Эффективная технология извлечения благородных металлов из растворов

Осиненко Е. П., производственный директор, ООО «ГОЛД ВАТЭР», г. Томск

Нами разработана высокоэффективная технология извлечения благородных металлов из цианистых растворов с низкой концентрацией, которая может применяться для доизвлечения золота с минимальными затратами.

Основной эффект технологии достигается за счет извлечения растворенного золота на активированный уголь, ионообменные смолы в мелкодисперсном виде (менее 400 мкм).

 

Проблема

 

Вследствие несовершенства технологии в оборотных растворах золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ) и участков кучного выщелачивания (КВ) остается повышенное содержание золота (0,03­–0,2 мг/л). Неполное извлечение золота из раствора снижает эффективность выщелачивания золота в последующих стадиях процесса, что приводит к снижению общего извлечения золота из твердой породы (не более 70% для кучного выщелачивания). Чем выше содержание золота в ж. ф. (жидкой фазе), тем выше содержание Au будет оставаться в твердом. Поэтому возврат золота с оборотной водой приводит к росту Au в твердом и снижению извлечение золота из руды. При КВ руды для повышения извлечения проводят процесс «Рециклинга» — промывка отработанной кучи хвостовыми растворами с новой кучи. Для ЗИФ провести доизвлечение Au из хвостовой пульпы в хвостохранилище проблематично, поэтому наличие Au в оборотной воде ЗИФ приводит к безвозвратной потери золота в твердом. Если мы будем полностью извлекать Au из оборотной воды, то все пришедшее растворенное золото с хвостовой пульпой уже будет идти за счет его снижения в твердом.

 

Решение проблемы

 

Предлагается доизвлечение Au из оборотной воды ЗИФ и КВ производить на мелкодисперсных угольных (ионитовых) фильтрах (см.рис.) с узлом регенерации производительностью 100–200 м3/ч, где будет использоваться уголь или ионит крупностью менее 400 мкм в количестве 5,0 тонн. Одной загрузки должно хватить min на 10 циклов — это порядка 6–7 месяцев непрерывной работы. Фильтр в режиме сорбции может непрерывно работать в течение 15–30 суток, имея при этом на выходе содержание Au не более 0,01– 0,005 мг/л. После набора необходимой емкости (1,0–5,0 кг/т Au) фильтр ставится на регенерацию горячими щелочными растворами (1–4% NaOH + 0,1 NaCN, 90 ̊С) в течение 6–8 часов. Полученный маточный раствор направляется на фильтр-цементатор (аналог угольного фильтра) с получением золото-цинкового концентрата содержанием 500–700 кг/т Au, который впоследствии плавится на сплав Доре.

 

Схема промышленной угольной сорбционной установки с узлом регенерации для извлечения Au из оборотной воды
Схема промышленной угольной сорбционной установки с узлом регенерации для извлечения Au из оборотной воды

 

Преимущества предлагаемой технологии

 

1. Высокая степень извлечения — более 90% — при остаточной концентрации золота менее 0,01 мг/л Au.

2. Снижение разовой загрузки угля в 4–5 раз.

3. Исключается дорогостоящее оборудование автоклавного элюирования и электролизеры.

4. Технология может напрямую применяться для КВ руды с низким содержанием 0,2–0,4 г/т Au.

5. Стоимость оборудования в разы меньше.

6. Себестоимость получения 1 грамма Au при этом составит порядка 2–3$.

 

Испытания

 

В 2020–2021 гг. проводились расширенные опытно-промышленные испытания данной технологии с целью выбора наилучшего варианта. Получены положительные результаты, с которыми можно ознакомиться по адресу: https://ru.files.fm/u/drzsf2kyr?k=65be7966

 

Предложение заинтересованным компаниям

 

Предлагаем провести внедрение технологии в два этапа:

Этап 1. Внедряется один угольный фильтр производительностью 150 м3/ч с узлом регенерации общей стоимостью 15 млн рублей. Срок установки — 2–3 месяца. При содержании золота в растворе 0,05 мг/л Au вложения окупятся за 1 месяц. Убедившись в эффективности технологии, переходим к второму этапу.

