Опыт фитодобычи золота из техногенных ресурсов

В настоящее время на территории Сибири и Дальнего Востока, где на протяжении многих лет велась золотодобыча, накоплены миллиарды кубических метров отходов переработки природных россыпей – галечные, эфельные отвалы, торфы и перебуторы – и хвостов обогатительных фабрик. Среднее содержание золота в отвалах колеблется в диапазоне от 0,5 до 1 г/т и сегодня их рассматривают как техногенные ресурсы и разрабатывают инновационные технологии их переработки. Проведен анализ биотехнологических способов добычи золота и детально рассмотрена технология фитодобычи. Представлены результаты опробования технологии фитодобычи золота из техногенных ресурсов, накопленных на отработанных территориях, где не проводилась рекультивация. Выполнена инвентаризация отработанных территорий Бодайбинского района и определен накопленный ущерб. Установлено, что площади нарушенных земель в период с 1863 по 2020 гг. составили 194,66 км2, а в период по 2023 г. – 214,85 км2. Технологию опробовали на эфельных отходах участка добычи россыпного золота. Изучена фитотоксичность цианидов, уровни цианиднейтрализующих ферментов и найдены оптимальные условия реализации фитомайнинга. Сделан вывод, что для условий Бодайбинского района наиболее эффективным является выращивание технической конопли на техногенных месторождениях. Установлено, что для повышения эффективности фитоэкстракции следует однократно вносить в почву цианид натрия в количестве 0,1–0,5 мг/кг грунта в конце вегетационного периода. Извлечение мелкодисперсного золота данным методом может достигать 99%.

Тимофеева С. С., Дроздова И. В. Опыт фитодобычи золота из техногенных ресурсов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 7. – С. 5–20. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_7_0_5.

Тимофеева Светлана Семеновна¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: timofeeva@istu.edu, ORCID ID: 0000-0001-8427-3732,
Дроздова Ирина Владиславовна¹ — аспирант, e-mail: drozdovaiv@istu.edu, ORCID ID: 0000-0003-2234-6566,
¹ Иркутский национальный исследовательский технический университет.

Дроздова И.В., e-mail: drozdovaiv@istu.edu.

1. 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.

2. 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. DOI: 10.18599/grs.2019.1.2-14.

3. Самсонов Н. Ю. Техногенные запасы золота — альтернатива росту золотодобычи // ЭКО. — 2008. — № 8(410). — С. 61—74.

4. Литвинцев В. С., Алексеев В. С., Краденых И. А., Усиков В. И. Ресурсный потенциал техногенных золотороссыпных месторождений и стратегия их масштабного освоения // Маркшейдерия и недропользование. — 2017. — № 5. — С. 21—29.

5. Мирзеханов Г. С., Литвинцев В. С. Состояние и проблемы освоения техногенных россыпных месторождений благородных металлов в Дальневосточном регионе // Горный журнал. — 2018. — № 10. — С. 25—30. DOI: 10.17580/gzh.2018.10.04

6. Секисов А. Г., Рассказова А. В., Богомяков Р. В., Литвинова Н. М. Патент РФ № 2018109621, 19.03.2018. Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований. 2013. Бюл. № 4.

7. Секисов А. Г., Рассказова А. В., Богомяков Р. В. Патент РФ № 2018116970, 07.05.2018. Способ комбинированной разработки россыпных месторождений. 2019. Бюл. 14.

8. Литвинцев В. С. Основные направления стратегии освоения техногенных рудных и россыпных месторождений благородных металлов // Горный журнал. — 2013. — № 10. — С. 38—41.

9. Шумилова Л. В., Хатькова А. Н., Размахнин К. К., Простакишин М. Ф. Исследование экологощадящих методов повышения извлечения золота из упорного минерального сырья // Вестник Забайкальского государственного университета. — 2023. — Т. 29. — № 3. — С. 74—90. DOI: 10.2109/2227-9245-2023-29-3-74-90.

10. Усов Г. А., Фролов С. Г., Тарасов Б. Н. Разработка технологии извлечения россыпного микронного золота с использованием диспергирования глинистой составляющей вмещающих пород // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2019. — № 5. — С. 75—82. DOI: 10.21440/0536-1028-2018-6-75-82.

11. Иванников С. И., Эпов Д. Г., Крысенко Г. Ф., Медков М. А., Братcкая С. Ю., Юдаков А. А. Комплексный подход к извлечению золота из техногенных объектов золотодобычи Дальнего Востока России // Вестник ОНЗ РАН. — 2013. — № 5. — NZ1001. DOI: 10.2205/2013NZ000115.

12. Дорош Е. А., Тальгамер Б. Л. Обоснование рациональных способов вовлечения в разработку отвалов россыпной золотодобычи // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2022. — Т. 20. — № 3. — С. 64—76. DOI: 10.18503/19952732-2022-20-3-64-76.

