Стрижко Л. С., Бобохонов Б., Бобоев И. Р.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ОКИСЛЕННЫХ РУД СОДЕРЖАЩИХ МЫШЬЯК

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» 

In this thesis are presented results of lixiviants for gold dissolution by cyanidation, ammonical cyanidation, both Nitrox pretreatment and oxidative roasting pretreatment with the subsequent dissolution of their product in ammonical cyanidation solution applicable for research of development of technology for the recovery of gold from copper-arsenic-bearing oxidized ores that is phenomena of this work.

Keywords: gold; gold oxidized ore; cyanidation;ammonical cyanidation; Nitrox pretreatment; oxidative roasting pretreatment.

Данная работа посвящена исследованию и разработке технологии извлечения золота из окисленных золото-медно-мышьяковистых руд с применением прямого цианирования, растворения в аммиачно-цианистых растворах, в том числе с предварительной азотной обработкой, а также предварительного окислительного обжига руды с последующим растворении огарка в аммиачно-цианистых растворах.

Ключевые слова: золото; окисленная золотосодержащая руда; цианирование; аммиачно-цианистое растворение; азотная обработка; окислительный обжиг.

Пробы, отобранные из верхнего горизонта месторождения, представляют собой окисленные руды со сложным вещественным составом.  Основными ценными компонентами в руде являются: золото, серебро, медь; вредные примеси – мышьяк и углерод. Исследуемая проба относится к медно-мышьяково-углистому типу с содержанием золота 5-8 г/т, меди 1-1,5 %,  мышьяка 2-3% .

Рудные компоненты концентрируются главным образом в кварцево-карбонатных участках и прожилках.

С учетом состояния сегодняшнего рынка драгоценных металлов и роста цены на золото, появилась возможность вовлекать в переработку упорные золото-медно-мышьяковистые руды, что является одной из главных проблем золотодобывающей промышленности начала XXI в.

К числу важнейших задач, предусмотренных экономическим развитием промышленности республики Таджикистан и требующих первоочередного решения, относятся разработка научно-обоснованных рекомендаций по созданию эффективных, экологически безопасных методов извлечения золота с целью увеличения объемов золотодобычи в стране.

Как показывает анализ научной литературы, несмотря на известность гидрометаллургических технологий извлечения золота из руд коренных месторождений и концентратов, цианистый процесс остается основным в золотодобывающей отрасли, с применением которого в мире перерабатывается более 90% разнообразного золотосодержащего минерального сырья [1,5].

С целью разработки эффективных технологий извлечения золота из окисленных руд верхнего горизонта месторождений Таджикистана, проба была подвергнута цианированию. Поскольку в руде содержится значительное количество меди, которые являются одновременно и ценными компонентами и вредной примесью, осложняющий процесс извлечения золота, было проведено сравнение растворения золота в цианистых и аммиачно-цианистых растворах (табл. 1). Условия выщелачивания: продолжительность 24 часа; расход извести 18 кг/т; расход сульфата аммония ((NH₄)₂SO₄) - 2 кг/т.

Аммиачно-цианидный метод выщелачивания позволяет достичь высоких показателей извлечения золота при меньшем расходе цианида, и одновременно уменьшить растворение меди, так как в присутствии комплексных соединений меди образуется  плотная пленка,  трудно проницаемая для цианида и  растворенного кислорода [2].

Таблица 1

Результаты сравнительных исследований растворения золота в цианистых и аммиачно-цианистых растворах.

Как видно из таблицы 1, в целом, полученные результаты свидетельствуют о возможности использования аммиачно-цианистых растворов в обороте, обеспечивая при этом извлечение золота на уровне 57-67% при различных концентрациях цианида по сравнению с растворением в цианистых растворах при котором извлечение доходит до 51,6%, что свидетельствует о применимости аммиачно-цианистых растворов. Однако такая степень извлечения не может быть достаточной.

В таблице 2 приведены оптимальные условия кинетики выщелачивания и полученные экспериментальные данные извлечения золота в аммиачно-цианистых растворах.

Таблица 2

Кинетика растворения золота в аммиачно-цианистых растворах

Как следует из таблицы, извлечение золота из раствора при аммиачно-цианидном выщелачивании за 4 часа достигает – 77%.

С целью повышения степени извлечения золота проведены исследования с  предварительной обработке сырья азотной кислотой при последующем аммиачно-цианидном выщелачивании благородных металлов из нерастворенного остатка. Этот метод, как следует из литературы [3], эффек-тивно применяется при переработке руд с высоким содержанием мышьяка. Условия обработки азотной кислотой: измельчение 88% -кл. -74 мкм.; продол-жительность обработки 1 ч; температура  90^о С; расход азотной кислоты HNO₃ (20%) - 0,7 л/кг.

Следует отметить, что растворения в аммиачно-цианистых растворах с предварительной азотной обработкой (табл. 3) проведены при тех же условиях, что растворения в аммиачно-цианистых растворах (см. табл. 2).

Таблица 3

Извлечение золота от времени

Выполненные нами испытания не дали удовлетворительных результатов. Из анализа данных, приведенных в таблицах (табл. 2 и 3), видно, что из-за высокого содержания в руде углистого вещества (УВ), обладающий значительной сорбционной активностью по отношению к золотоцианистому комплексу, в начальный момент растворения золота в аммиачно-цианистых растворах, когда концентрация золота в растворе не велика, значительно превосходит скорость сорбции, и извлечение золота в растворе за 4 часа достигает 80% после предварительной азотной обработкой с последующим растворением в аммиачно-цианистых растворах. Это на 3 процента выше, чем прямое растворение в аммиачно-цианистых растворах (см. табл. 2). Далее, по мере протекания процесса скорость растворения золота уменьшается, а скорость сорбции золота на УВ увеличивается, что приводит к снижению извлечения золота.

Еще одна из основных проблем переработки аналогичных руд является высокое содержание мышьяка, поэтому отходы загрязняют окружающую среду. Для предотвращения загрязнения, необходимо захоронение мышьяковистых продуктов в спецхранилищах, строительство которых требует значительных средств. Наиболее рациональными в этой связи являются технологии, по которым мышьяк на предварительной стадии передела выводится из процесса в наиболее устойчивой, нетоксичной форме [4].

С учетом вышеизложенного, проведен предварительный окислительный обжиг данной пробы в муфельных печах продолжительностью – 1ч 15мин (табл. 3), при которой, можно достичь вскрытия тонкодисперсного золота, удаления углистых веществ и вывод мышьяка в виде малотоксичного сульфида.

Таблица 4

Изменение концентрации металлов от температуры обжига

Как видно из таблицы 4, в результате окислительного обжига содержания компонентов в огарке увеличивается, что связано с удалением влаги и частично УВ.

Следует отметить, что полученные огарки окислительного обжига были подвергнуты растворению в аммиачно-цианистых растворах (при тех же условиях, что в таблице 2), с последующим извлечением золота на уровне 90-92%. Однако проблема утилизации мышьяка не решена.

Выводы

1.  Анализ литературных данных показал, что исследований по извлечению золота из окисленных руд с высоким содержанием мышьяка не проводилось.

2.  Проведенные исследования по извлечению золота из окисленных золотосодержащих руд с применением прямого цианирования, растворения в аммиачно-цианистых растворах, растворения в аммиачно-цианистых растворах с предварительной азотной обработкой руды не дали положительных результатов. Извлечение золота в опытах было не более 80%.

3.  Предварительный окислительный обжиг позволил повысить извлечение золота при последующем аммиачно-цианидном выщелачивании до 90-92%, но требуется дополнительная очистка растворов от мышьяка.