Изучение закономерностей сорбции цианидных комплексов Au, Ag, Hg, Cu, Ni углистым сорбционно-активным сырьём и использование добавок Ag для подавления сорбционной активности

Цель – изучение закономерностей сорбции Au, Ag, Hg, Cu, Ni углистым сырьем и поиск эффектов подавления его сорбционной активности для повышения извлечения Au. Объектами исследования явились хвосты цианирования трех сорбционно-активных продуктов с массовой долей органического углерода 0,34–0,60%. Изотермы сорбции металлов определяли методом переменных концентраций при варьировании концентрации NaCN в пределах 0,7–2,0 г/дм3 и температуры 20–80°С. Рассмотрен альтернативный подход к снижению сорбционной активности углистого сырья, заключающийся в использовании цианидных комплексов Ag, Cu, Ni. Установлено, что наибольшее значение коэффициента изотерм Фрейндлиха достигается по Au (1,70– 1,82), следующими в ряду селективности стоят Hg (0,47–1,81) и Ag (0,37–0,55). Показано, что Cu и Ni сорбируются на порядок хуже (коэффициент – 0,022–0,067). Выявлено, что сорбция Au и Ni практически не зависит от концентрации NaCN; для Ag, Hg, Cu наблюдается снижение сорбции при увеличении концентрации реагента. Сорбция Au, Ag, Hg, Cu, Ni углистым сырьем в 5–12 раз снижается с увеличением температуры; изостерические теплоты сорбции металлов составили 14–22 кДж/моль, что характерно для физической сорбции. Установлено, что изученные закономерности сорбции металлов углистым сырьем полностью совпадают с аналогичными для активных углей. Показано, что из изученных металлов для подавления сорбционной активности исследуемого сырья может быть успешно применено Ag, которое хорошо сорбируется природным углистым веществом и не требует специальной технологии очистки образующихся отходов. В проведенных бутылочных тестах по цианированию при количестве сорбированного Ag 0,08–0,10 г/т количество дополнительно извлеченного Au составило 0,06–0,11 г/т, прирост извлечения Au – 2,5–8,0%. Обнаруженный эффект подавления сорбционной активности может быть применен на золотодобывающих предприятиях, цианирующих сорбционно-активное сырье.

1. Dunne R., Buda K., Hill M., Staunton W., Wardell-Johnson G., Tjandrawan V. Assessment of options for economic processing of preg-robbing gold ores // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2012. Vol. 121. Iss. 4. P. 217–223. https://doi.org/10.1179/1743285512Y.0000000019.

2. Afenya P.M. Treatment of carbonaceous refractory gold ores // Minerals Engineering. 1991. Vol. 4. Iss. 7-11. P. 1043–1055. https://doi.org/10.1016/0892-6875(91)90082-7.

3. Dunne R., Staunton W.P., Afewu K. A historical review of the treatment of preg-robbing gold ores - what has worked and changed // World Gold 2013: Conference Proceedings (Brisbane, 26–29 September 2013). Brisbane: The Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2013. P. 99–110.

4. Yang Hong-ying, Liu Qian, Song Xiang-ling, Dong Jin-kui. Research status of carbonaceous matter in carbonaceous gold ores and bio-oxidation pretreatment // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013. Vol. 23. Iss. 11. P. 3405–3411. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(13)62881-2.

5. Miller J.D., Wan R.-Y., Díaz X. Preg-robbing gold ores // Gold Ore Processing (Second Edition). Elsevier, 2016. P. 885–907. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63658-4.00049-9.

6. Ofori-Sarpong G., Adjei D.K., Amankwah R.K. Fungal-transformation of surrogate sulphides and carbonaceous matter in refractory gold ores: revisited // Ghana Mining Journal. 2017. Vol. 17. No. 2. P. 56–65. https://dx.doi.org/10.4314/gm.v17i2.8.

7. Helm M., Vaughan J., Staunton W.P., Avraamides J. An investigation of the carbonaceous component of pregrobbing gold ores // The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2009. P. 139–144.

8. Ahtiainen R., Liipo J., Lundström M. Preg-robbing verification and prevention in gold chloride-bromide leaching // Minerals Engineering. 2018. Vol. 128. P. 153–159. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.08.037. EDN: YKRMSL.

9. Adam M., Asamoah R., Akuffo O.-S.G., Amankwah R.K. Preg-robbing characteristics of gold ores in Ghana // Proceedings of the 3rd UMaT Biennial International Mining and Mineral Conference (Tarkwa, 30 July 2014). Tarkwa, 2014. P. 192–196.

10. Schmitz P.A., Duyvesteyn S., Johnson W.P., Enloe L., McMullen J. Ammoniacal thiosulfate and sodium cyanide leaching of preg-robbing Goldstrike ore carbonaceous matter // Hydrometallurgy. 2001. Vol. 60. Iss. 1. P. 25–40. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00154-7.

11. Gómez Santiago M., Cholico González D., Ortiz Lara N., Escudero García R. Carbonaceous ore characterization and the identification of the preg-robbing effect // Epistemus. 2022. Vol. 16. No. 32. https://doi.org/10.36790/epistemus.v16i32.205. EDN: MHXEQP.

