Разработана высокоэффективная технология извлечения благородных металлов из цианистых растворов с низкой концентрацией, которая может применяться для доизвлечения золота из оборотных растворов ЗИФ, КВ с минимальными затратами.
Проблема
1. Вследствие несовершенства технологии в оборотных растворах ЗИФ и участков кучного выщелачивания остается повышенное содержание золота 0,03 - 0,2 мг/л. Неполное извлечение золота из раствора снижает эффективность выщелачивания золота в последующие стадии процесса, что приводит к снижению общего извлечения золота из твердого (не более 70% для кучного выщелачивания). В год в мире добывается более 1000 тонн золота методом кучного выщелачивания (далее КВ).
2. Отсутствие технологии доизвлечения золота из лежалой хвостовой пульпы ЗИФ с низким содержанием менее 0,3 - 0,5 г/т, которой по всему миру насчитывается десятки млрд. тонн.
3. В странах с жарким климатом в лежалой сухой хвостовой пульпе ЗИФ находится сотни тонн растворенного золота, которое можно извлечь без предварительного выщелачивания, промывкой осветленными растворами хвостового прудка. Например, в хвостохранилище ГМЗ – 2 (Зарафшан, Узбекистан, НГМК), такой пульпы более 760 млн. тонн и более 20 – 25 тонн растворенного золота.
Решение проблемы
Организация производства новых фильтров - цементаторов для извлечения драгоценных металлов из растворов с низкой концентрацией золота.
Предлагаемый фильтр-цементатор представляет аналог американской установки «Меррилл – Кроу» для осаждения золота из растворов методом цементации на цинковый порошок.
Американская установка становится рентабельной при концентрации золота в растворе более 0,1 мг/л из-за больших энергетических затрат на удаление кислорода и работы высоконапорных насосов.
По сравнению с американской, наша установка имеет ряд существенных преимуществ:
1. Стоимость установки на производительность по растворам 300 м3/час в 20 раз ниже.
Установка производительностью 100 м3/час на данное время обойдется в 1,5 млн. рублей, которая окупится в течение первого месяца работы.
2. Затраты на удаление кислорода из 1 м3 раствора составляют всего 0,03$, против 0,3$ на американской установке, что достигается инновационным подходом c применением свежеосажденного сульфида железа, вместо вакуумного деаэратора.
3. Извлечение золота из растворов остается рентабельным вплоть до содержания золота 0,01мг/л, что позволяет организовать доизвлечение золота из лежалой хвостовой пульпы с содержанием в твердом менее 0,3 - 0,5 г/т на месте ее залегания. Мы можем предложить три варианта такой добычи.
4. Более низкое остаточное содержание золота в оборотных растворах (менее 0,01мг/л), позволит увеличить его извлечение из руды при кучном выщелачивании минимум на 10 – 15%.
5. Себестоимость 1 грамма золота доизвлеченного из растворов по данной технологии составит порядка 3 – 5$.
6. Меньший вес и площадь, занимаемая установки, низкое энергопотребление, мобильность и простота в обслуживании.
7. Не требуется специального помещения, а может устанавливаться прямо на лежалых хвостах
8. Получение компактного золотоцинкового концентрата с содержанием золота 50 – 200 кг/т.
О технологии
В работе фильтра – цементатора были применены новые патентованные технологии, которые упростили и удешевили ряд необходимых технологических операций.
1. Осветление растворов производиться простым и эффективным способом фильтрации через пористый волокнистый материал.
2. Освинцованный цинковый порошок равномерно наносится на фильтровальный волокнистый материал по специальной технологии, что обеспечивает высокую эффективность осаждения золота и высокую скорость фильтрации растворов на 1м2, которая составляет порядка 10 – 30м3/час.
3. Удаление кислорода O2 из раствора осуществляется аморфным свежеосажденным сульфидом железа FeS, помещенного равномерно в волокнистый материал.
Фильтр может работать в двух вариантах, как сорбционный на активированном угле размером менее 40 микрон или, как фильтр – цементатор на цинковом порошке.
