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.