13. Верхозина В. А., Верхозина Е. В., Шкетова Л. И., Тимофеева С. С. Исследование биотехнологической переработки сульфидной золотосодержащей руды // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. — 2019. — Т. 9. — № 1. — С. 109—117. DOI: 10.21285/2227-2925-20199-1-109-117.

14. Верхозина В. А., Верхозина Е. В., Шкетова Л. Е. Поиск инновационных экологически чистых технологий при переработке упорных концентратов золотосодержащей руды // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2012. — № 4 (63). — С. 48—53.

15. Тимофеева С. С. Фитомайнинг: современное состояние и перспективы // XXI век. Техносферная безопасность. — 2018. — Т. 3. — № 3. — С. 112—128. DOI: 10.21285/1814-3520-20183-112-12.

16. Булаев А. Г. Новые направления в развитии биогидрометаллургии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3-1. — С. 56—87. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2021_31_0_56.

17. Krisnayanti B., Anderson C. W. N. Gold phytomining: A new idea for environmental sustainability in Indonesia // Indonesian Journal on Geoscience. 2014, vol. 1, no. 1, pp. 1—7. DOI: 10.17014/ ijog.1.1.1-7.

18. Krisnayanti B., Anderson C. W. N., Sukartono S., Afandi Y., Suheri H., Ekawanti A. Phytomining for artisanal gold mine tailings management // Minerals. 2016, vol. 6, pp. 2—11. DOI: 10.3390/ min6030084.

19. Handayanto E., Muddarisna N., Krisnayanti B. D. Induced phytoextraction of mercury and gold from cyanidation tailings of small-scale gold mining area of West Lombok, Indonesia // Advances in Environmental Biology. 2014, vol. 8, no. 5, pp. 1277—1284.

20. Pisco R. R., Yarce J. P. G., Restrepo J. J. G., Palacio D. G. Gold phytoextraction and miningdegraded soil reclamation // Acta Agronomica. 2017, vol. 66, no. 4, pp. 574—579. DOI: 10.15446/ acag.v66n4.59773.

21. Saim A. K., Ntiri-Bekoh R., Orleans-Boham H., Amankwah R. K. Gold phytoextraction by Alocasia macrorrhizos (Giant Taro): implications in phytomining / Proceedings of 6th UMaT Biennial International Mining and Mineral Conference. 2020, pp. 272—280.

22. Pavilonis B., Grassman J., Johnson G., Diaz Y. Caravanos J. Characterization and risk of exposure to elements from artisanal gold mining operations in the Bolivian Andes // Environmental Research. 2017, vol. 154, pp. 1—9.

23. Kyaw W. T., Kuang X., Sakakibara M. Health Impact assessment of artisanal and small— scale gold mining area in Myanmar, Mandalay Region: Preliminary research // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020, vol. 17, no. 18, pp. 6757—6769. DOI: 10.3390/ ijerph17186757.

24. Emmanuel A. Y., Jerry C. S., Dzigbodi D. A. Review of environmental and health impacts of mining in Ghana // Journal of Health & Pollution. 2018, vol. 8, no. 17, pp. 43—52. DOI: 10.5696/21569614-8.17.43.

25. Porgo M., Gokyay O. Environmental impacts of gold mining in Essakane site of Burkina Faso // Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal. 2017, vol. 23, no. 3, pp. 641—654. DOI: 10.1080/10807039.2016.1263930.

26. Дроздова И. В., Тимофеева С. С., Тимофеев С. С. Перспективы фитодобычи золота из перемытых песков россыпных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 5. — С. 99—111. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_ 5_0_99.

27. Верхозин С. С. Фитодобыча как новый способ извлечения ценных металлов с помощью растений. Фиторазведка, агродобыча // Золотодобыча. — 2018. — № 236. URL: https://zolotodb. ru/article/11905 (дата обращения 07.01.2024).

28. Артамонова В. С., Бортникова C. Б., Оплеухин А. А. Фитотоксичность лежалых отходов цианирования золотосодержащей руды на территории накопленного экологического ущерба // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. — 2020. — № 1. — С. 33—40. DOI: 10.17072/1994-9952-2020-1-33-40.

29. Привалова Н. М., Процай А. А., Литвиненко Ю. Ф., Марченко Л. А., Паньков В. А. Определение фитотоксичности методом проростков // Успехи современного естествознания. — 2006. — № 10. — С. 45—45.

30. Yu X. Z. Uptake, assimilation and toxicity of cyanogenic compounds in plants: facts and fiction // International Journal of Environmental Science and Technology. 2015, vol. 12, pp. 763—774. DOI: 10.1007/s13762-014-0571-6.

31. Тимофеева С. С., Тимофеев С. С., Беспалова В. З. Условия труда на золотоизвлекательных фабриках и инновационные способы их улучшения // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2014. — № 9(92). — С. 100—108.

32. Yu X. Z., Lu P. C., Yu Z. On the role of -cyanoalanine synthase (CAS) in metabolism of free cyanide and ferricyanide by rice seedlings // Ecotoxicology. 2012, vol. 21, no. 2, pp. 548—556. DOI: 10.1007/s10646-011-0815-x.