Одним из эффективных способов металлургической переработки пирит-арсенопиритовых руд с тонковкрапленным золотом является бактериально-химическое окисление сульфидных золотосодержащих минералов с последующим цианированием получаемых остатков. Учитывая экстенсивность процесса бактериального выщелачивания, биогидрометаллургической обработке, как правило, подвергают обогащенные рудные материалы (концентраты). Вместе с тем представляет определенный интерес и возможность переработки таким способом исходных (необогащенных) руд по аналогии, например, с другими альтернативными вариантами вскрытия упорного золота перед цианированием (окисленный обжиг, автоклавное окисление). В этой связи в Иргиредмете в период 2001-2002 гг. проведен цикл экспериментальных исследований с изучением двух вариантов технологии: чанового (агитационного) и кучного (перколяционного) бактериального выщелачивания руд.
Объектом изучения явились 4 образца сульфидных золотосодержащих руд с исходным содержанием золота от 1,3 до 7,4 г/т и массовой долей основных минеральных компонентов (%): пирит — 2,6-6,4; арсенопирит — 1,6-2,0; карбонаты — 8,6-15,7.
Эксперименты по агитационному бактериальному выщелачиванию руды (95% класса минус 0,074 мм) проводили при массовой доле твердого в пульпе 20% и температуре 28-30 °С. Культуральную жидкость готовили на основе бактерий Thiobacillus ferrooxidans, выделенных из рудного материала непосредственно на месторождении. Руда перед выщелачиванием подвергалась предварительному закислению серной кислотой до оптимального значения рН в пульпе (1,5-2). Продолжительность биовыщелачивания составляла 2, 4, 6, и 11 сут. Степень вскрытия золота при биовыщелачивании устанавливали по результатам цианирования полученных кеков. «Экономичность» биогидрометаллургического процесса (А) оценивали из выражения А=δСAu : δСS, где δСAu — массовая доля золота, вскрываемого в процессе биовыщелачивания (г/т); δСS — массовая доля серы, подлежащей окислению.
Экспериментально установлено, что биохимическая деструкция сульфидов в рудах позволяет повысить извлечение металла по отдельным пробам с 12-27% (прямое цианирование) до 79-89%. Главным фактором, определяющим показатели извлечения Аu в биогидрометаллургическом процессе, является степень окисления сульфидного мышьяка (FeAsS), которая должна составлять не менее 90%.
Рассчитанная по полученным значениям δСAu и δСS величина «А» («экономичность» процесса) находится в пределах 3-6, что существенно превышает допустимое значение А=1.
Вместе с тем, отмечено, что все исследованные пробы руды характеризуются повышенной кислотоемкостью по причине наличия в них от 1 до 2% карбонатного углерода. В этой связи рекомендуется осуществить перед биовыщелачиванием шихтовку руд данного состава с более богатыми по сере рудными материалами в соотношении, обеспечивающем «самонейтрализацию» присутствующих в шихте карбонатов и образующихся в процессе биовыщелачивания кислот (H2SO4 и H3AsO4) и растворимых сернокислых солей.
Исследования процесса перколяционного биовыщелачивания проводили с бактериальными растворами с целью «заражения» руды бактериями и агломерации мелких классов, промывали серной кислотой и подвергали выщелачиванию бактериально-химическими растворами в течение 130, 175 и 220 сут. По мере выщелачивания из каждой колонны (нижней и верхней части) отбирали пробы на определение форм железа, мышьяка и доли цианируемого золота в продуктах биовыщелачивания, а также для проведения микроскопических исследований образцов.
Результаты экспериментов показали, что биовыщелачивание в перколяционном режиме с последующим цианированием обеспечивает извлечение золота на уровне 70-75% при условии дробления до крупности минус 10 мм. Также, и в случае чанового выщелачивания, извлечение Аu в цикле цианирования продуктов биовыщелачивания определяется степенью окисления арсенопирита. В ходе исследований получена дополнительная информация, иллюстрирующая возможности применения к пирит-арсенопиритовым рудам технологии бактериального выщелачивания.
-0+0
