Обзор техногенных и вторичных золотосодержащих отходов и способы извлечения из них золота

В настоящее время существует большое количество техногенных и вторичных отходов, содержащих золото. Каждый тип такого сырья требует определенного подхода к извлечению благородного металла в связи с особенностями вещественного состава и формой нахождения в нем золота. В работе проведен литературный обзор золотосодержащих производственных и бытовых отходов. Выделено 11 типов техногенного и вторичного сырья, которые производятся четырьмя основными комплексами: горно-обогатительным, металлургическим, бытовым и энергетическим. Для каждого из типов сырья приведены форма нахождения нем золота, размеры его частиц, содержание, примеры месторождений на территории Российской Федерации и методы извлечения золота. Они условно разделены на три большие группы: обогатительные, гидрометаллургические (химическое воздействие) и пирометаллургические (термическое воздействие). Наиболее активно применяются гидрометаллургические методы (в частности, цианирование), так как они выдают высокие показатели извлечения золота — 80—99%. В свою очередь, такие методы нередко оказывают негативное влияние на окружающую среду, они довольно затратные, продолжительные по времени и имеют низкие показатели извлечения микрои ультрадисперсного золота, доля которого значительна, особенно в отходах горно-обогатительного и металлургического комплексов. Обогатительные методы, в свою очередь, показывают эффективность извлечения мелкого золота из отходов горно-обогатительного комплекса. Для извлечения микродисперсного золота наибольшей перспективностью обладают пирометаллургические методы, в частности, плавление рудного материала с последующей продувкой расплава, так как только в расплавленном состоянии возможно укрупнить микрокапельки золота.

Федоров С. А., Амдур А. М., Малышев А. Н., Каримова П. Ф. Обзор техногенных и вторичных золотосодержащих отходов и способы извлечения из них золота // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11-1. — С. 346—365. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_346.

Исследование выполнено в соответствии с государственным заданием на выполнение НИР для ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» № 075—03—2021—303 от 29.12.2020.

Федоров Сергей Андреевич^1,2 — младший научный сотрудник, аспирант; e-mail: saf13d@mail.ru;
Амдур Алексей Миронович² — докт. техн. наук, профессор, заведующий кафедры химии, e-mail: engineer-ektb@rambler.ru;
Малышев Александр Николаевич² — лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории рекультивации нарушенных земель и техногенных объектов, студент, e-mail: malyshev.k1b@gmail.com;
Каримова Полина Фаритовна² — лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории рекультивации нарушенных земель и техногенных объектов, студент, e-mail: pauline.spring@yandex.ru;
¹ Институт металлургии Уральское отделение Российской академии наук, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амудсена, 101, Россия;
² Уральский государственный горный университет, 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Россия.

1. Железцов Е. Н., Иванова М. А. Современное состояние мирового рынка золота и роль российских золотодобывающих предприятий // Международный научный журнал «Символ науки». — 2016. — № 5. — C. 103—108.

2. Рассказов И. Ю., Александрова Т. Н., Литвинцев В. С. Проблемы извлечения тонкодисперсного золота из песков техногенных россыпей и некоторые пути их решения // Материалы межрегиональной конференции «Проблемы освоения техногенного комплекса месторождений золота». — Магадан, 2010. — С. 167—169.

3. Минеев Г. Г., Жучков И. А., Пунишко О. А., Минеева Т. С., Аксенов А. В. Биометаллургические и химические методы извлечения золота и серебра из нетрадиционных руд, концентратов и техногенного сырья // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. — 2005. — № 2. — С. 8—17.

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

5. Макаров А. Б., Талалай А. Г., Хасанова Г. Г. Геолого-промышленные типы техногенных месторождений // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. — 2018. — № 8. — C. 80—85.

6. Федоров С. А., Амдур А. М. Обзор техногенного и вторичного сырья металлов платиновой группы и его классификация // Металлург. — 2021. — № 7. — С. 101—106.