В режиме сорбционного фильтра были проведены испытания на реальных промышленных растворах Покровского рудника (ГК Петропавловск). Результаты испытания изложены в статье Горного журнала N 4, 2014г, стр. 94 – 96.
Недостаток угля в том, что он быстро выходил в равновесие, набирая емкость по Au 4 – 10 кг/т. Фильтр работал всего 3 – 4 суток, после чего требуется замена угля или его регенерация. Регенерация угля в самом фильтре требует исполнения его из нержавеющего металла, а это значительно повышает его стоимость.
Как, только было найдено простое решение по удалению кислорода из раствора мы перешли на метод цементации. Емкость увеличилась более чем в 10 раз, а период непрерывной работы фильтра достиг 50 – 200 суток в зависимости от концентрации Au в растворе.
На данное время разработаны рабочие чертежи промышленного фильтра – цементатора производительностью 100 м3/час по растворам, определен завод изготовитель. Ведутся переговоры с «Южуралзолото» о запуске пилотной установки.
Ожидаемые технико – экономические показатели работы фильтра – цементатора (производительностью 100 м3/час) по извлечению золота из оборотных растворов ЗИФ, КВ следующие. При содержании золота в растворе 0,09 – 0,1 мг/л, установка за месяц сможет извлечь (в концентрат с содержанием 20 кг/т) порядка 4,0 - 4,2 кг золота на сумму 150 – 160 тыс.$, при этом общие затраты с учетом стоимости фильтра не превысят 2,0 млн. рублей.
Дополнительная информация к предлагаемой технологии
Наша установка позволяет рентабельно доизвлекать золото из растворов вплоть до содержания 0,01 мг/л. Это достигается за счет применения свежеосажденного сульфида железа для удаления растворенного кислорода. Одной тонны такого сульфида хватает для удаления кислорода из 50 – 60 тыс. м3 раствора. Стоимость приготовления 1 тонны сульфида железа обходится всего за 1500$, в пересчете на 1 м3 затраты составят: 1500 : 50.000м3 = 0,03$/м3, что в 10 раз меньше, чем на американской установке.
Окисление пирротина протекает по реакции:
2FeS + 4,5O2 + 4NaOH = Fe2O3 + 2Na2SO4 + 2H2O
На 176 кг пирротина расходуется 144 кг O2, тогда на 1 тонну сульфида железа потребуется порядка 800 кг кислорода. Мы взяли с 50% запасом.
Где может использоваться наш фильтр – цементатор?
1. На участке КВ золота можно вести извлечение золота из продуктивных растворов с получением золотоцинкового концентрата с содержанием 50 – 200 кг/т Au, который после непродолжительной кислотной обработке можно плавить на Доре металл.
2. На участке КВ золота для доизвлечения остаточной концентрации золота в оборотных растворах с получением концентрата с содержанием 50 – 100 кг/т. Снижая остаточное содержание золота в оборотных растворах менее 0,015 мг/л, мы увеличиваем извлечение его из руды.
По нашим расчетам увеличение извлечения составит, как минимум 10 – 15%, а это значит настолько больше можно получить золота из кучи.
Плюсы технологии:
- исключается транспортировка обогащенного и регенерированного угля на ЗИФ и участок КВ.
- исключается процесс регенерации угля.
- не нужно проводить электролиз.
3. Доизвлечение золота из лежалых хвостов (0,3 - 0,5г/т Au) ЗИФ на месте их залегания.
Можно эффективно извлекать золото из осветленных растворов хвостохранилища, а обеззолоченные (имеющие цианид) растворы направлять на старые хвосты, где имеется повышенное его содержание. Без особых изменений действующей технологии можно организовать, по сути, кучное выщелачивание старых хвостов на месте их залегания. Мы можем предложить три варианта исполнения данного метода с минимальными затратами.
Конечно, извлечение будет маленькое и содержание Au в растворе не превысит 0,15 мг/л , но этот процесс может продолжаться продолжительное время (несколько лет на одном участке) и за это время можно дополнительно извлечь до 30 – 50% Au.
Мы предлагаем золотодобывающим компаниям России внедрить данную технологию на своих предприятиях, тем самым существенно снизить свои производственные издержки.
