Выбор выщелачивающей системы для извлечения золота из руды месторождения «Быньговское»

Цель работы – формирование научных основ экологически чистой технологии извлечения золота из минерального сырья. В качестве альтернативы традиционному цианиду предложены хлорсодержащие производные изоциануровой кислоты, относящейся к разряду органических кислот (C₃H₃N₃O₃). Данный реагент в изучаемом процессе сочетает роль окислителя пролонгированного действия и комплексообразователя, в роли которого служит образующийся ион Cl^–. В исследованиях использована методика вращающегося диска. Результаты экспериментов оценивали измерением содержания золота в растворах с использованием атомно-адсорбционного метода. Изучены теоретические особенности растворения золота с использованием предлагаемого реагента. С целью оценки применимости выявленных закономерностей для практического использования оценены сравнительные показатели выщелачивания золота из руды месторождения «Быньговское» (Свердловская область) предложенным реагентом, цианидом и китайским заменителем цианида «Цикада». Изучена зависимость скорости растворения золотого диска от температуры, концентраций выщелачивающего реагента и соляной кислоты. В опытах с дисковым образцом установлена экспоненциальная зависимость скорости от концентрации изучаемого реагента, при этом максимальная интенсивность процесса достигается при достижении концентрации выше 50 г/дм³. Оптимальный уровень кислотности – 0,3–0,4 г-ион/дм³ соляной кислоты. Установлено, что повышение температуры позволяет ускорить растворение, но технологически это не оправдано. Скорость растворения золотого диска в оптимальных условиях достигает 0,5 • 10^-3 г-ион/(см²•мин), что примерно в 100 раз выше, чем при растворении цианистыми растворами в традиционных режимах. При выщелачивании золота из руды в сопоставимых условиях достигнута близкая степень извлечения золота растворами цианидов и хлорсодержащих производных изоциануровой кислоты, при использовании растворов «Цикады» данный показатель в 2 раза ниже. В целом по результатам исследований установлены высокая скорость растворения золота при использовании предложенного реагента и технологическая возможность выщелачивания золота из руды при использовании данного экологически чистого реагента.

1. Дмитриенко В. П., Дмитриенко И. В., Макасеев Ю. Н., Сидоров М. Е. Тиомочевинное выщелачивание золота из гравитационного концентрата // Золото и технологии. 2019. № 1. С. 82–85.

2. Whitehead J. A., Zhang J., Cluskey A., Lawrance G. A. Comparative leaching of a sulfidic gold ore in ionic liquid and aqueous acid with thiourea and halides using Fe(III) or HSO5− oxidant // Hydrometallurgy. 2009. Vol. 98. Iss. 3-4. P. 276–280. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2009.05.012.

3. Холов Х. И., Шарифбоев Н. Т., Самихов Ш. Р., Джуракулов Ш. Р., Зарифова М. С. Выщелачивание золота различными растворами, заменители цианида и их перспективы в будущем // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2021. Т. 14. № 4. С. 433–447. https://doi.org/10.17516/1999-494X-0324.

4. Syed S. Recovery of gold from secondary sources – a review // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 115-116. Р. 30–51. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2011.12.012.

5. Grosse A. C., Dicinoski G. W., Shaw M. J., Haddad P. R. Leaching and recovery of gold using ammoniacal thiosulfate leach liquors (a review) // Hydrometallurgy. 2003. Vol. 69. Iss. 1-3. P. 1–21. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(02)00169-X.

6. Gökelma M., Birich A., Stopic S., Friedrich B. A Review on alternative gold recovery reagents to cyanide // Journal of Materials Science and Chemical Engineering. 2016. Vol. 4. Iss. 8. P. 8–17. https://doi.org/10.4236/msce.2016.48002.

7. Tein I., Ziyadanogullari R. The effect of sulfurization process on flotation of copper ore containing gold and silver // Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. 2008. Vol. 7. No. 3. Р. 193–202. http://dx.doi.org/10.4236/jmmce.2008.73015.

8. Hodouin D., Makni S. Real-time reconciliation of mineral processing plant data using bilinear material balance equations coupled to empirical dynamic models // International Journal of Mineral Processing. 1996. Vol. 48. Iss. 3-4. P. 245–264. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(96)00025-7.

9. Ширяева В. В. Разработка технологического режима извлечения золота из комплексных золотоурановых руд с использованием роданидных растворов методом кучного выщелачивания // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 7. С. 403–412.

10. Baghalha M. Leaching of base gold-bearing ore with chloride-hypochlorite solutions // International Journal of Mineral Processing. 2007. Vol. 82. Iss. 4. P. 178–186. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2006.09.001.

11. Olteanu A. F., Dobre T., Panturu E., Radu A. D., Akcil A. Experimental process analysis and mathematical modeling for selective gold leaching from slag through wet chlorination // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 144-145. P. 170–185. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.02.011.

12. Guo Xue-Yi, Liu Zuo-Wei, Tian Qing-Hua, Li Dong, Zhang Lei. Gold extraction from Carlin-type concentrate by a novel environmentally friendly lixiviant // Hydrometallurgy. 2022. Vol. 211. P. 105884. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105884.

13. Yannopoulos J. C. The extractive metallurgy of gold. New York: Van Nostrand Reinhold, 1991. 273 р. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-8425-0.

14. Neto I. F. F., Soares H. M. V. M. Simple and near-zerowaste processing for recycling gold at a high purity level from waste printed circuit boards // Waste Management. 2021. Vol. 135. P. 90–97. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.08.025.

15. Ahtiainena R., Lundström M. Cyanide-free gold leaching in exceptionally mild chloride solutions // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 234. P. 9–17. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.197.

16. Hasab M. G., Rashchi F. Chloride–hypochlorite leaching and hydrochloric acid washing in multi-stages for extraction of gold from a refractory concentrate // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 142. P. 56–59. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.11.015.

17. Barani K., Kogani Y., Nazarian F. Leaching of complex gold ore using a cyanide-glycine solution // Minerals Engineering. 2022. Vol. 180. Р. 107475. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107475.

18. Самихов Ш. Р., Зинченко З. А. Изучение кинетики процесса цианирования золота и серебра из руды месторождения Мосариф // Наука и инновация. 2014. № 1. С. 88–92.

19. Хабибулина Р. Э., Лобанов В. Г. Экологически чистая технология выщелачивания золота из техногенного сырья // Актуальные проблемы развития технических наук: сб. ст. участников XXIV Областного конкурса науч.-иссл. работ «Научный Олимп» по направлению «Технические науки». Екатеринбург: Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2021. С. 31–35.

20. Хабибулина Р. Э., Лобанов В. Г., Колмачихина О. Б., Коновалов М. В., Дружинин Д. И. Извлечение золота из концентратов экологически чистым способом // Современные технологии производства цветных металлов: матер. Междунар. науч. конф., посвящ. 80-летию С. С. Набойченко (г. Екатеринбург, 24 марта 2022 г.). Екатеринбург: Изд-во Уральского университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2022. С. 192–196.