7. Кирильчук М. С., Рассказова А. В. Доизвлечение трудноизвлекаемого золота из техногенно-трансформированного минерального сырья с использованием активационного кучного выщелачивания // Проблемы недропользования. — 2019. № 2. — С. 101—106.

8. Чернышов Н. М. Техногенный золото-платиноидный тип месторождений КМА (Центральная Россия) // Вестник ВГУ, серия: Геология. — 2010. — № 1. — С. 175—191.

9. Бортников Н. С., Дистлер В. В., Викентьев И. В., Гамянин Г. Н., Григорьева А. В., Гроховская Т. Л., Служеникин С. Ф., Тагиров Б. Р. Формы нахождения благородных металлов в рудах комплексных месторождений: методология изучения, количественные характеристики, технологическое значение // Проблемы минерагении России. — Москва: РАН, Отделение наук о Земле, 2012. — C. 365—384.

10. Наумов В. А., Фиоруччи А., Голдырев В. В., Брюхов В. Н., Фетисов В. В. научные основы управления геологическими процессами в техногенно-минеральных образованиях // Международный научно-исследовательский журнал. — 2018. — № 9 (75). — С. 89—92.

11. Wang J., Faraji F., Ramsay J., Ghahreman A. A review of biocyanidation as a sustainable route for gold recovery from primary and secondary low-grade resources // Journal of Cleaner Production. — 2021. — No. 296. — pp. 1—18.

12. Шадрунова И. В., Горлова О. Е., Провалов С. А. Адаптивные методы доизвлечения золота из хвостохранилищ золотоизвлекательных фабрик // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2011. — № 9. — С. 180—185.

13. 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.

14. Атлас минерального сырья, технологических промышленных продуктов и товарной продукции ЗФ ОАО ГМК «Норильский никель» / Л. Ш. Цемехман, В. Б. Фомичев, Л. Н. Ерцева, Н. Г. Кайтмазов, С. М. Козырев, В. И. Максимов, Я. М. Шнеерсон, В. Т. Дьяченко. — Москва: Руда и металлы, 2010. — 336 с.

15. Петров Г. В., Бодуэн А. Я., Мардарь И. И., Иванов Б. С., Богинская А. С. Ресурсы благородных металлов в техногенных объектах горно-металлургического комплекса России // Успехи современного естествознания. — 2013. — № 3. — C. 145—148.

16. Горлова О. Е., Шадрунова И. В., Жилина В. А., Чекушина Т. В. Повышение полноты извлечения золота из лежалых отходов переработки золотосодержащих руд // Известия ТулГУ. Науки о Земле. — 2020. — Вып. 1. — С. 193—210.

17. Ерденова М. Б., Койжанова А. К., Камалов Э. М., Абдылдаев Н. Н., Абубакриев А. Т. Доизвлечение золота из отходов переработки золотосодержащих руд Казахстана // Комплексное использование минерального сырья. — 2018. — № 2. — С. 12—20.

18. Мустафин С. К., Анисимова Г. С., Трифонов А. Н., Стручков К. К. Техногенное минеральное сырье регионов недропользования: природа, состав и перспективы рационального использования // Наука и образование. — 2017. — № 4. — С. 7—16.

19. Михайлов А. Г., Харитонова М. Ю., Вашлаев И. И., Свиридова М. Л. Мобильность цветных и благородных металлов в хвостах обогащения // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 6. — C. 1—9.

20. Sachkov V. I., Nefedov R. A., Medvedev R. O. Method for extraction of gold and silver from technogenic pyrite raw materials // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. — 2019, № 597, pp. 1—6.

21. Кузнецова И. В., Сафронов П. П., Моисеенко Н. В. Вещественно-минеральная характеристика техногенных россыпей — потенциальных источников благородного металла (на примере Нижнеселемджинского золотоносного узла Приамурья, Россия) // Георесурсы. — 2019. — Т. 21, № 1. — С. 2—14.

22. Ковлеков И. И. Техногенное золото Якутии. — Москва: МГГУ, 2002. — 303 с.

