Исследование процессов окисления углеродсодержащих соединений и извлечения золота из упорного минерального сырья

Руды черносланцевой формации и продукты их переработки являются упорными для извлечения благородных металлов. Объект исследований – лежалые огарки обжига сульфидного золотосодержащего концентрата с включениями рассеянного углеродистого вещества. Цель исследований – разработать бесцианидную технологию извлечения золота из упорного минерального сырья на основе применения Albion-процесса. Изучен химический и гранулометрический составы золотосодержащих огарков. Установлено распределение золота и серебра по фракциям крупности: –2,0 мм – 90,81% золота и 87,83% серебра; –0,075 мм – 12,97 г/т золота и 63,17 г/т серебра, что соответствует 41,96% по золоту и 48,54% по серебру от содержания благородных металлов в исходных огарках. Это обуславливает необходимость доизмельчения фракции крупности +2,0 мм (Albion-процесс) и раздельного выщелачивания фракций крупности +0,16 мм и –0,16 мм. Разработана бесцианидная технология переработки огарков с использованием в качестве выщелачивающего реагента тиокарбамида (тиомочевины). Проведенные экспериментальные исследования позволили установить оптимальные технологические параметры тиокарбамидного выщелачивания: продолжительность процесса выщелачивания – 7 ч; концентрация тиомочевины – 2,0%; концентрация серной кислоты – 2,5%; отношение Т:Ж = 1,0:2,0; концентрация окислителя (перекиси водорода) – 0,45%. Результат нового технологического решения – повышение эффективности процесса выщелачивания за счет синергетического эффекта интенсифицирующих факторов на основе применения Albion-процесса, окисления углеродсодержащих соединений и сульфидных минералов перекисью водорода и тиокарбамидного выщелачивания золота в раствор, которое составило 89,66%.

Шумилова Л. В., Хатькова А. Н., Размахнин К. К. Исследование процессов окисления углеродсодержащих соединений и извлечения золота из упорного минерального сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 11. – С. 143–158. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_11_0_143.

Работа выполнена при поддержке проекта РНФ 22-17-00040 «Научное обоснование и разработка экологически чистых безотходных технологий переработки природного и техногенного минерального сырья» (2022–2023 гг.)

Шумилова Лидия Владимировна¹ — д-р техн. наук, доцент, профессор, е-mail: shumilovalv@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-5991-9204,
Хатькова Алиса Николаевна¹ — д-р техн. наук, профессор, профессор, e-mail: alisa1965.65@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-6527-0026,
Размахнин Константин Константинович¹ — д-р техн. наук, доцент, доцент, e-mail: igdranchita@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-2944-7642,
¹ Забайкальский государственный университет.

Шумилова Л.В., e-mail: shumilovalv@mail.ru.

1. Крупская Л. Т., Мелконян Р. Г., Зверева В. П., Растанина Н. К., Голубев Д. А., Филатова М. Ю. Опасность отходов, накопленных горными предприятиями в Дальневосточном федеральном округе, для окружающей среды и рекомендации по снижению риска экологических катастроф // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 12. — С. 102—112. DOI: 10.25018/0236_1493_2018_12_0_102_112.

2. Шумилова Л. В., Хатькова А. Н., Размахнин К. К., Черкасов В. Г. Стратегия рационального и комплексного использования минерального сырья на основе наилучших доступных технологий и оценки жизненного цикла отходов горного производства // Вестник Забайкальского государственного университета. — 2021. — Т. 27. — № 4. — С. 32—44. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-4-32-44.

3. Илиаш Н., Дунка Э., Оффенберг Ю., Тешеляну Д. Элементы геоэкологического аудита и учета объектов окружающей среды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3-1. — С. 359—371. DOI: 10.25018/0236_14 93_2021_31_0_359.

4. Меретуков М. А. Золото и природное углеродистое вещество. — М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2007. — 109 с.

5. Van de Velde K., Barbante C., Cozzi G., Moret I., Bellomi T., Ferrari C. P., Boutron C. F. Changes in the occurrence of silver, gold, platinum, palladium and rhodium in mont blanc ice and snow since the 18th century // Atmospheric Environment. 2000, vol. 34, no. 19, pp. 3117— 3127.