С учетом низкой себестоимости (3 – 5$ за 1 грамм) прибыль от добычи 1 тонны золота по данной технологии будет равносильна добыче 2,5 - 3,0 тонн золота по основному производству, где его себестоимость составляет 25 – 30 $/г. При этом затраты на организацию производства по данной технологии будут минимальными в пределах 30 – 60 млн. рублей. Для сравнения на строительство Березняковской ЗИФ потрачено 150 млн.$, а годовая добыча на данное время (без автоклавного отделения) составляет порядка 1,0 тонны золота.
К сожалению, на данное время ведущие исследовательские институты страны в области гидрометаллургии золота для доизвлечения его из растворов с низкой концентрацией могут предложить только установку дополнительных сорбционных колон, что малоэффективно для низких концентраций золота в растворах.
Новая технология разработана специалистами имеющий большой производственный опыт работы на крупнейшем в мире золотоизвлекательном заводе (ГМЗ -2, Зарафшан, Узбекистан, производство 50 тонн Au в год) и хорошо знакомы с проблемой доизвлечения золота из оборотных растворов.
-0+1
Комментарии, отзывы, предложения
Автор, 08.06.15 06:45:22 — Аксенову
Вариант с сжиганием угля мы предлагаем использовать золотодобывающим компаниям, которые в своей технологии применяют для сорбции уголь. По технологии они проводят регенерацию угля прокалкой в печи, где образуется до 5% сечки, которую добавляют в шихту. Аналогично будет в шихту добавляться порошковый обогащенный уголь.
Есть другой вариант с регенерацией порошкового угля и с последующим его повторным использованием, который описан в статье Горного журналаN4, 2014г. Стр. 94 – 96. Чтобы не простаивал сорбционный фильтр, мы предлагаем обогащенный порошковый уголь вынимать для последующей регенерации. Здесь мы можем получать компактный золотоцинковый концентрат содержанием 30 -50% Au, который можно плавить на Доре – металл. В этом случае мы не будем терять уголь.
Андреев Павел , 11.06.15 22:35:38 — Автору
Опытный образец планируете собирать в России? Каковы сроки постройки?
Какова ориентировочная стоимость первого изделия?
Из каких параметров складывается цена (30-60 млн. руб.) перехода на данную технологию?
Заранее спасибо.
Автор, 12.06.15 11:01:28 — Андрееву Павлу.
Подробно отвечаю на вами поставленные вопросы.
Пилотная установка производительностью 100м3/час, изготовленная в Томске ,заряженная и доставленная к месту испытаний будет стоить порядка 1,5млн. рублей .
Ожидаемые результаты работы фильтра есть в статье порядка 4,0 – 4,2кг Au за месяц , при содержание в ж.ф. порядка 0,1мг/л Au. Хочу отметить, что на угле работать будет однозначно, это уже проверялось (см. статья Горный журнал) . В режиме цементации с удалением растворенного кислорода железным порошком нужно проверять, но здесь мы не противоречим физико – химическим законам.
У нас имеются разработанные рабочие чертежи установки ,срок ее изготовления составит порядка 1,0 -1,5 месяца.
Цена указанная в статье (30 -60млн. рублей) относится к организации производства по доизвлечению золота из лежалых хвостов ЗИФ на хвостохранилище годовой производительностью 1,0 т Au. Здесь мы предусматриваем для увеличения извлечения цианистые растворы и воздух подавать под давлением 8-10атм. Для сравнения приводится производство 1,0 тонны Au в год Южуралзолото (Березняковская ЗИФ) , где на строительство было потрачено 150млн.$. Разницу замечаете, плюс время на строительство.