23. Банщикова Т. С., Литвинцев В. С., Шокина Л. Н. Проблемы извлечения золота из иловых отложений техногенных россыпей // Известия Высших учебных заведений. Горный журнал. — 2009. — № 3. — С. 15—19.

24. Макаров А. Б., Гуман О. М., Антонова И. А., Захаров А. В. Техногенно-минеральные месторождения пиритных огарков и их влияние на природную окружающую среду // Известия УГГУ. — 2012. — № 11—12. — С. 38—45.

25. Федоров С. А., Амдур А. М., Шваб Е. А. Золото в продуктах пирометаллургического передела медноколчеданных руд // XХV Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа2019». Сборник статей. — Екатеринбург: 2019. — С. 182—185.

26. Усманова Н. Ф., Брагин В. И., Жижаев А. М., Меркулова Е. Н., Фисенко Ю. Ю. Морфологические разновидности золота в рудном и техногенном сырье коры выветривания // ФТПРПИ. — 2015. — № 2. — С. 130—136.

27. Ivannikov S., Ageev O., Bratskaya S., Medkov M., Shamrai E., Yudakov A. Beneficiation and hydrometallurgical processing of gold-containing sludge // E3S Web of Conferences. 2018, № 56, pp. 1—7.

28. Стрижко Л. С., Костюхин Ю. Ю., Кружкова Г. В., Иванова Е. А. Извлечение цветных и благородных металлов из электронного лома: экономические показатели и стратегия ценообразования // Известия вузов. Цветная металлурги. — 2013. — № 3. — C. 28—33.

29. Fogarasi S., Imre-Lucaci F., Imre-Lucaci A., Ilea P. Copper recovery and gold enrichment from waste printed circuit boards by mediated electrochemical oxidation // Journal of Hazardous Materials. 2014, № 273, pp. 215—221.

30. Liu R., Li J., Ge Zh. Review on chromobacterium violaceum for gold bioleaching from e-waste // Procedia Environmental Sciences. 2016, № 31, pp. 947—953.

31. Черепанов А. А. Благородные металлы в золошлаковых отходах дальневосточных ТЭЦ // Тихоокеанская геология. — 2008. — № 27 (2). — C. 16—28.

32. Минеев Г. Г., Панченко А. Ф. Растворители золота и серебра в гидрометаллургии. М.: Металлургия, 1994. — 241 с.

33. Бодуэн А. Я., Петров Г. В., Мардарь И. И., Иванов Б. С. Извлечение благородных и цветных металлов из техногенного сырья Норильского промышленного региона: практика и исследования // Успехи современного естествознания. — 2013. — № 3. — C. 143—145.

34. Федотов П. К., Сенченко А. Е., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Гравитационнофлотационное обогащение золотосодержащей руды // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. — 2021. — № 1. — С. 4—15.

35. Chanturiya V. A., Bunin I. J., Lunin V. D. Non-traditional methods of desintegration and breaking-up of mineral complexes in beneficiation and hydrometallurgical processes. Theoretical and practical problems in mineral processing // Proceedings of XIX Mineral processing symposium with international participation. — Beograd: Topola — Oplenac, 2004. — pp. 11—22.

36. Бучихин Е. П., Нестеров К. Н., Пальваль И. А., Бахир В. М. Переработка хвостов обогащения россыпных месторождений золота («чёрных шлихов») йод-йодидными растворами // Золото и технологии. — 2018. — № 2. — С. 76—79.

37. Чекушин В. С., Олейникова Н. В. Переработка золотосодержащих рудных концентратов // Известия Челябинского научного центра. — 2005. — Вып. 4 (30). — С. 94—101.

38. Матушкина А. Н., Амдур А. М., Цыпин Е. Ф. Показатели обогащения материала с преобладанием тонкодисперсного золота до и после тепловой обработки на примере силикатно-карбонатной руды // Цветные металлы. — 2016. — № 12. — С. 9—13.