Ионообменная технология извлечения золота: взгляд из «дальнего зарубежья». (Окончание)

Окончание (см.часть 3)

Процесс RIS («смола — в растворе»)

Результатом относительного снижения цены на золото в 70-х годах прошлого столетия явилось широкое развитие и внедрение в промышленность низкостоимостной технологии кучного цианистого выщелачивания (КВ). В данном процессе производятся, как правило, бедные по содержанию золота и чистые (осветленные) растворы, из которых золото извлекают в соответствующую товарную продукцию. Для этой цели обычно используется метод CIS («уголь — в растворе»).

После того, как компания «Мinteк» завершила разработку своего RIP (PIL)-процесса и смолы Minix, основное внимание было обращено на использование данной смолы в целях извлечения золота из растворов КВ. В этой связи «Мintek» совместно с компанией «LTA Process Engng» (ныне — «Grinaker LTA», ЮАР) провели сравнительную технико-экономическую оценку процессов RIS («смола — в растворе») с использованием смолы Miniх и CIS. Расчеты проведены для полномасштабной установки KB производительностью 150 м³/ч растворов, содержащих 1,5 мг/л Аu, до получения растворов с остаточной концентрацией Аu менее 0,01 мг/л. В сорбционном процессе приняты колонны с зажатым слоем (3 колонны в серии), которые использовались и для элюирования смолы. Уголь после адсорбции переводили в отдельную элюационную колонну, которая обеспечивала возможность применения относительно высоких температуры и давления.

Принято, что степень насыщения смолы и угля в данных растворах будет одинаковой. Также приняты одинаковыми расходы на обслуживание установок RIS и CIS, стоимость рабочей силы и потребности в воде.

С учетом вышесказанного установлено, что величина капитальных затрат (КЗ) для фабрики RIS примерно на 30% ниже, чем для CIS. Главным различием в КЗ для этих двух установок является необходимость использования прокалочной печи для регенерации активированного угля, в то время как для смолы термической регенерации не требуется.

Также эксплуатационные затраты (ЭЗ) по варианту RIS ниже на 40% по сравнению с эквивалентной по производительности установкой СIS.

В то же время компания «Licopodium Pty Ltd»  из г. Перт (Западная Австралия) провела экономическое сопоставление процессов CIS и RIS с использованием в последнем случае смолы AuRIX. Сопоставление проведено на основе разработанных для каждого варианта критериев проектирования, которые учитывают все детали практической реализации рассматриваемых процессов применительно к растворам кучного цианистого выщелачивания. При этом не принято никаких различий по следующим статьям:

- затраты на горные работы, строительство площадок и прудов для кучного выщелачивания, а также на дробление и штабелирование руды;

- обеспечение энергией и водой;

- собственные (общехозяйственные) затраты предприятия.

Капитальные и эксплуатационные затраты учтены по переделам: адсорбция, элюирование, «золотая комната» (производство конечной товарной продукции), регенерация сорбентов (уголь, смола) и расход реагентов. Расчеты произведены для двух типов растворов KB: «высокосортных» (Au 2,0 мг/л) и «низкосортных» (Аu 0,5 мг/л) при производительности сорбционных установок соответственно 100 и 200 м³ растворов в час. Контрольное содержание Аu в растворах после сорбции — 0,05 мг/л. Емкость насыщенных сорбентов по золоту оценена следующими величинами (принята по результатам пилотных испытаний):

Технико-экономические расчеты подтвердили преимущества «смоляной» технологии для обоих типов растворов, хотя разница в затратах в данном случае оказалась менее значимой, чем при использовании смолы Мinix. Следует отметить, что десорбция золота и регенерация смол Мinix и AuRIX проводится щелочными цианидными растворами. Большинство предприятий РФ используют анионит АМ-2Б, требующий кислотно-тиокарбамидной десорбции.

Из представленных выше материалов сделан вывод, что ионообменный способ извлечения золота из цианистых сред (растворов, пульп) является не только вполне «жизнеспособным», но и в некоторых условиях имеет определенные преимущества перед традиционным и общепринятым в «западном мире» угольно-сорбционным процессом. Причем это касается всех вариантов адсорбционной технологии: RIP, RIL, RIC. Проведенными исследованиями и технико-экономическими расчетами показано, что производимые в промышленных масштабах золотоселективные ионообменные смолы обладают более высокой сорбционной емкостью и более высокой скоростью адсорбции и не требуют термической регенерации, которая является необходимой операцией для активированных углей. Последний фактор оказывает существенное влияние на экономику адсорбционного процесса (капиталовложения и эксплуатационные затраты).

В этой связи вспоминается следующий эпизод. В 1989 г. автору довелось участвовать в составе группы специалистов Минцветмета СССР в переговорах с известной французской фирмой «BPGM» (Бюро геологических горнорудных изысканий) по вопросам научно-технического сотрудничества в области разработки и освоения новых процессов обогащения и металлургической переработки золоторудного сырья. В переговорах (в Париже) участвовали представители фирмы «Pica» — одного из главных производителей активированных углей, экспортируемых во многие страны мира. Естественно, был затронут вопрос о возможных перспективах использования углей и угольно-сорбционной технологии в целом на предприятиях золотодобывающей промышленности СССР, где в тот период данная технология применялась лишь на одном предприятии где проводились лишь первые крупномасштабные эксперименты в этом направлении, в том числе и по регенерации насыщенных золотом активированных углей. Исполнителем исследований являлся Иргиредмет, место проведения испытаний — Лебединская ЗИФ комбината «Алданзолото».

