Ученые Уральского федерального университета совместно с коллегами из Турции и Франции определили условия эффективного извлечения золота и серебра из насыщенных медью растворов, которые образуются при выщелачивании золотосодержащей руды. Результаты исследований будут полезны для развития технологии переработки руд такого состава в России и за рубежом. Статья с описанием проведенных исследований и их результатов опубликована в журнале Minerals Engineering.
«Ввиду развития электроники, “зеленой” энергетики и производства электромобилей мировой спрос на золото и серебро постоянно растет. Поэтому все актуальнее становится извлечение благородных металлов из низкосортного сырья. Исходная руда, которая использовалась в нашем исследовании, как раз характеризуется низким содержанием меди, а также наличием сопутствующих примесей. Поэтому результаты нашего исследования могут быть использованы для усовершенствования технологии переработки руд такого типа, которые представлены по всему миру, в том числе в России», — объясняет соавтор статьи, научный сотрудник кафедры металлургии цветных металлов УрФУ Алексей Крицкий.
В исследованиях ученые использовали медно-колчеданную руду с месторождения Мастра (Турция), содержащую золото, серебро и медь. Для эффективного извлечения благородных металлов — золота и серебра — руда была предварительно измельчена и подвержена окислительному обжигу в печи с последующим выщелачиванием цианистыми растворами. В качестве сорбентов использовали активированный уголь, слабоосновную ионообменную смолу Purogold S992 и сильноосновную смолу Purogold A194 (слабоосновные и сильноосновные смолы работают в разном диапазоне кислотности раствора).
«По мере добавления активированного угля в раствор сорбционная поверхность увеличивается, поэтому извлечение золота и серебра из раствора возрастает, повышается и скорость сорбции. Увеличение концентрации цианида ограничивает сорбцию меди и, следовательно, тоже способствует сорбции золота и серебра», — описывает Алексей Крицкий.
Когда вместо активированного угля в цианистый раствор для выщелачивания добавляли слабоосновную (Purogold S992) или сильноосновную (Purogold A194) ионообменные смолы, оказалось, что увеличение концентрации цианида натрия до определенного уровня также снижает адсорбцию меди и повышает сорбцию золота и — в меньшей степени, как и в случае с активированным углем — серебра. Аналогичное увеличение расхода обеих смол привело к ускорению сорбции благородных металлов.
«Когда выщелачивание руды цианистым раствором происходило до загрузки в раствор активированного угля, а не одновременно с ней, степень сорбции металлов и ее скорость возрастали. Точно так же, когда процессы выщелачивания металлов и их сорбцию с помощью смол осуществляли не в одном агрегате одновременно, а в разных агрегатах и последовательно, показатели выщелачивания и селективность в отношении благородных металлов возрастали», — поясняет Кирилл Каримов, старший научный сотрудник лаборатории перспективных технологий комплексной переработки минерального и техногенного сырья цветных и черных металлов УрФУ, участник исследовательского коллектива.
Высокую селективность по отношению к золоту и серебру по сравнению с медью проявляли все три сорбента, но наиболее высокий коэффициент селективности и наилучшие сорбционные свойства в отношении золота и серебра продемонстрировала смола Purogold S992. При ее использовании в оптимальных условиях удается извлечь из раствора более 99 % золота и серебра, при этом извлечение меди ограничивается 5 %. Активированный уголь в свою очередь превзошел смолу Purogold А194.
Справка
Цианирование является традиционным подходом в гидрометаллургии золота и серебра. В то же время переработка золотосодержащих медных руд затруднена тем, что цианистые растворы способны растворять и другие компоненты, помимо золота и серебра, например, медь. Это приводит к высокому расходу цианида и повышению затрат. Однако даже при оптимальных параметрах цианидного выщелачивания некоторое количество меди все же сорбируется на активированном угле. Поэтому целью ученых является создание технологии, позволяющей извлекать из руды золото и серебро селективно.
В решении этой задачи альтернативой активированному углю выступают ионообменные смолы. Их преимущества — высокая механическая и химическая стабильность, хорошие адсорбционные свойства, более высокая селективность в отношении золота по сравнению с медью. Но есть и недостатки: ионообменные смолы, в отличие от активированного угля, нельзя регенерировать, их адсорбционные свойства и адсорбционная емкость по золоту и серебру со временем снижаются. В конце концов смолы приходят в негодность и требуют замены. Кроме того, уголь дешевле смол.
Уральский федеральный университет
Нет комментариев