Хочу высказать свое мнение специалистам золотодобывающих предприятий , которые используют оборотные воды с хвостохранилища, а таких предприятий не мало. Не буду называть компанию (входит в первую десятку), так главный специалист отвечающий за технологию, мне сказал, что они не теряют золото в жидкой фазе с хвостовой пульпой, они его возвращают в процесс с оборотной водой. Тогда я ему сказал, если порядка 200кг Au Вы возвращаете с оборотной водой, то у вас выпуск золота по основному производству должен был вырасти на 10% (выпуск на основном производстве составляет 2,0т Au в год), Вы это получили? Ответ был отрицательный. А произошло просто увеличение потери золота в твердой фазе, мы видим в действии закон сохранения массы, проще говоря если прибавилось в жидкой фазе Au с оборотной водой , то где то должно убавиться, уменьшился его приход из твердой фазе, а выпуск золота остался на том же уровне,
Поэтому я придерживаюсь мнения, что извлеченное золото из оборотной воды даст прирост к основному производству, а пока это нужно считать, как прямы потери предприятия. Думаю, многие специалисты это понимают, но в их арсенале нет эффективной технологии для доизвлечения Au из жидкой фазы с низкой концентрацией. Ведущая исследовательская организация в лице Иргиредмет все, что может предложить для этого – установку дополнительных сорбционных колон, которые мало эффективны.
Автор, 23.08.15 11:39:11 — Всем
Последнее время мы много работали над совершенствованием нашего фильтра в плане упрощения конструкции и его стоимости. Мы смогли снизить стоимость изготовления в 5 – 6 раз. В этой связи для снижения рисков наших потребителей, мы предлагаем золотодобывающим компаниям другой подход. Основные потери золота идут на участке КВ и ЗИФ при использование оборотных растворов содержащих растворенное золото и чем , больше этого золота , тем больше идут потери этого золота в твердом.
Мы предлагаем всем золотодобывающим компаниям, использующие оборотные растворы провести тестовые испытания нашего промышленного фильтра – цементатора производительностью 40м3/час. Все затраты на изготовление и испытания мы берем на себя. Вы объективно сможете оценить эффективность данной технологии и принять решение о целесообразности массового внедрения их на вашем производстве или нет. По сути, Вы ни чем, не рискуете, но получаете возможность существенного увеличения извлечения золота на ваших предприятиях. А сколько золота теряет Ваше предприятие вследствие использования оборотных растворов можете сами оценить ознакомившись с изотермой твердого http://ngmk.uz/vestnik/vest_archive/2014/59.pdf , (Рис – 7, стр 45) . В качестве примера приведу расчет для участка КВ общим объемом 800.000 тонн руды.
При КВ обычно выщелачивание заканчивается при достижении содержания Au в продуктивных растворах равной порядка 0,2мг/л Au – это соответствует на графике порядка 0,31г/т Au в твердом. Используя наш фильтр – цементатор мы можем рентабельно вести процесс до содержания 0,02мг/л Au, а это порядка 0,18 - 0,2г/т Au в твердом. Поэтому дополнительное извлечение Au для кучи 800.000 тонн составит:
0,31г/т – 0,18г/т = 0,13г/т Х 800.000Т = 104кг Au с себестоимостью 3 – 5$ за грамм. Аналогично можно посчитать потери для ЗИФ, умножив на годовую переработку руды.
Аксенов А., 24.08.15 03:24:27 — Автору
Здравствуйте. Коллеги, статья, на которую вы ссылаетесь описывает результаты исследования конкретной руды. Переносить т.н. "изотерму твердого" на все руды некорректно. Зависимость содержания золота в тв. фазе хвостов от концентрации золота в ж. фазе характерна для материалов с сорбционной активностью и может не проявляться при выщелачивании большинства руд, которые направляют на КВ. В связи с этим полное удаление металла из растворов интересно только в случае ликвидации (консервации) установки КВ, в остальных случаях металл просто находится в обороте, его там присутствие чревато лишь увеличением НЗП на предприятии.
Автор, 24.08.15 07:15:23 — Аксенову А.
Изотерма твердого по аналогии с изотермой сорбции ,является индивидуальной характеристикой той или иной руды и смолы. Понятно, что вид этой изотермы зависит от степени вскрытия золота, от возможности контакта с цианистым раствором.
Мне не понятно о каком НЗП идет речь. После достижения концентрации Au в продуктивном растворе порядка 0,2мг/ л , процесс выщелачивания останавливается. Куча промывается от остатков цианидов и отвозится на хвостохранилище, а на этом месте формируется новая куча.