Этап 2. Устанавливаются остальные угольные фильтры на всю производительность по растворам в течение 2–3 месяцев.

 

Стоимость инновационной технологии для компаний будет определяться отдельно, в зависимости от объемов.

 

Особое предложение компаниям, не применяющих оборотное водоснабжение

 

В первую очередь это относится к Навоийскому горно-металлургическому комбинату (НГМК), эксплуатирующему пять гидрометаллургических заводов (ГМЗ).

К примеру, ГМЗ-2 (начало моей трудовой деятельности) — крупнейший в мире золотоизвлекательный завод, производящий 50 тонн золота в год, — уже более 50 лет не имеет оборотного водоснабжения. Ежегодно в хвостохранилище поступает более 1 тонны растворенного золота уже более 20 лет. Объем осветленных растворов в хвостохранилище на данное время составляет всего 10 м3 с содержанием 0,1 г/м3 Au, всего 1 тонна. Понятно, что большая часть растворенного золота «ушла в песок».

 

Мы предлагаем для извлечения Au из осветленных растворов хвостохранилища использовать нашу новую разработку — тонкодисперсный (менее 40 мкм) активированный уголь в плавающих гранулах (уд. вес — 0,7– 0,9 г/см3) крупностью 0,5–3 мм. Данный адсорбент может плавать на поверхности осветленных растворов и адсорбировать золото. По мере насыщения будет производится съём Au по аналогичной технологии, описанной выше.

В данное время переработка руды на ГМЗ–2 составляет порядка 40 млн тонн в год. При Т:Ж=1:1 ежегодно в хвостохранилище сбрасывается более 1,2 тонны Au при содержании золота в жидких хвостах 0,03 мг/л Au по регламенту (обычно они выше). По нашей технологии можно ежегодно до 70% этого поступающего золота извлекать с минимальными затратами, не используя перекачку растворов через слой адсорбента.

 

Контакты: +7 906 199 5172, е.osinenko@gmail.com

 


-0+0
Просмотров статьи: 1248, комментариев: 21       

Комментарии, отзывы, предложения

Автор, 21.09.21 08:38:26 — Магадан

В первую очередь это технология и для ее реализации требуется новое нестандартное оборудование, которое нами разработано.

Инженер, 21.09.21 09:22:24 — Автору

И ещё уголь, как я понял:

Мы предлагаем для извлечения Au из осветленных растворов хвостохранилища использовать нашу новую разработку — тонкодисперсный (менее 40 мкм) активированный уголь в плавающих гранулах (уд. вес — 0,7– 0,9 г/см3) крупностью 0,5–

Автор, 21.09.21 10:14:06 — Инженеру

Не уточняя деталей получения, схема следующая. Берется тонкодисперсный уголь размером - 40 мкм и равномерно вносится в органическую основу с низкой удельной плотностью и измельчается на гранулы размером 0,5 - 3 мм. Нанесенный уголь доступен до растворов из которых идет сорбция золота.

Николай, 21.09.21 19:44:50 — Автору

Не подскажете, каковы требования к солевому составу растворов, чтобы разовая угольная загрузка "отходила" 6-7 месяцев? Каково остаточное содержание драгметаллов (согласно накопленному опыту) в отработавшем угле? Сколько циклов десорбции выдерживает десорбирующий раствор (опять же, по опыту)? Сорбционная колонна всегда одна, или всё же может быть две-три, работающих в режиме карусели?

Автор, 22.09.21 04:41:45 — Николаю

Отвечаю на поставленные вопросы.

1. требования к солевому составу растворов, чтобы разовая угольная загрузка "отходила" 6-7 месяцев?

