Извлечение золота из труднообогатимых руд и техногенных отходов путем их высокотемпературной обработки и последующей центробежной сепарации

Одна из основных проблем извлечения золота из труднообогатимых минеральных материалов (руд и техногенных отходов) сводится к тому, что значительная доля его частиц имеет размеры менее 10 мкм. Такие микродисперсные металлические частицы можно извлечь только после их укрупнения. Это возможно путем плавления минерального материала: капельки Au флотируются пузырьками газа. В процессе флотации идет коагуляция капелек. Укрупненные капельки извлекаются традиционными методами обогащения. Изучена возможность применения высокотемпературной обработки с последующей продувкой расплава для повышения извлечения золота из труднообогатимых руд и техногенных отходов центробежной сепарацией. Для исследований было выбрано два материала: хвосты обогащения (содержание Au 1 г/т) и карбонатно-силикатная руда (содержание Au 2.7 г/т). Пробы руды и хвостов плавились при температурах 1300 ºС и 1400–1450 ℃ соответственно, образующиеся расплавы продувались атмосферным воздухом в течение 10 мин. Полученный продукт подвергался центробежной сепарации и цианированию. По результатам исследований установлено, что высокотемпературная обработка хвостов обогащения, включающая в себя плавление материала и его продувку, повышает извлечение золота в концентрат центробежной сепарации на 51.4%, для карбонатно-силикатной руды извлечение повысилось на 20%. Содержания Au в полученных концентратах достаточно, чтобы его можно было использовать для последующего извлечения металла на предприятиях цветной металлургии.

Амдур А. М., Федоров С. А., Матушкина А. Н. Извлечение золота из труднообогатимых руд и техногенных отходов путем их высокотемпературной обработки и последующей центробежной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11-1. — С. 95—106. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_95.

Исследование подготовлено в рамках выполнения государственного задания № 075-03-2022-401 от 12.01.2022 «Разработка и эколого-экономическое обоснование технологии рекультивации нарушенных горно-металлургическим комплексом земель на основе мелиорантов и удобрений нового типа» для ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет».

Амдур Алексей Миронович — заведующий кафедрой химии, Уральский государственный горный университет, 620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, e-mail: engineer-ektb@rambler.ru;
Федоров Сергей Андреевич — младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории рекультивации нарушенных земель и техногенных образований, Уральский государственный горный университет, 620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, младший научный сотрудник, Институт металлургии УрО РАН, 620016, Россия, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101, e-mail: saf13d@mail.ru.
Матушкина Анна Николаевна — старший научный сотрудник, ОАО «Уралмеханобр», 620014, Россия, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87, e-mail: annamat87@mail.ru.

1. Талалай А. Г., Макаров А. Б., Зобнин Б. Б. Техногенные месторождения Урала, методы их исследования и перспективы их переработки // Горный журнал. — 1997. — №11−12. — С. 20−36.

2. Завьялов С. С., Мамонов Р. С. Комбинированная технология сухого предварительного обогащения золотосодержащей руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — №11−1. — С. 338−345. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_338.

3. Lee W., Jung M., Han S., Park S., Park J. Simulation of layout rearrangement in the grinding/classification process for increasing throughput of industrial gold ore plant // Minerals Engineering. — 2020. — Vol. 157. — pp. 1−13. DOI: 10.1016/j.mineng.2020.106545.

4. Li Q., Zhang Y., Liu X., Xu B., Yang Y., Jiang T. Improvement of Gold Leaching from a Refractory Gold Concentrate Calcine by Separate Pretreatment of Coarse and Fine Size Fractions // Minerals. — 2017. — no. 7(5). — pp. 1−12. DOI: 10.3390/min7050080.

5. Коннова Н. И. Технологическая оценка обогатимости руды золото-кварцкарбонатного убого-сульфидного типа // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — №9. — С. 74−76.

6. Аксенов А. В., Васильев А. А., Швец А. А., Охотин В. Н. Применение ультратонкого измельчения при переработке минерального сырья // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. — 2014. — № 2. — С. 20−25.

7. Бондарь В. В. Оборудование для переработки упорных золотосодержащих и техногенных руд // Золото и технологии. — 2018. — № 2 (40). — С. 74−75.

8. Celep O., Yazici E. Y., Kuzu M., Deveci H. Effect of ultra-fine grinding on extraction of gold and silver from a refractory flotation tailings by cyanide leaching // 26th International Mining Congress and Exhibition of Turkey (IMCET 2019). — Turkey: TMMOB Maden Muhendisleri Odasi, 2019. — pp. 826−833.