Так можно условно все хвосты гидрометаллургической переработки (ЗИФ, КВ) отнести к НЗП. По существу так оно и есть, только время их дальнейшей переработки остается отодвинутой на неопределенное время, когда появятся более совершенные технологии их переработки, что видно г. Аксенов А и предлагает всем сделать.
Мы же сейчас предлагаем с высокой рентабельностью извлекать Au из кучи и получать дополнительно 10 – 20% золота.
Аксенов А., 24.08.15 08:17:01 — Автору
Коллеги, технология переработки руды в штабеле несколько отличается от той, что вы описываете. Руда отрабатывается не одним штабелем за раз, а множеством блоков. При переходе на новый участок (блок) используют раствор с предыдущего. Поэтому металл, который остался в растворе никуда не теряется, он будет извлечен на следующем этапе. К стати, 0,2 мг/л это не предел для обычной угольной сорбции, стабильно можно получать 0,1-0,05 мг/л.
Но это совсем не значит, что доизвлекать золото из отработанных растворов не надо. Ваша технология нужна, просто масштабы применения будут поскромнее. Успехов.
Автор , 24.08.15 09:36:53 — Всем
Я пытаюсь донести до специалистов золотодобывающих компаний , что к извлечению золота с низкой концентрацией, к которым относятся оборотные растворы КВ и ЗИФ, нужен другой технологический подход, отличный от обычного. Можно извлекать золото по общепринятой технологии на угле или смоле в колоннах ( количество которых вырастет в разы) и получать остаточное содержание порядка 0,01мг/л Au , но при этом себестоимость будет высокая в пределах 20 -30$ за грамм , а может и выше. По нашей технологии эта себестоимость будет в пределах 3 - 5$ за грамм. Вопрос чисто экономический, что эффективнее.
Инженер, 29.08.15 13:56:53 — Аксенову А., 24 августа
Вы написали: "металл просто находится в обороте, его там присутствие чревато лишь увеличением НЗП на предприятии."
А так ли это? Если представить, что в растворе содержание равно 0,01 г/л, то такой раствор будет вытаскивать все, что больше 0,01. А если в растворе 0,2 г/л, то он может вытащит только то, что больше 0,2 г/л, остальное пойдет в отходы. То есть наличие в растворе золота, определяет уровень потерь металла с отходами производства, а не только НЗП на предприятии. А содержание в отходах - это совсем не то, что НЗП, правда?
Автор , 29.08.15 18:33:58 — Инженеру и всем.
Когда человек подписывается инженер – это сразу видно по правильности мыслей, но к сожалению не все так думают инженеры , даже с приставкой главный.
Если было бы не так, то нашлись бы умники и крутили бы цианистые растворы с низу кучи на верх, а когда набралась максимальная концентрация в продуктивных растворах направили бы на сорбцию, какая была бы экономия, но почему то так не делают, глупые наверно не разрешают.
Аксенов А., 30.08.15 15:51:52 — Автору и Инженеру
Коллеги, вы решили устроить спор на ровном месте? Представьте себе, раствор с концентрацией 0,1 мг/л способен растворять металл и тогда концентрация металла в растворе растет. Прием, который вы описали (Автор) с оборачиванием растворов широко применяется на производстве и вполне оправдан для бедных/забалансовых руд или для зимнего орошения. Оказывается, "умники" есть. Честно говоря разочарован, по началу полагал, что вы понимаете о чем говорите. Тем не менее повторюсь: желаю вам успеха. Ваш процесс обязательно найдет применение.
С уважением, Аксенов А.
Автор , 30.08.15 19:30:30 — Аксенову и всем
Я себя отношу к производственникам, а не не научным работникам. Поэтому правильность моих выводов, должны подтвердить промышленные испытания. В скором времени такие испытания мы планируем провести на одной из золотодобывающей компании. Поэтому Ваши пожелания мы принимаем с благодарностью.
О результатах испытания сообщу на этом сайте.
Инженер, 02.09.15 05:01:55 — Автору
Спасибо Аксенову за сомнения, но ваше дело, по-моему, правильное. Желаю вам успешных испытаний.
Dimetry, 17.09.15 13:41:28 — Автору
Добрый день!