Специального требования к солевому составу нет, во многом зависит от содержания золота в растворе. Каждому солевому составу соответствует своя равновесная емкость по золоту на угле не зависимо от его размера. После каждого цикла идет снижение емкости на угле. В Интернете приводят исследования снижения емкости на угле без термической обработке (удаления органики). По их данным после 4-х циклов сорбции - элюирования происходит снижение емкости на 30%, больше не делали. По нашим расчетам емкость плавно снижается и выходит на равновесие близкое к 50% снижения. За это время мы сможем провести 8 - 10 циклов по времени соответствующее 6 - 7 месяцев. Из моей практики на смоле АМ- 2Б так же рабочая емкость свежей смолы обычно была в два раза выше старой в процессе. По нашим расчетам при содержании золота в растворе 0,1мг/л Au за 10 циклов угольный фильтр производительностью 150м3/час может получить до 100кгAu. После завершения сезона нет проблем провести термическую обработку, но потери угля при обжиге будут повышенными из - за мелкого размера (большая площадь поверхности обгорания) более 50%. Замена угля на новый даст прибавку к себестоимости 1 грамма Au всего 0,4 - 0,5 $ это меньше , чем на ЗИФ работающей уголь в пульпе.

2. Каково остаточное содержание драгметаллов (согласно накопленному опыту) в отработавшем угле?

Остаточное содержание Au после элюирования составит 0,05 -0,1кг/т Au, элюирование ведем до содержания золота в растворе 0,5 - 1,0 мг/л Au.

3.Сколько циклов десорбции выдерживает десорбирующий раствор (опять же, по опыту)?

Мы не видим проблем менять его после одной десорбции. Стоимость затрат на щелочь составит порядка 50 - 70$ (10м3 сод. 5г/л NaOH), а при этом золота будет получено 10 - 5 кг. Вклад в себестоимость составит не более 0,01$- один цент.

4.Сорбционная колонна всегда одна, или всё же может быть две-три, работающих в режиме карусели?

Количество угольных фильтров выбирается в зависимости от объемов перерабатываемых растворов с небольшим запасом с учетом, что периодически один фильтр будет выводиться на десорбцию. Пример. Производительность по растворам 200м3/час. Нужно иметь два фильтра производительностью 150м3/час. На время остановки одного фильтра , второй это время может без проблем проработать на производительности 200м3/час - запас по углю это позволяет.

Барченков , 22.09.21 20:30:57 — Автор

Применяющиеся атомно-абсорбционные спектрометры имеют порог чувствительности анализа золота в растворе до 0,02 мг/л. На установку, как вы указываете в Отчете, подавался исходный раствор с концентрацией Аи 0,01-0,04 мг/л. На выходе раствор должен содержать 0,001-0,004 мг/л. Меня интересует вопрос: каким анализом определялось такое содержание металла в выходном растворе в промышленных испытаниях

Автор, 23.09.21 04:06:38 — Варченкову

А где Вы увидели в наших отчетах содержание 0,001-0,004 мг/л, все что меньше 0,01 мг/л Au обозначается 0.0. Метод анализа атомно - абсорбционный именно тот на котором работает их завод кучного выщелачивания компании "Золото Селигдара" и в их анализах есть и 0,01 и 0,00. За более точной информацией по анализам я вас отсылаю в компанию "Селигдар".

Барченков, 25.09.21 19:38:59 — Всем

Комментарий к статье.

На многих золотоизлекательных фабриках, в цехах гидрометаллургии предприятий КВ существует проблема циркуляции растворенного золота в оборотной воде и маточных растворах после сорбции из продуктивных растворов КВ. Многие считают, что циркуляция такого золота на общее извлечение золота не влияет. Однако, это не так. Если циркуляцию такого золота убрать, то общее извлечение из руды или концентрата возрастет на величину извлеченного золота.

На руднике Савкино я подсчитал, что, если снизить (т.е. извлечь на уголь) содержание золота в маточном растворе после основной сорбции только на 0,01 мг/л, то при производительности по продуктивным растворам 300 куб.м/час, это приносит в год 2,6 кг в год, а если постоянно доизвлекать три-четыре сотки, то получается уже 8-9 кг металла в год дополнительно. Так что смысл в предлагаемой автором технологии есть и нужно лишь довести ее до ума в постоянной эксплуатации. Технология позволяет почти полностью убрать циркуляцию золота в маточниках и оборотных водах фабрик, что положительно скажется на основной технологии. На золотоизвлекательных фабриках, где в качестве оборотной воды используется осветленная вода хвостохранилища применение этой технологии даст существенный эффект при относительно небольших затратах на оборудование.