9. Rabieh A., Eksteen J. J., Albijanic B. The effect of grinding chemistry on cyanide leaching of gold in the presence of pyrrhotite // Hydrometallurgy. — 2017. — Vol. 173. — pp. 115−124. DOI: 10.1016/j.hydromet.2017.08.013.

10. Syed S. Recovery of gold from secondary sources A review // Hydrometallurgy. — 2012. — № 115−116. — pp. 30—51.

11. Шамрай Е. И., Юдаков А. А., Ксеник Т. В., Цыбульская О.Н, Медков М. А., Братская С. Ю., Иванников С. И. Сравнительная оценка возможных решений по разработке технологии малообъёмного кучного выщелачивания тонкодисперсного золота из техногенных отходов // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: Пятая Всероссийская научная конференция с международным участием, 02−04 октября 2018 г.: сборник докладов. — Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 2018. — Т. 2. — С. 31−34.

12. Александрова Т. Н., Литвинова Н. М., Богомяков Р. В. К вопросу извлечения мелкодисперсного золота из песков россыпных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2011. — № 2. — С. 505−512.

13. Капустина Г. Г., Леоненко Н. А., Крамарь Е. И. Агломерирование золота в алюмосиликатных матрицах // Вестник Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. — 2021. — Т. 10, №2. — С. 124−128. DOI: 10.1134/ S2304487X2102005X.

14. Капустина Г. Г., Леоненко Н. А., Швец Н. Л. Агломерация ультрадисперсного золота при лазерном воздействии на минеральные золотосодержащие среды. — Хабаровск: Тихоокеанский государственный университет, 2017. — 94 с.

15. Vatolin N. A., Amdur A. M., Fedorov S. A., Matushkina A. N. Motion of Dispersed Gold Droplets in Porous Bodies and Oxide Melts during Heating // Doklady Chemistry. — 2015. — Vol. 465, Part 1. — pp. 265−267. DOI: 10.1134/S0012500815110051.

16. Амдур А. М., Павлов В. В., Федоров С. А. Флотация дисперсных капель золота и штейна в расплавах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3−1. — С. 399–409. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31−0-399−409.

17. Патент № 161572 Российская Федерация, МПК С22В 11/02, С22В 9/05. Устройство для обогащения золотосодержащего минерального материала / А. М. Амдур, Р. А. Апакашев, С. Я. Давыдов, А. Н. Матушкина; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО УГГУ. — № 2015131439/02; заявл. 28.07.2015; опубл. 27.04.2016, бюл. № 12.

18. Vatolin N. A., Amdur A. M., Pavlov V. V., Fedorov S. A. Mechanism of Flotation of Metallic Droplets in Oxide Melts // Russian Metallurgy (Metally). — 2019. — Vol. 2019. — no. 2. — pp. 97–100. DOI: 10.1134/S0036029519020289.

19. Патент № 2690590 Российская Федерация, МПК В03В 7/00, В03В 5/34. Способ центробежной сепарации / Ю. П. Морозов, В. З. Козин, П. М. Пеньков, Е. А. Бекчурина, И. Х. Хамидулин; заявитель и патентообладатель ООО «Таил КО». — № 2018129278; заявл. 09.08.2018; опубл. 04.06.2019, бюл. № 16.

20. Никитина Т. Ю., Петров Г. В. Современное состояние и технологические перспективы применения малотоксичных растворителей золота для переработки техногенного сырья // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. — 2021. — Т.19, № 1. — С. 17–28.

21. Суримбаев Б. Н., Каналы Е. С., Болотова Л. С., Шалгымбаев С. Т. Оценка гравитационной обогатимости золотосодержащей руды — GRG // Горные науки и технологии. — 2020. — № 5 (2). — С. 92−103. DOI: 10.17073/2500-0632-2020-2-92−103.

22. Александрова Т. Н., Гурман М. А., Кондратьев С. А. Проблемы извлечения золота из упорных руд Юга Дальневосточного региона России и некоторые пути их решения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2011. — № 5. — С. 125−136.

23. Wang X., Qin W., Jiao F., Yang C., Cui Y., Li W., Zhang Z., Song H. Mineralogy and Pretreatment of a Refractory Gold Deposit in Zambia // Minerals. — 2019. no. 9. — pp. 1−16. DOI: 10.3390/min9070406.