Кучное сернокислотно-тиоцианатное выщелачивание золота и урана

Цель – определить основные показатели совместного (одновременного) кучного выщелачивания золота и урана из окисленной золотоурановой руды сернокислыми тиоцианатными растворами. Пилотные испытания по совместному кучному выщелачиванию золота и урана проводили на окисленной золотоурановой руде, дробленой до крупности -40+0 мм. Содержание золота в руде составило 0,80 г/т, урана – 266 г/т. Для исследований использовалась перколяционная колонна диаметром 300 и высотой 2000 мм. Масса руды в колонне составляла 180 кг. Температура в процессе испытаний находилась в пределах 17–25°С. Выщелачивание проводили при следующих условиях: концентрация H₂SO₄ – 5 г/дм³, концентрация SCN^– – 0,5 г/дм³, Eh – 490–510 мВ, концентрация ионов Fe³⁺ – 1,0–1,5 г/дм³. Источником ионов железа служили кислоторастворимые минералы, содержащиеся в руде. В качестве окислителя ионов Fe²⁺ использовалась пероксид водорода. Пилотные испытания выполнялись в замкнутом цикле с раздельной сорбцией золота и урана. По результатам проведенных исследований по сернокислому тиоцианатному кучному выщелачиванию извлечение золота составило 90%, урана – 55%. Конечным продуктом выщелачивания золота и урана являлись насыщенные активированные угли и ионообменные смолы. Установлено, что содержание золота на активированных углях составило 0,5–0,6 мг/г, а содержание урана на ионообменных смолах – 30–35 мг/г. Расход реагентов составил: H₂SO₄ – 10,5 кг/т, KSCN – 0,94 кг/т, H₂O₂ – 0,65 кг/т. Показано, что технология совместного кучного выщелачивания золота и урана сернокислыми тиоцианатными растворами позволяет эффективно перерабатывать исследуемую руду. Показатели извлечения золота и урана сопоставимы с показателями, полученными в ходе пилотных испытаний по кучному выщелачиванию исследуемой руды по стандартной технологии раздельного извлечения данных металлов с использованием сернокислых и цианидных растворов в две стадии.  

1. Котляр Ю.А., Меретуков М.А., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов. М.: Руда и Металлы, 2005. 432 с.

2. Шипнигов А.А., Собенников Р.М., Епифоров А.В., Мусин Е.Д. Кучное выщелачивание окисленных золотоурановых руд // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XХVII Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 7–8 апреля 2022 г.). Екатеринбург: УГГУ, 2022. С. 190–194.

3. Шипнигов А.А., Собенников Р.М., Епифоров А.В., Мусин Е.Д., Григорьев С.Г. Кучное выщелачивание золота и урана из окисленной золотоурановой руды // Рациональное освоение недр. 2022. № 2. С. 66–71. https://doi.org/10.26121/ RON.2022.73.14.009. EDN: BDRHMA.

4. Robinson R.E. Status report from South Africa // Processing of low-grade uranium ores (Vienna, 27 June – 1 July 1966). Vienna: International Atomic Energy Agency, 1967. Р. 33–37.

5. Fleming C.A. A process for simultaneous recovery of gold and uranium from South African ores // Gold 100-Proceeding of the International Conference on Gold. Extractive Metallurgy of Gold, South African Institution of Mining and Metallurgy. Johannesburg, 1986. Vol. 2. Р. 301–309.

6. Молоков П.Б., Буйновский А.С., Макасеев Ю.Н., Арутюнян Д.Р. Разработка технологии совместного извлечения урана, золота и редкоземельных металлов из комплексных руд // Ядерная энергетика: технология, безопасность, экология, экономика, управление: сб. науч. тр. I Всерос. науч.-практ. конф. молодых атомщиков Сибири (г. Томск, 19–25 сентября 2010 г.). Томск: Томский политехнический университет, 2010. С. 47–48.

7. Ширяева В.В. Разработка комплексной технологии извлечения золота из комплексных золотоурановых руд с использованием комплексных роданидных растворов методом кучного выщелачивания // ГИАБ. 2012. С. 403–412.

8. Aylmore M.G. Alternative lixiviants to cyanide for leaching gold ores // Gold Ore Processing. Project Development and Operations. 2016. Chapt. 27. P. 447–484. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63658-4.00027-X.