В.Барченков: https://zolotodb.ru/article/12523

Автор, 26.09.21 11:53:31 — Барченкову

В начале своей трудовой деятельности помимо технологической инструкции я обращался к вашей первой книге, она много полезного мне дала. Приятно сознавать, что Вы того же мнения в отношении оборотной воды несущей в себе золото, но мне встречались специалисты ( правда немного) , которые считали золото в оборотной воде это золото незавершенного производства и рано или поздно оно будет получено. Я их при этом убеждал, получено будет, но при этом будет потеряно в твердом.

Я же смотрю на перспективу и вижу, что данная технология будет уместна в переработке техногенных отвалов золотодобывающих предприятий, где содержание золота находится в пределах 0,3 - 0,4 г/тAu. Такие руды можно рентабельно перерабатывать КВ, но потребуется перерабатывать большие объемы продуктивных растворов с низкой концентрацией золота в растворе (0,05 - 0,15мг/л Au). Перерабатывать такие растворы намного экономичнее именно по нашей технологии да и затраты на оборудование завода кучного выщелачивания

в разы дешевле. Вовлечение в оборот техногенные отвалы золотодобывающих предприятий значительно нарастит запасы компаний, не вкладывая при этом в геологоразведку золота.

Магадан, 09.10.21 06:37:02 — Барченкову и Автору

Спасибо за комментарии. Я давно заметил, что здесь комментарии стоит читать не меньше, чем статью.

Воронов, 16.10.21 14:47:26 — Автору

Не совсем ещё в России наука умерла, спасибо разработчикам. Главное сейчас в практику применить и побольше писать, чтобы приоритет показать. Ведь дело придумано важное и новое.

Автор, 03.11.21 08:07:18 — Всем

К отчету об испытании мы добавили фото установки. На фото цементатора очень отчетливо видно золото осажденное на цинке в свете фонарика, что объясняется отсутствием растворенного кислорода в горячих растворах. Как только осадок контактирует с воздухом идет быстрое окисление и он становится черным.

Рационализатор, 18.11.21 06:20:14

Двигается ваше дело? Попробуйте в Австралию предложить вашу технологию. Там новое быстрее принимают.

Автор, 18.11.21 10:06:56 — Рационализатору

"Но раз имеется в наличности достаточная прибыль, капитал становится смелым. Обеспечьте 10%, и капитал согласен на всякое применение; при 20% он становится оживлённым, при 50% положительно готов сломать себе голову; при 100% он попирает ногами все человеческие законы; при 300% нет такого преступления, на которое он не рискнул бы, хотя бы под страхом виселицы."

Томас Джозеф Даннинг - английскому публицисту XIX века (12 января 1799 – 23 декабря 1873). К. Маркс. Капитал.

Если продалжать класиков, то наши 1000% прибыли от применения нашей технологии ставит капиталистов в тупик, что с этим делать, такого быть не может.

Ну а если серьезно, здесь нет ничего нового, все предлагаемые новшества для производства и особенно для золотодобывающей отрасли местные специалисты оценивают их на возможность реализации самостоятельно без авторов. Аналогичное происходило и в мои времена, когда я работал на золотоизвлекательном заводе, поэтому нужно время для осознания , что попробывать самостоятельно реализовать можно, но сколько на это уйдет времени и какой будет результат, вопрос открытый. У нас на разработку ушло в пределах десяти лет.

Инженер, 15.12.21 16:17:36 — Автору

У нас имеются некондиционные руды - техногенные отвалы с содержанием 0,35г/т. Не могли бы вы оценить стоимость оборудования завода кучного выщелачивания на производительность 1 тонны Au в год. Мы хотим сравнить с ценой, что нам предлагает потенциальный подрядчик.

Влад, 16.12.21 06:40:16 — Инженер, 15.12.21

Если руда 0,35 г/т, то с каким содержанием у вас будет раствор для завода? Насколько хорошо изучена эта сторона дела?

Автор, 16.12.21 11:39:54 — Инженеру

Приведу расчет стоимости оборудования эконом класса. Для экономии затрат на подогрев выщелачиваемых растворов процесс выщелачивания будем проводить только в течение 8 месяцев (240 дней), исключаем холодный период. Принимаем извлечение Au из руды равное 70%, тогда для получения 1000кг Au потребуется переработать 0,35 х 4000.000т х 0,7 = 1 тонна Au. Для этого потребуется пропустить в три раза больше растворов через кучу (Т : Ж) = 1 : 3, т.е. 12 млн. м3. Среднее содержание золота в продуктивных растворах составит 1000000г/12000000 = 0,08 – 0,1 мг/л Au.