6. Rosenfeld C. E., Chaney R. L., Martinez C. E. Soil geochemical factors regulate Cd accumulation by metal hyperaccumulating Noccaea caerulescens (J. Presl & C. Presl) FK Mey in field-contaminated soils // Science of the Total Environment. 2018, vol. 616—617, pp. 279—287. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.11.016.

7. Velasquez-Yevenes L., Torres D., Toro N. Leaching of chalcopyrite ore agglomerated with high chloride concentration and high curing periods // Hydrometallurgy. 2018, vol. 181, pp. 215—220. DOI: 10.1016/j.hydromet.2018.10.004.

8. Секисов А. Г., Лавров А. Ю., Рассказова А. В. Фотохимические и электрохимические процессы в геотехнологии. — Чита: ЗабГУ, 2019. — 306 с.

9. Кучное выщелачивание благородных металлов / Отв. ред. проф. М.И. Фазлуллин. — М.: Академия горных наук, 2001. — 646 с.

10. Федотов П. К., Сенченко А. Е., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Исследования обогатимости сульфидных и окисленных руд золоторудных месторождений Алданского щита // Записки Горного института. — 2020. — Т. 242. — С. 218—227. DOI: 10.31897/pmi.2020.2.218.

11. Шумилова Л. В. Гравитационно-электрохимический способ извлечения золота из техногенных россыпей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № S19. — С. 186—192.

12. Baninla Y., Zhang M., Lu Y., Liang R., Zhang Q., Zhou Yu., Khan K. A transitional perspective of global and regional mineral material flows // Resources, Conservation and Recycling. 2019, vol. 140, pp. 91—101. DOI: 10.1016/j.resconrec.2018.09.014.

13. Чантурия В. А., Самусев А. Л., Миненко В. Г. Интенсификация химико-электрохимического выщелачивания золота из упорного минерального сырья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2020. — № 5. — С. 154—164. DOI: 10.15372/FTPRPI20200518.

14. Абрамов Б. Н. Оценка токсичности хвостохранилищ рудных месторождений Забайкальского края // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11. — С. 136—145. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_11_0_136.

15. Галачиева С. В., Соколов А. А., Соколова О. А., Махошева С. А. Система оценки устойчивого развития региональных народохозяйственных комплексов горных территорий // Устойчивое развитие горных территорий. — 2018. — Т. 10. — № 3. — С. 329—335. DOI: 10.21177/1998-4502-2018-10-3-329-335.

16. Корнилков С. В., Антонинова Н. Ю., Шубина Л. А., Собенин А. В. К вопросу об экологической реабилитации природной экосистемы, нарушенной при отработке Колыванского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 465—474. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-465-474.

17. Zehra Yigit Avdan, Gordana Kaplan, Serdar Goncu, Ugur Avdan Monitoring the water quality of small water bodies using high-resolution remote sensing data // ISPRS International Journal of Geo-Information. 2019, vol. 8, no. 12, article 553. DOI: 10.3390/ijgi8120553.

18. Topp S. N., Pavelsky T. M., Jensen D., Simard M., Ross M. R. V. Research trends in the use of remote snsing for inland water quality science: moving towards multidisciplinary applications // Water. 2020, vol. 12, no. 1, article 169. DOI: 10.3390/w12010169.

19. Дементьев В. Е., Войлошников Г. И., Федоров Ю. О. Разработка ОА «ИРГИРЕДМЕТ» по извлечению ценных компонентов из техногенного сырья // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 4. — С. 418—427.

20. Шумилова Л. В. Научное обоснование инновационной технологии извлечения золота (разработка, апробация в условиях Забайкалья). — Изд-во Palmarium Academic Publishing, Германия, 2014. — 362 с.

21. Таужнянская З. А. Технология переработки углистых и бедных золотосодержащих руд за рубежом. — М.: Цветметинформация, 1972. — 30 с.

22. https://www.studmed.ru/view/bragina-vi-tehnologiya-obogascheniya-i-pererabotki-ne metallicheskih-poleznyh iskopaemyh_16c54514116.html?page = 8;metallurgist.pro›obogasche nie-grafita/ http://www.mpoltd.ru/poleznoe/391-sposoby-obogashcheniya-grafita.html).