9. Venter R., Boylett M. The evaluation of various oxidants used in acid leaching of uranium // Hydrometallurgy Conference 2009 (Gauteng, 24–26 February 2009). Gauteng: The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2009. P. 445–455. 10. Ahmed S.H., Sheta M.E., Saleh G.M., Mahfouz M.G., Mohammed S.A., Abdel Aal M.M. Sulphuric acid leaching of uranium ore using MnO2 as an oxidizing agent // Chemical Technology аn Indian Journal. 2015. Vol. 10. Iss. 2. Р. 60–68.

10. Литвиненко В.Г., Шелудченко В.Г., Филоненко В.С. Совершенствование процесса агитационного выщелачивания урановых руд // Горный журнал. 2018. № 7. Р. 69–72. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.07.13.

11. Кононова О.Н., Холмогоров А.Г., Кононов Ю.С. Сорбционное извлечение золота из растворов и пульп. Химизм процесса, селективность, технология. Красноярск: СФУ, 2011. 200 с.

12. Шипнигов А.А., Епифоров А.В., Собенников Р.М. Определение оптимальных параметров извлечения золота из золотоурановой руды сернокислыми тиоцианатными растворами // Металлургия цветных, редких и благородных металлов: сб. докл. XV Междунар. конф. им. члена-корреспондента РАН Геннадия Леонидовича Пашкова (г. Красноярск, 6–8 сентября 2022 г.). Красноярск: Научно-инновационный центр, 2022. С. 223–230. EDN: KDPLDC.

13. Шипнигов А.А., Епифоров А.В., Собенников Р.М. Исследование динамики выщелачивания золота и урана сернокислыми тиоцианатными растворами // Современные проблемы комплексной и глубокой переработки сырья природного и техногенного происхождения (Плаксинские чтения – 2022): матер. Междунар. конф. (г. Владивосток 4–7 октября 2022 г.). Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2022. С. 329–332. https://doi.org/10.24866/7444-5340-4.

14. Shipnigov A.A., Epiforov A.V., Sobennikоv R.M. Combined recovery of gold and uranium from gold-uranium ores // World Gold (Shenyang, 4–7 September 2023). Shenyang, 2023. Р. 783–791.

15. Пат. № 2791169, Российская Федерация, C22B 60/02, C22B 11/00, С22В 3/06. Способ извлечения золота и урана из золотоурановых руд / А.А. Шипнигов, Е.Д. Мусин, А.В. Епифоров; заявитель и патентообладатель АО «Иргиредмет».

16. Заявл. 28.06.2021; опубл. 03.03.2023. Бюл. № 7.

17. Собенников Р.М., Епифоров А.В., Шипнигов А.А. Исследования по сорбции золота и урана из сернокислых растворов, содержащих тиоцианат-ион // Современные технологии производства цветных металлов: матер. Междунар. науч. конф., посвящ. 80-летию С.С. Набойченко (г. Екатеринбург, 24–25 марта 2022 г.). Екатеринбург: УРФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2022. С. 98–104.

18. Пат. № 2791113, Российская Федерация, C22B 11/00, C22B 60/02, С22В 3/24, С22В 15/04. Способ извлечения золота и урана из сернокислых растворов / А.А. Шипнигов, Е.Д. Мусин, А.В. Епифоров; заявитель и патентообладатель АО «Иргиредмет». Заявл. 28.06.2021; опубл. 02.03.2023. Бюл. № 7.

19. Azizitorghabeh A., Wang J., Ramsay J.A., Ghahreman A. A review of thiocyanate gold leaching – сhemistry, thermodynamics, kinetics and processing // Minerals Engineering. 2021. Vol. 160. Р. 106689. https://doi.org/19.1016/j.mining.2020.106689.

20. Епифоров А.В., Козлов А.А., Набиулин Р.Н., Немчинова Н.В. Извлечение золота из упорных сульфидных концентратов с использованием автоклавного окисления и тиоцианатного выщелачивания // Цветные металлы. 2021. № 11. С. 9–16. https://doi.org/10.17580/tsm.2021.11.01.

21. Kozlov A.A., Epiforov A.V., Nemchinova N.V. The carbon adsorption technology of gold-thiocyanate complexes from sulfuric acid solutions containing copper and iron // Proceedings of XXХ International Mineral Processing Congress (Cape Town, 18–20 October 2020). Cape Town, 2021. P. 2180–2191.

22. Нестеров Ю.В. Иониты и ионообмен. Сорбционная технология при добыче урана и других металлов методом подземного выщелачивания. М.: ОАО «Атомредметзолото», 2007. 480 с.