Часовая производительность по продуктивным растворам составит: 12000.000м3/240дн.х 24ч = 2000м3/ч. Для переработки такого объема растворов потребуется 14 штук угольных фильтров производительностью 150м3/ч общей стоимостью 220 млн. рублей с двумя узлами осаждения золота. 14 штук мелкодисперсных угольных фильтров с узлом регенерации заменят узел автоклавного элюирования обогащенного угля, узел электролизного осаждения золота из элюатов и печи термической обработки угля от органики. Исключение этих узлов на 70% снизят размеры помещения завода кучного выщелачивания для переработки продуктивных растворов, а это во столько раз снизятся капитальные затраты на строительство здания . Существенно уменьшится помещение операторской, где большая часть приборов задействована на автоматику по обслуживанию автоклавов, электролизеров и печей обжига угля. На половину снизится персонал по обслуживанию оборудования на заводе. По моим расчетам наиболее затратными статьями будет установка двух емкостей для приема продуктивных растворов и двух емкостей для сбора хвостовых растворов для подачи на кучу – стоимость этого оборудования я оцениваю в размере 20 – 30 млн. рублей, плюс емкости под циан и кислоту это еще порядка 10 млн. рублей . Общая стоимость оборудования по нашей технологии я оцениваю порядка 260 – 300млн. рублей. Думаю это в разы (4 -6 раз) меньше, чем действующие заводы по общепринятой технологии. Не могу оценить стоимость здания, я здесь не компетентен, но точно скажу, что стоимость должна быть на 70% ниже существующих зданий исходя из требуемых площадей под наше оборудование. Вы знаете стоимость подрядной организации и можете сравнить с нашими расчетами.

Что касается себестоимости 1 грамма Au на этом переделе (из продуктивных растворов) , то она не превысит 3 $. Самые большие статьи затрат складываются: 1. Электроэнергия - перекачка растворов общим объемом 12млн. м3 , при стоимости 1 квт - 0,1$ общие затраты составят 12млн.м3 х 0,1$ = 1,2млн.$ (производительность насоса принята 1квт на 1 м3, с запасом) плюс 10% на нагрев элюирующих растворов – всего 1,32 млн.$.

2. Затраты угля составят 14шт. х 5т х 5000$ = 350.000 $.

3. Заработная плата 30чел. Х 1500$ х 12мес. = 540.000$.

Себестоимость гидрометаллургического передела составит: 1320тыс.$ + 350 тыс.$ + 540тыс.$ = 2210тыс.$/1000.000г = 2,21$/г Au.

Для переработки 2000м3/час продуктивных растворов по старой технологии потребуется минимум 200 тонн угля в гранулах и при этом требуемой степени извлечения не достигнуть (более 90%). Это я говорю исходя из практики. Когда мы только начинали разрабатывать свою технологию, то несколько лет проводили свои тесты на оборотных растворах ЗИФ на Покровском руднике (компания Петропавловск), площадку предоставлял главный инженер Алексеев В.Н., так же выпускник физтеха Томского политехнического института. Он хорошо понимал проблему потери золота с оборотными водами. Так вот пока мы не могли предложить окончательное решение этой проблемы, он предложил решить ее силами общеизвестной организации «Иргиредмет». Они все, что смогли предложить для решения этой проблемы - установить дополнительно пять сорбционных угольных колон производительностью 200м3/час при загрузке угля по 10 тонн (на оборотной воде на Покровском и Пионерном рудниках).

Я видел результаты работы этих колон в течение двух лет, и констатирую, что извлечение из оборотной воды с хвостохранилищ не превысила 45% по году, при среднем содержании золота 0,1мг/л Au, несмотря на это они смогли дополнительно получить 300кгAu.

