ООО «НИЦ «Гидрометаллургия», г. Санкт-Петербург, Россия:

П. В. Зайцев, науч. сотр.

И. В. Фоменко, науч. сотр., тел. 8 (812) 600-77-45

М. А. Плешков, вед. науч. сотр.
Л. В. Чугаев, вед. науч. сотр.

Я. М. Шнеерсон, проф., ген. директор

Процесс автоклавного окисления позволяет в интенсивном режиме при высоких температурах и давлении перерабатывать упорные золотосульфидные руды и концентраты. Однако для ряда материалов применение такого метода переработки приводит к необратимым потерям золота. Исследование данного феномена выявило, что потери золота связаны с присутствующими в руде углистым веществом и хлорид-ионами в автоклавном растворе. Это также подтверждается термодинамическими расчетами, которые позволяют предсказать пути решения данной проблемы. В работе продемонстрировано совместное негативное влияние органического углерода, содержащегося в материале, и растворенных хлорид-ионов на извлечение золота из упорных золотосульфидных концентратов месторождения Маломыр. Изучено влияние неполного окисления сульфидов на показатели автоклавного окисления. Очевидно, что по мере окисления сульфидов доля вскрытого золота должна увеличиваться. Установлено, что зависимость извлечения золота от степени окисления сульфидов имеет экстремальный характер, который сильнее проявляется при повышенных концентрациях хлорид-ионов в растворе. Путем контролируемого неполного окисления сульфидов можно избежать существенных потерь золота, происходящих в конце процесса окисления, и повысить извлечение золота из материала на 10 % и более. Также изучено влияние добавки карбонатов в исходную автоклавную пульпу. Установлено, что извлечение золота из автоклавного кека зависит от кислотности раствора. Снижение кислотности позволяет повысить извлечение золота даже при проведении автоклавного окисления при низких концентрациях хлорид-ионов. Были проведены пилотные испытания технологии автоклавного окисления в непрерывном режиме, подтвердившие основные лабораторные закономерности. Выполнено сопоставление полученных экспериментальных данных с результатами термодинамических расчетов.

Авторы статьи выражают благодарность руководству ГК «Петропавловск» за возможность проведения данной работы.

1. Thomas K. G. Pressure oxidation overview // Developments in Mineral Processing. 2005. Vol. 15. P. 346–369.
2. Набойченко С. С., Шнеерсон Я. М., Чугаев Л. В., Калашникова М. И. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов / Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2008. Т. 1. — 376 с.
3. Simmons G. L. Pressure oxidation process development for treating carbonaceous ores at Twin Creeks // Proc. Randol Gold Forum’96. — Golden, Colorado, 1996. P. 199–208.
4. Simmons G. L. et al. Pressure oxidation problems and solutions: treating carbonaceous gold ores containing trace amounts of chloride (halogens) // Mining Engineering. 1998. Vol. 50 (1). P. 69–73.
5. Qing Liu J., Nicol M. J. Thermodynamics and kinetics of the dissolution of gold under pressure oxidation conditions in the presence of chloride // Canadian Metallurgical Quarterly. 2002. Vol. 41, N 4. P. 409–416.
6. Ketcham V. J., O’Reilly J. F., Vardill W. D. The Lihir Project: Process Plant Design // Minerals Engineering. 1993. Vol. 6, N 8/10. P. 1037–1065.
7. Зайцев П. В., Чугаев Л. В., Плешков М. А., Шнеерсон Я. М., Клементьев М. В. Автоклавное окисление золотосодержащих концентратов двойной упорности // Сб. докл. IV Междунар. конгресса «Цветные металлы – 2012». — Красноярск : Версо, 2012. С. 561–567.
8. Фоменко И. В., Плешков М. А., Чугаев Л. В., Шнеерсон Я. М. Термодинамическое описание поведения золота при автоклавном окислении сульфидных концентратов // Сб. докл. V Междунар. конгресса «Цветные металлы – 2013». — Красноярск : Версо, 2013. С. 374–386.
9. Gomeza M. A., Assaaoudi H., Becze L., Cutler J. N., Demopoulos G. P. Vibrational spectroscopy study of hydrothermally produced scorodite (FeAsO₄·2H₂O), ferric arsenate sub-hydrate (FAsH; FeAsO₄·0,75H₂O) and basic ferric arsenate sulfate (BFAS; Fe[(AsO₄)_{1 – x}(SO₄)_x(OH)_x]·wH₂O) // J. Raman Spectroscopy. 2010. Vol. 41. P. 212–221.
10. Меретуков М. А. Золото: химия, минералогия, металлургия. — М. : Руда и Металлы, 2008. — 528 с.
11. Chryssoulis S. L., McMullen J. Mineralogical investigation of gold ores // Advances in gold ore processing / ed. M. D. Adams. — Amsterdam : Elsevier, 2005. P. 21–72.
12. Chen T. T., Cabri L. J., Dutrizak J. E. Characterizing gold in refractory sulfide gold ores and residues // J. Metals. 2002. Vol. 54, N 12. P. 20–23.
13. Чугаев Л. В., Корженевская М. М. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1972. № 5. С. 57–62.
14. Жучков И. А., Минеев Г. Г., Аксенов А. В. Серосодержащие растворители благородных металлов в геохимических и металлургических процессах. — Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2010. — 388 с.
15. Nicol M. J. The Anodic Behaviour of Gold. Part I — Oxidation in Acidic Solutions // Gold Bull. 1980. Vol. 13 (2). P. 46–55.
16. Diaz M. A., Kelsall G. H., Welham N. J. Electrowinning Coupled to Gold Leaching by Electrogenerated Chlorine I. Au(III) – Au(I)/Au Kinetics in Aqueous Cl₂ /Cl^– Electrolytes // Journal of Electroanalytical Chemistry. 1993. Vol. 361. P. 25–38.
17. Putnam G. L. Chloride as a Solvent in Gold Hydrometallurgy // Engineering and Mining Journal. 1944. Vol. 145 (3). P. 70–75.
18. Helgeson H. C., Kirkham D. H., Flowers G. C. Theoretical prediction of the thermodynamic behavior of aqueous electrolytes at high pressures and temperatures: IV. Calculation of activity coefficients, osmotic coefficients, and apparent molal and standard and relative partial molal properties to 600 ^оС and 5 kb // American Journal of Science. 1981. Vol. 281. P. 1249–1516.
19. Tanger J. С., Helgeson H. С. Calculation of the thermodynamic and transport properties of aqueous species at high pressures and temperatures: revised equation of state for the standard partial molal properties of ions and electrolytes // Ibid. 1988. Vol. 288. P. 19–98.
20. Machesky M. L., Andrade W. O., Rose A. W. Adsorption of gold(III)-chloride and gold(I)-thiosulfate anions by goethite // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. Vol. 55, Is. 3. P. 769–776.
21. Vlassopoulos D., Wood S. A. Gold speciation in natural waters: I. Solubility and hydrolysis reactions of gold in aqueous solution // Ibid. 1990. Vol. 54, Is. 1. P. 3–12.
22. Лях С. И., Клементьев М. В., Шнеерсон Я. М. Автоклавная пилотная установка для проведения полупромышленных испытаний по окислению сульфидных флотационных концентратов золотосодержащих руд // Сб. докл. IV Междунар. конгресса «Цветные металлы – 2012». — Красноярск : Версо, 2012. С. 584–589.