сут проведенное на стенде(рис.1) обеспечило извлечение 23%. рис. 1. Скоростное выщелачивание золота активированным водным раствором цианида натрия с расходом 0.2 л/сут, позволило получить извлечение на уровне 90%. Также достаточно высокие результаты при тестировании схем кучного выщелачивания активными растворами, при их использовании на стадии предварительного окомкования , получены на пробах хвостов обогащения Дарасунской фабрики, ЗИФ-1,ЗИФ-2 бывшего Балейского ГОКа, Новоширокинской ОФ, минеральной массы отработанного штабеля(карты)КВ рудников Апрелково и Дельмачик. При этом, для хвостов фабрики ЗИФ-1, содержание дисперсного и инкапсулированного золота в которых составляет 1.2-1.4 г/т, достигнутое извлечение в 70% не является максимальным. При использовании таких же активированных растворов в варианте механо-химической обработки хвостов и схемы двух стадийной сорбции, извлечение достигло 92%, что при таких высоких содержаниях в них золота, позволяет сделать вывод о предпочтительности использования при их последующей переработке кюветного выщелачивания. Кюветное выщелачивание активированными растворами может также применено не только хвостов обогащения, но также и огарков и кеков цианирования после механо-химической обработки и/или окомкования, активационного физико-химического или комбинированного (физико-химического и бактериального) окисления, что также доказано несколькими сериями экспериментов. Скважинное активационное выщелачивание с электродиффузионным концентрированием золота и других выщелоченных компонентов может быть использовано на локальных участках хвостохранилищ, обладающих необходимыми фильтрационными характеристиками и при его доизвлечении из гале-эфельных отвалов и прибортовых участков разрезов котлованов. Наиболее оригинальным из инновационных процессов в области переработки техногенного минерального сырья является фитомайнинг (извлечение металлов при помощи растений), предложенный в первоначальном виде в новой Зеландии и США. Для извлечения золота из минеральной среды наиболее приемлемым растением является обычная кукуруза. В Забайкальском государственном университете (ЗабГУ) совместно с ИГД ДВО РАН и ИГД СО РАН проведены эксперименты по комбинированному извлечению дисперсного золота из хвостов обогащения руд Илинского месторождения золото-сульфидно-кварцевой формации аммонийно-тиосульфатными растворами с активным кислородом, углекислым газом и использованием органических комплексов, продуцируемых корневой системой кукурузы и сопутствующими ей микрорганизмами, для повышения пористости и микротрещиноватости минералов-носителей золота. Экспериментальное выращивание на таких растворах кукурузы показало, что они интенсифицируют ее рост относительно контрольных образцов(фото на рис.4, левая рассада) Нахождение Илинского хвостохранилища в природоохранной зоне федепального значения(район Алханайского заповедника) исключал использование цианидов или хлоридных комплексов, что и потребовало поиск такого нестандартного решения. Извлечение золота из хвостов обогащения руд Илинского месторождения проводили в кюветах с изолирующим покрытием, оборудованных системой перфорированных в нижней части пластиковых трубок с запаянными торцами. До высаживания рассады кукурузы осуществлялась пропитка хвостов указанным выше раствором. Далее полив растений осуществлялся раствором пониженной концентрации. Выращенная в течение 2-х месяцев кукуруза была собрана и высушена. В золе, полученной при ее сжигании выявлено относительно содержание золота-0.23мг/г, расчет доизвлечения по остаточному содержанию в минеральной массе показал , что его уровень достиг не менее 30%. Безусловно, рассмотренные в статье инновационные технологии переработки техногенно-трансформированного золотосодержащего минерального сырья не могут быть внедрены в «готовом» виде, без адаптации к конкретным особенностям объектов, на которых будут проводиться их испытания. Необходимо прохождения всех стадий исследовательских, опытно-конструкторских и тестовых работ, что может быть реализовано только при условии возобновления сотрудничества между производственниками и разработчиками.

Подробнее в журнале "Золотодобывающая промышленность" №3(81) июнь 2017