Инженер, 16.12.21 18:00:05 — Владу

По оценкам геологов, мировые запасы золота в земле составляют на данный момент 57.000 тонн. Это означает, что при сохранении текущего объёма на уровне 3100 т. в год мировых запасов хватит ещё на 18 лет (Интернет).

Поэтому рано или поздно золотодобывающие компании обратятся к техногенным отвалам, которых наберется уже не один миллиард тонн.

Предлагаемая технология в этом направлении дает надежды на экономически эффективное извлечения золота из бедных руд. Поэтому мы и задумались на этот счет и в этом мы не первые. Компания Селигдар планирует перерабатывать отвалы содержанием 0,37г на тонну.

Что касается содержания золота в продуктивных растворах, то содержание намного зависит от степени вскрытия золота, проще говоря от степени измельчения. Обычно извлечение золота на ЗИФ выше процентов на 20% именно по этой причине. По нашим лабораторным испытаниям содержание золота в продуктивных растворах будет в основном менее 0,1мг/л и извлекать придется вплоть до 0,01- 0,02мг/л – этого можно достичь только используя новые технологии для извлечения золота, которых почему то наша наука не предлагает.

Мастер КВ, 20.12.21 13:50:09 — Автору

Предлагаю вам напрямую обратиться к Мордашову как главному собственнику Нордголд. Когда я работал на КВ мы проводили исследования по потери золота с хвостами за сезон, которые составили где то 65 кг куча была 1,2 миллиона тонн. Рециклинг доочистка не проводилась , а руда сбрасывалась в хвостохранилище. Если Нордголд планирует перерабатывать в год до 26млн тонн то думаю их потери будут не менее 1,5тонн золота.

Автор, 27.12.21 08:33:48 — Мастеру КВ

Задержался с ответом , был в командировке на участке КВ, не все так плохо, есть интерес к нашей технологии.

Спасибо за совет, дело в том , что я уже отправлял свое предложение к десяти ведущим золотодобывающим компаниям России. Золотодобывающие компании предпочитают работать по старинке по экстенсивному методу за счет объемов, а в приоритете должен быть интенсивный метод за счет эффективного использования того же количества ресурсов, проще говоря за счет увеличения извлечения Au из руды. Извлечение Au из руды напрямую зависит от содержания Au в хвостовых растворах ЗИФ и УКВ, и чем содержание золота в растворах больше, тем менее эффективно ведется добыча Au гидрометаллургическим методом.

Теперь в отношении NordGolda. Признаться я не знал о таких больших объемах переработки (26млн. т) это почти в 6 – 10 раз больше, чем на известных УКВ в России. Я побывал на 6-ти участках КВ и не на одном из них извлечение золота из продуктивных растворов не превышало 90%. Поэтому, если даже принять извлечение в 90% на КВ месторождения Гросс, то тогда, эти 10% не доизвлеченного Au из растворов составят не менее 1,3 тонны Au при содержании 0,72г/т Au в руде и извлечении 70%. Это дополнительно добытое золото даст прибавку к общему извлечению в 7%.

Если руководство компании Нордголд читает данный сайт, то мы обращаемся к вам с официальным предложением запустить у себя нашу технологию на месторождении Гросс. Мы гарантируем не менее 2000% рентабельности в получение Au по нашей технологии из оборотных растворов УКВ.

Для получения более точных параметров по нашей технологии мы должны знать: 1 – производительность по растворам м3/час. 2 – содержание Au в растворах от min до max по году. 3 – резервная мощность 200 – 300квт. 4 – перепад по высоте от истечения растворов с хвостовой колонны до уровня входа в приемную емкость хвостовых растворов. Это нужно знать для возможности осуществления подачи растворов на наш фильтр самотеком. Если перепад позволит, то мы исключим затраты на перекачку растворов и почти в два раза снизим себестоимость 1 грамма Au.

Как вариант для исключения ваших рисков предлагаем вариант с участием инвесторов на средства, которых будет изготовлено оборудование. В этом случае нужно будет поделиться с ними частью прибыли.

Обычно это применяют к компаниям с низкой рентабельностью, что не относится к золотодобывающим компаниям.

Наше предложение относится ко всем золотодобывающим компаниям желающие внедрить нашу технологию.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Эффективная технология извлечения благородных металлов из растворов»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 4":