В процессе испытаний, наряду с другими вопросами, изучалась возможность элюирования и реактивации углей чисто гидрометаллургическим путем, без использования регенерационных печей. При этом были получены обнадеживающие результаты. Такого рода сообщение чрезвычайно заинтересовало руководителей «Pica». Советская делегация была немедленно приглашена на товарищеский «ужин без галстуков» на первый ярус Эйфелевой башни, где французская сторона высказала предложение создать совместный проект по использованию углей «Pica» в сочетании с их гидрометаллургической реактивацией (по разработкам Иргиредмета). К сожалению, проект не получил развития. В дальнейшем было показано, что для объектов, где в перерабатываемых продуктах содержится небольшое количество органических соединений, в частности для Лебединской ЗИФ, в процессе высокотемпературной автоклавной щелочной десорбции золота происходит удаление органических соединений из фазы угля и свойства сорбента регенерируются до уровня, достаточного для проведения сорбционного процесса без стадии его термической регенерации. Это подтверждено многолетним опытом работы указанного предприятия. Однако в большинстве случаев, особенно при переработке продуктов, содержащих значительное количество флотореагентов, гуминовых кислот и т.п., проведение термической регенерации угля для восстановления сорбционных свойств — стандартная операция.

Нельзя оставить без внимания и такой вопрос: почему, несмотря на столь благоприятные предпосылки для развития ионообменной технологии извлечения золота за рубежом, а также успешное функционирование нескольких предприятий, переведенных с углей на анионообменные смолы, процесс RIP (RIL), тем не менее, имеет весьма ограниченное применение «на западе»? Авторы объясняют это тем, что в последние три десятилетия угольная технология слишком крепко «укоренилась» в практику зарубежной золотодобычи и, следовательно, риск при ее использовании там сводится к минимуму. Поэтому рассматривается следующий сценарий развития событий. Как и угольно-сорбционная технология, процесс RIP (RIL) будет входить в золотодобывающую промышленность постепенно: сначала — на фабриках, где применение активированных углей вызывает определенные проблемы (например, где осуществляется переработка сорбционно-активных руд), а затем — в качестве «желанной» технологии для общего применения. При этом более предпочтительным представляется применение ионного обмена на вновь строящихся объектах, поскольку данный процесс, как показали технико-экономические исследования, характеризуется меньшими капитальными затратами. Предполагается, что промышленный успех и широкое принятие процессов RIP/RIL/RIS в золотодобывающей отрасли могут произойти уже в следующем десятилетии.

Заметим, что в библиографическом перечне к упомянутой работе полностью отсутствуют ссылки на публикации советских и российских авторов, относящиеся к проблеме ионного обмена в гидрометаллургии золота. Данный факт свидетельствует о слабой информированности зарубежных специалистов о состоянии дел в российской золотодобывающей промышленности и достижениях отраслевой науки по золоту. Поэтому некоторые предложения и рекомендации, высказанные авторами, не являются новыми, поскольку они уже были ранее апробированы в промышленных масштабах на предприятиях СССР и РФ (см. 1-ю часть этой статьи в бюллетене «Золотодобыча»№122).

Тем не менее, представленные материалы заслуживают внимания и должны быть учтены при оценке перспектив использования обоих методов извлечения золота из цианистых сред (ионный обмен, угольная адсорбция) в российской золотодобывающей промышленности.

Прежде всего, это касается углистых золотых руд, к которым, в частности, относятся руды Наталкинского, Нежданинского, Сухоложского и некоторых других месторождений страны. Актуален и вопрос выбора оптимального сорбента для комбинированных схем, сочетающих фабричную технологию цианирования с кучным выщелачиванием золота (Нижне-Куранахская и др. ЗИФ). Представляется чрезвычайно интересной возможность реализации в отечественной практике средне- и низкоосновных ионообменных смол (подобных Minix и AuRIX), позволяющих проводить элюирование золота из насыщенных смол в щелочной среде. Первым объектом такого рода в России и самым крупным в мире является запущенное в 2008 г. предприятие ГК «Петропавловск» на месторождении «Пионер» в Амурской области, работающее по схеме «фабрика-куча» с использованием низкоосновного анионита Purogold.

В заключение необходимо подчеркнуть, что в России (как ни в какой другой стране мира) в настоящее время функционирует достаточно большое количество золотодобывающих предприятий, осуществляющих как ионообменную, так и угольно-сорбционную технологию. Это создает благоприятные возможности для проведения глубокого, всестороннего и объективного технолого-экономического сопоставления этих двух процессов применительно к рудам и рудным концентратам самого разнообразного вещественного состава, перерабатываемым в различных регионах РФ. Данный анализ могут выполнить специалисты института «Иргиредмет», имеющие большой опыт в области исследований, разработки и освоения сорбционных процессов извлечения золота из цианистых растворов и рудных пульп. В Иргиредмете имеются условия для исследований руд различного состава и испытаний самых разных вариантов технологий извлечения золота. Важность такого рода работы для золотодобывающих компаний России и для отрасли в целом не вызывает сомнений. При строительстве крупных обогатительных фабрик технологическим исследованиям руд должно уделяться первостепенное внимание.