Прочитал вашу статью. Спасибо! Очень многое почерпнул.
Предлагаю, пока в режиме переписки обсудить технологическую карту применительно условий рудника с КВ, на котором я имею честь работать. Дальнейшее развитие внедрения вашей технологии полностью зависит от экономики.
Автор, 17.09.15 14:16:21 — Dimetry
Дмитрий мой электронный адрес в конце статье. Для предварительного расчета себестоимости добычи 1 грамма Au по нашей технологии от Вас нужны данные. 1. Производительность по растворам.2 Содержание Au в растворах. 3. Содержание металлов примесей Cu, As. 4. Стоимость 1 квт час и з/плата ваших аппаратчиков.
Завтра я вылетаю в компанию Петропавловск для решения вопроса промышленного испытания нашего фильтра производительностью 50м3/час.
Через 2 - 3 месяца мы уже будем иметь более точные данные по экономике, но по моему мнению они не сильно будут отличаться от тех, что приводятся в этой статье.
Николай, 10.02.16 14:46:38 — Автору
Евгений Петрович, выше в комментариях Вы обещали поделиться результатами испытаний, которые, надеюсь, завершились успешно.
Дополнительно есть вопросы по процессу и его себестоимости:
- каков расход цианида при переработке типичных хвостов ЗИФ? Ведь, как известно, цементацию ведут при остаточной концентрации цианида порядка 150-200 мг/л во избежание пассивации цинка;
- на практике преципитация идёт с очень высокой эффективностью: осаждается до 99,5% золота; почему в Вашем случае извлечение из раствора такое низкое?
- каков конечный продукт именно Вашей технологии, в каком виде он идёт на следующий передел? Как выглядит насыщенный золотом фильтр, извлекаемый из Вашего аппарата? Нужно ли его сушить/прокаливать/отгонять ртуть и т.д.? Если да, то почему капексы и опексы этих операций выпали из Ваших расчётов?
- из описания наиболее слабым местом выглядит первая ступень - фильтрация и осветление растворов перед преципитацией. Не могли бы Вы развернуть затраты по этой операции для случая 100 м3/час, 7920 часов/год, 50 мг/л взвеш.веществ?
- все стоимости оборудования и расходников приведены EXW или on-site?
Заранее спасибо!
Автор, 10.02.16 15:55:20 — Николаю
В последние месяцы произошли большие изменения, мы стали участниками Фонда Сколково, где и планируем продвигать свою технологию. Сейчас уже есть предложение от золотодобывающей компании JSC AK Altynalmas, Казахстан на проведение промышленных испытаний нашей технологии. Что касается проведенных испытаниях в компании Петропавловск, есть отчет. Пишите на мой выше указанный эл. адрес , я его вам вышлю. По результатам последних испытаний нами разработана новая конструкция фильтра, где предусматривается автоматическая очистка от взвеси вплоть до 500мг/л. Что касается затрат на очистку от мути, применительно к вашим 50мг/л или 50 г/м3 , это промывка фильтра входящими растворами в течение 5 минут (сброс мути в хвосты) 4 раза в сутки. Грязеемкость фильтра составляет примерно 30кг, все что будет собираться более , будет сказываться на производительности фильтра по растворам, будет расти гидравлическое сопротивление.
Степан, 14.07.25 20:34:39 — Автору
Добрый вечер!
Очень заинтересовала данная статья. Прошу автора этой статьи связаться со мной:
Моб. +7-906-057-99-99
Эл. почта: arm-77.z@mail.ru
Пишите, 15.07.25 07:34:22 — Степан, 14.07.25
Вы можете написать в редакцию, кто вы и что именно хотите?
Мы перешлем ваше письмо автору.
Аксенов А., 08.06.15 03:25:07 — Автору
Здравствуйте. Если я правильно понимаю, технология предполагает получение тонкого угля и дальнейшую его переработку на слиток. Как будет осуществляться переработка тонкого сорбента? Если сжиганием, то в каких аппаратах? Как планируете перерабатывать золу? Спрашиваю не случайно: угольную мелочь очень непросто озолить, а золу - сплавить. Спасибо.