Ученые узнали, как эффективно извлекать золото и серебро из низкосортных руд

Условия эффективного извлечения золота и серебра из насыщенных медью растворов, образующихся при цианидном выщелачивании золотосодержащей руды, установила команда исследователей в составе ученых Уральского федерального университета (УрФУ), Технического университета Карадениз (Турция) и Тулузского университета (Франция), 27 апреля сообщила пресс-служба УрФУ.

Результаты исследования ученые представили в статье «Извлечение Au и Ag из обожженной кальцинированной богатой медью колчеданной тугоплавкой золоторудной руды с использованием ионообменных смол», опубликованной в журнале Minerals Engineering.

Полученные учеными данные могут быть использованы для совершенствования технологии переработки золотосодержащих руд как в России, и за рубежом.

В своей работе команда исследовала процесс извлечения золота и серебра из содержащих эти драгоценные металлы руд традиционно применяемым методом цианидного выщелачивания. В качестве такой руды они взяли образцы медного колчедана с месторождения Мастра в Турции, содержащего золото, серебро и медь.

Эту руду они предварительно измельчили и подвергли окислительному обжигу в печи, после чего применили выщелачивание цианистыми растворами, используя в качестве сорбентов активированный уголь, слабоосновную ионообменную смолу Purogold S992 и сильноосновную смолу Purogold A194.

Соавтор статьи, научный сотрудник кафедры металлургии цветных металлов УрФУ Алексей Крицкий рассказал о проведенных экспериментах:

«Опыты с применением активированного угля показали, что при низкой его концентрации часть адсорбируемых металлов остается в растворе. По мере добавления активированного угля в раствор сорбционная поверхность увеличивается, поэтому извлечение золота и серебра из раствора возрастает, повышается и скорость сорбции. При низких концентрациях цианида медь параллельно сорбируется на активированном угле, и это отрицательно сказывается на извлечении благородных металлов из раствора. Увеличение концентрации цианида ограничивает сорбцию меди и, следовательно, также способствует сорбции золота и серебра. Когда активированный уголь загружали в раствор после выщелачивания руды, а не одновременно с ним, степень сорбции металлов и ее скорость также возрастали».

Однако, как установили исследователи, при использовании такого сорбента серебро «конкурирует» с золотом, что отрицательно сказывается на сорбции последнего. Также было установлено, что при увеличении концентрации цианида до 5 г/л селективность адсорбции золота незначительно снижалась, а адсорбция серебра — возрастала.

Исследование влияния расхода активированного угля показало, что его повышение с 5 до 10 г/л ведет к повышению селективности сорбции золота в отношении серебра благодаря расширению сорбционной поверхности.

Эксперименты с заменой активированного угля в цианистом растворе для выщелачивания слабоосновной (Purogold S992) или сильноосновной (Purogold A194) ионообменными смолами, показали, что увеличение концентрации цианида натрия до 5 г/л также снижает адсорбцию меди, одновременно повышая сорбцию золота и в меньшей степени серебра, как это имело место и в случае использования активированного угля.

Ограничение в проведенных экспериментах концентрации цианида пятью граммами на литр пояснил еще один участник команды, старший научный сотрудник лаборатории перспективных технологий комплексной переработки минерального и техногенного сырья цветных и черных металлов УрФУ Кирилл Каримов:

«Проверено экспериментальной практикой и является общеизвестным фактом, что если концентрация цианида превысит уровень 5 г/л, положительного эффекта с точки зрения увеличения скорости растворения благородных металлов не будет. Зато может возрасти переход из руды в раствор нежелательных примесей. Как следствие, увеличится расход цианида натрия и ухудшатся технико-экономические показатели».

При увеличении расхода той и другой смолы до 5 г/л сорбция металлов также ускорилась. Это вызвано тем, что такая концентрация сорбента и цианида вызывает образование растворимых форм цианида меди, при этом ее количество, осажденное на сорбентах, уменьшается, соответственно повышая селективность адсорбции золота и серебра.

Разделение процессов выщелачивания металлов цианистым раствором и их сорбции с помощью использования разных агрегатов и последовательного выполнения этих этапов приводило к возрастанию показателей выщелачивания и селективности благородных металлов.

Высокую селективность по отношению к золоту и серебру по сравнению с медью показали все три сорбента, однако наиболее высокий коэффициент селективности и наилучшие сорбционные свойства в отношении золота и серебра продемонстрировала смола Purogold S992.

Ее использование при оптимальных условиях позволяет извлекать из раствора более 99% золота и серебра и лишь 5% меди. Тогда как смолу Purogold А194 по своим сорбционным характеристикам превзошел активированный уголь.

Вывод, к которому пришли исследователи: смола Purogold S992 обладает наибольшими преимуществами для лучшего извлечения золота из насыщенных медью цианистых выщелачивающих растворов.

«Исходная руда, которая использовалась в нашем исследовании, характеризуется низким содержанием меди, а также наличием сопутствующих примесей. Результаты нашего исследования могут быть использованы для усовершенствования технологии переработки руд такого типа, которые представлены по всему миру, в том числе в России. Поскольку мировой спрос на золото и серебро, ввиду развития электроники, „зеленой“ энергетики и производства электромобилей, постоянно растет, все актуальней становится извлечение благородных металлов из низкосортного сырья»,  — пояснил важность проведенного исследования Алексей Крицкий.