ОСОБЕННОСТИ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕЦИАНИДНОГО РАСТВОРИТЕЛЯ

FEATURES OF LEACHING OF GOLD-BEARING RAW MATERIALS USING A NON-CYANIDE SOLVENT

Fokina Svetlana Borisovna

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of metallurgy, Empress Catherine II St. Petersburg Mining University, Russia, St. Petersburg

Tatyana Yurievna Nikitina

Postgraduate student of the Department of metallurgy, Empress Catherine II St. Petersburg Mining University, Russia, St. Petersburg

Аннотация. В работе рассмотрен гидрометаллургический способ переработки золотосодержащего сырья. Описана возможность применения нецианидного реагента для извлечения золота из техногенного золотосодержащего сырья. Представлен сравнительный анализ данных по степени перехода золота в раствор при использовании традиционного цианидного выщелачивания и альтернативного реагента линейки Flotent.

Abstract. The paper discusses the hydrometallurgical method of processing gold-bearing raw materials. It describes the possibility of using a non-cyanide reagent to extract gold from technogenic gold-bearing raw materials. The paper presents a comparative analysis of the degree of gold transfer to the solution using traditional cyanide leaching and the alternative reagent from the Flotent line.

Ключевые слова: золото, золотосодержащее сырье, выщелачивание, нецианидные растворители, извлечение золота.

Keywords: gold, gold-bearing raw materials, leaching, non-cyanide solvents, gold extraction.

Введение. Ежегодно в результате добычи золота во всем мире образуются значительные объемы отходов, которые условно можно разделить на две группы: техногенные и вторичные. К техногенной группе относят: хвосты обогащения – потоки твердых отходов, которые образуются при переработке золотосодержащего сырья на обогатительных фабриках, отвалы вскрышных и вмещающих пород, получаемые в результате добычи целевого рудного тела, лежалые сульфидные концентраты, хвосты от промывки золотоносных песков россыпных месторождений. Вторичные золотосодержащие отходы формируются в различных секторах промышленности и включают: электронный лом (контакты и микросхемы), отработанные автомобильные катализаторы, забракованные изделия и остатки после обработки в ювелирной промышленности, гальванические шламы, получаемые при нанесении или удалении покрытия [6,5,8].

Несмотря на значительные объемы накопленного техногенного золотосодержащего сырья, его переработка сопряжена с двумя ключевыми проблемами: низким содержанием золота и трудновскрываемой формой. Суммарное содержание золота и металлов платиновой группы в таких объектах варьируется в пределах 1,0–2,2 г/т [9,7,1]. В результате длительного пребывания техногенного золотосодержащего сырья в условиях открытого хранения (колебание температуры и кислотности среды, действие атмосферных осадков и кислорода) золото претерпевает значительные изменения, определяющие его технологические характеристики. К числу таких характеристик относят: фракционный состав, варьирующийся от 0,1 мкм до 0,25 мм (в среднем), чешуйчатую или пластинчатую форму, влияющую на гидравлические параметры при гравитационном обогащении, упорность, заключающаяся в ассоциации золота с сульфидами и гидроксидами других металлов [3]. Ввиду перечисленных особенностей техногенного золотосодержащего сырья применение стандартных гидрометаллургических методов является малоэффективным.

В настоящее время ведется поиск альтернатив традиционным способам извлечения золота. Согласно данным научной литературы, отмечают более 40 видов альтернативных выщелачивающих систем [4]. Среди малотоксичных комплексообразующих реагентов, используемых при извлечении золота, наиболее распространены: тиомочевина (тиокарбамид), тиосульфат, а также галогениды, преимущественно хлорид-ион, функционирующий в присутствии различных окислителей (хлор, кислород, хлорид меди (II) и др.).

В настоящее время значительный интерес представляют реагенты для выщелачивания, производимые российской компанией ООО «Флотент Кемикалс Рус». В нашей работе для переработки золотосодержащего сырья применяли реагент Flotent GL3G, состоящий из смеси натриевой соли циануровой кислоты, перкарбоната, карбоната и бикарбоната натрия, щелочной тиомочевины при содержании основного вещества до 80 %. Применение реагента Flotent GL3G позволяет существенно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. В отличие от цианида натрия (II класс опасности), GL3G относится к III классу опасности (умеренно опасное вещество) [2].

Материалы и методы. Объектом исследования являлись хвосты золотоизвлекающей фабрики (ЗИФ), исходное содержание золота, в которых составляло 2,2 г/т. Полученная проба была перемешена, усреднена согласно существующим методикам. Далее пробу измельчали в планетарной мельнице до достижения класса крупности менее 0,074 мм, составляющего 80% по массе. Анализ на распределение гранулометрического состава пробы проводили с помощью ситового анализа, а также на лазерном анализаторе частиц микросайзер 201С. Содержание золота в пробе хвостов до выщелачивания и в кеке после выщелачивания определяли пробирным анализом. Лабораторные исследования по выщелачиванию хвостов ЗИФ проводили в агитационном режиме. Для изучения извлечения золота в раствор проводили традиционное цианирование и выщелачивание с применением альтернативного цианиду реагента GL3G, контролируя кислотность среды и концентрацию выщелачивающих реагентов. Серии опытов проводились в трехкратном повторение (n=3). Статистическая обработка результатов выполнялась для доверительной вероятности (P = 0,95). Расчет доверительного интервала проводился с использованием коэффициента Стьюдента. Отбор проб на анализ осуществляли через 12, 24, 48 часов. Для определения концентрации цианида натрия и GL3G в растворе применяли титрометрический метод. Содержание золота в растворе определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Концентрация цианида натрия и реагента GL3G поддерживалась на уровне 1,0 г/л на протяжении всего процесса. Процесс выщелачивания с применением цианида натрия и реагента Flotent GL3G проводили при одинаковых технологических параметрах.

Результаты и их обсуждение. На рисунке №1 приведена зависимость степени извлечения золота в раствор (%) от применяемого выщелачивающего реагента. Спустя 48 ч процесса цианирования степень перехода золота в раствор по данным анализа жидкой фазы достигла 84,0±0,14%, в то время как при использовании реагента GL3G достигла 92,85±0,04%. Расход цианида натрия равен 0,68 кг/т., тогда как реагента GL3G – 0,44 кг/т. Исследования по использованию нецианидного комплексообразующего растворителя GL3G свидетельствует о возможности его целевого применения для переработки золотосодержащего сырья.

Рисунок 1. Зависимость степени извлечения (%) золота в раствор от продолжительности процесса (ч) с применением цианида натрия и реагента GL3G

Заключение. В настоящее время ввиду ужесточения экологических требований к горно-металлургическим предприятиям, а также из-за низкой эффективности традиционного цианирования при переработке упорного золотосодержащего сырья, все приобретает большую значимость исследования возможности и внедрения альтернативных цианированию технологий золота, способных обеспечить высокое извлечение металла при снижении техногенной нагрузки на окружающую среду.

В ходе работы установлено, что максимальное извлечение золота (84%) при использовании GL3G достигается при следующих параметрах: концентрация реагента - 1 г/л, значение pH среды - 11,6, продолжительность агитационного выщелачивания - 48 часов. Для уточнения промышленного регламента требуются дальнейшие исследования в непрерывном режиме. Ввиду высоких показателей по извлечению и экологической безопасности реагент GL3G рекомендуется как прямая альтернатива цианистому натрию для изучения переработки золотосодержащего сырья.