12. Stenebråten J.F., Johnson W.P., Brosnahan D.R. Characterization of Goldstrike ore carbonaceous material. Part 1: Chemical characteristics // Mining, Metallurgy and Exploration. 1999. Vol. 16. Iss. 3. P. 37–43. https://doi.org/10.1007/bf03402817. EDN: NQRYGC.

13. Stenebråten J.F., Johnson W.P., McMullen J. Characterization of Goldstrike ore carbonaceous material. Part 2: Physical characteristics // Mining, Metallurgy and Exploration. 2000. Vol. 17. Iss. 1. P. 7–15. https://doi.org/10.1007/BF03402823.

14. Fleming C.A., McMullen J., Thomas K.G., Wells J.A. Recent advances in the development of an alternative to the cyanidation process: thiosulfate leaching and resin in pulp // Minerals and Metallurgical Processing. 2003. Vol. 20. No. 1. P. 1–9. https://doi.org/10.1007/BF03403107.

15. Birich A., Friedrich B. Green gold production from primary and secondary resources // Metallurgical and Materials Data. 2023. Vol. 1. No. 2. P. 51–55. https://doi.org/10.30544/MMD7. EDN: ILKMZG.

16. Goodall W.R., Leatham J.D., Scales P.J. A new method for determination of preg-robbing in gold ores // Minerals engineering. 2005. Vol. 18. Iss. 12. P. 1135–1141. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2005.05.014.

17. Ramli S.C.S., Osman R.M. Meeting the challenge of Penjom gold mine’s geology in the recovery of fine gold in carbonaceous ores // Bulletin of the Geological Society of Malaysia. 2015. Vol. 61. P. 1–9. https://doi.org/10.7186/bgsm61201501.

18. Hugo R.A., La Brooy S., Raponi T.R., Michaud R.L., Mathisen M.B. Equinox Gold Corp. NI 43-101 Technical Report on the Santa Luz Project. 2020. Режим доступа: https://www.equinoxgold.com/wp-content/uploads/2023/01/2020-SantaLuz.pdf (дата обращения: 01.03.2025).

19. Bas A.D., Altinkaya P., Yazici E.Ye., Deveci H. Preg-robbing potential of sulphide-bearing gold ores // Proceedings of 13th International Mineral Processing Symposium (Bodrum, 10–12 October 2012). Bodrum: Eskişehir Osmangazi University. 2012. P. 613–618.

20. Helm M.M., Vaughan J.P., Staunton W.P. Evaluation of preg-robbing in goldstrike carbonaceous ore using raman spectroscopy // Proceedings of the 50th Annual Conference of Metallurgists of CIM (Montreal, 2–5 October 2011). Montreal, 2011. P. 595–606.

21. Ahmadiantehrani M., Hendrix J.L., Ramadorai G. Hypochlorite pretreatment in heap leaching of a low-grade carbonaceous gold ore // Mining, Metallurgy and Exploration. 1991. Vol. 8. No. 1. P. 27–31. EDN: FIBYCH.

22. Santiago R.C.C., Ladeira A.C.Q. Reduction of preg-robbing activity of carbonaceous gold ores with the utilization of surface blinding additives // Minerals Engineering. 2019. Vol. 131. P. 313–320. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.11.029.

23. Adams M.D., Burger A.M. Characterization and blinding of carbonaceous preg-robbers in gold ores // Minerals Engineering. 1998. Vol. 11. Iss. 10. P. 919–927. https://doi.org/10.1016/s0892-6875(98)00079-x.

24. Kulpa C.F., Brierley J.A. Microbial deactivation of preg-robbing carbon in gold ore / eds. A.E. Torma, J.E. Wey, V.L. Lakshmanan. Biohydrometallurgical Technologies: The minerals. Warrendale: Metals and Materials Society, 1993. Vol. 1. P. 427–435.

25. Бывальцев А.В., Винокурова М.А., Войлошников Г.И. Разработка и внедрение гравитационно-цианистой технологии переработки высоко сорбционноактивной руды с последующим переходом на гравитационно-флотационно-цианистую схему // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2024. Т. 24. № 4. С. 5–16. https://doi.org/10.14529/met240401. EDN: VOSCDR.

26. Бывальцев А.В. Методика оптимизации расхода реагентов-подавителей сорбционной активности в процессе цианирования углистого золотосодержащего сырья // Теория и технология металлургического производства. 2025. № 3. С. 4–9. EDN: VUVZOY.

27. Пат. № 2819012, Российская Федерация, С22В 11/08, C22B 3/24, B01D 15/00. Способ извлечения золота из углисто-сульфидного сырья двойной упорности / О.Ю. Поперечникова, И.А. Сидоров, А.Я. Бодуэн; заявитель и патентообладатель АО «НПО «РИВС». № 2022130619. Заявл. 23.11.2022, опубл. 08.05.2024. Бюл. № 13. EDN: OYLYEO.

28. Бывальцев А.В., Войлошников Г.И., Хмельницкая О.Д. Методика подготовки углистосодержащих хвостов цианирования к пробирному анализу золота // iPolytech Journal. 2025. Т. 29. № 1. С. 123–132. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2025-1-123-132. EDN: IOWITS.