Какие методы выщелачивания наиболее эффективны для переработки золота?

14.05.2025

Выщелачивание золота – это важный процесс извлечения золота из руды и его рафинирования. Выбор метода выщелачивания зависит от минералогического состава руды, стоимости, экологических соображений и конкретных эксплуатационных требований перерабатывающего завода. Вот наиболее эффективные методы выщелачивания золота:

1. Цанидное выщелачивание (цианирование)

Цанирование является наиболее распространённым и широко используемым методом извлечения золота, составляя более 90% мировой добычи золота.

Описание процесса:

• Золотосодержащая руда измельчается и смешивается с водой для образования пульпы.
• Добавляется цианид натрия (NaCN) или цианид калия (KCN) для растворения золота.
• Вводятся кислород или окислители (например, воздух, перекись водорода или известь) для ускорения реакции.
• Золото образует растворимый золото-цианидный комплекс (\[Au(CN)₂\]−), который можно извлечь с помощью адсорбции на угле (в методах «Уголь в пульпе» (CIP) или «Уголь в растворе» (CIL)).

Преимущества:

• Высокая извлечение золота (часто >95% при оптимальных условиях).
• Установленные технологии операционной масштабируемости.

Недостатки:

• Токсичность цианида требует строгих природоохранных мер.
• Ограниченная эффективность на золотых рудах, содержащих значительное количество сульфидов, которые мешают активности цианида.

2. Тіосульфатне выщелачивание

Тіосульфатне выщелачивание — это нетоксичная альтернатива цианидному выщелачиванию, подходящая для определенных золотых руд, где цианид менее эффективен.

Описание процесса:

• Золотая руда обрабатывается раствором, содержащим тиосульфат натрия (Na₂S₂O₃) и медь-аммиачный катализатор.
• Золото образует растворимый комплекс золото-тиосульфата ([Au(S₂O₃)₂]³−), который можно извлечь с помощью ионообменных смол или другими методами.

Преимущества:

• Более безопасный и экологичный, чем цианид.
• Идеально подходит для "тугоплавких" руд, содержащих высокое содержание сульфидов или углерода.

Недостатки:

• Более дорогой из-за стоимости химикатов и дополнительной сложности обработки.
• Требует тщательного контроля условий реакции.

3. Выщелачивание хлоридом (царская водка или кислотные растворы)

Выщелачивание хлоридом включает использование хлорсодержащих растворов (таких как соляная кислота или царская водка) для растворения золота.

Описание процесса:

• Царская водка (смесь азотной и соляной кислот) растворяет золото, образуя хлорное золото(III) кислоту (HAuCl₄).
• Золотое раствор затем подвергается осаждению для извлечения чистого золота.

Преимущества:

• Эффективно для переработки руд высокой концентрации и рафинирования концентратов золота.
• Получает очень чистое золото.

Недостатки:

• Ограничено применением в меньших масштабах из-за стоимости и коррозионной активности химических веществ.
• Производит опасные отходы, требующие надлежащей утилизации.

4. Окисление под давлением (ПОКС) в сочетании с цианированием

Окисление под давлением часто используется в сочетании с цианированием для обработки трудноизвлекаемых золотых руд, содержащих сульфиды или органические вещества.

Описание процесса:

• Руда подвергается высокому давлению, температуре и кислороду в автоклаве.
• Сульфиды и другие примеси окисляются, что делает золото доступным для выщелачивания цианидом.

Преимущества:

• Эффективно для высвобождения золота, захваченного в сульфидных матрицах.
• Повышает поглощение цианидом и улучшает показатели извлечения.

Недостатки:

• Высокие энергетические затраты.
• Существенные капитальные и эксплуатационные расходы на оборудование автоклава.

5. Биовыщелачивание

Биовыщелачивание использует естественные микроорганизмы для разрушения минеральных матриц и высвобождения золота для выщелачивания, обычно цианидного.

Описание процесса:

• Бактерии (например, Ацидитиобациллы феррооксиданты или А. тиооксиданты) добавляются к золотосодержащей руде.
• Бактерии окисляют сульфиды и высвобождают заключённые золотые частицы, которые затем можно выщелачивать цианидом или тиосульфатом.

Преимущества:

• Экологически безопасный и энергоэффективный метод.
• Подходит для руд с низким содержанием золота и трудноизвлекаемых месторождений.

Недостатки:

• Требует длительных сроков обработки.
• Чувствителен к условиям окружающей среды (температуре, рН, уровню кислорода).

6. Комбинированная гравитационная сепарация и выщелачивание

Иногда для снижения затрат золотосодержащую руду можно предварительно концентрировать гравитационными методами перед выщелачиванием.

Описание процесса:

• Методы гравитации (например, сортировочные столы, вибрационные грохоты, шлюзы) используются для разделения крупного золота и сульфидов.
• Концентраты затем подвергаются выщелачиванию цианидом или тиосульфатом.

Преимущества:

• Экономически эффективно, так как уменьшает количество руды, направляемой на выщелачивание.
• Снижает использование химических веществ.

Недостатки:

• Неэффективно для ультратонких частиц золота, которые избегают гравитационного захвата.

Выбор правильного метода

Выбор метода выщелачивания зависит от нескольких факторов:

• Тип руды: Цианирование хорошо работает для руд с свободным золотом, в то время как тиосульфатное или биовыщелачивание лучше подходит для тугоплавких или богатых сульфидами руд.
• Экологические проблемыТиосульфат и биовыщелачивание — более безопасные альтернативы.
• Стоимость и масштаб: Цинкаривание экономически эффективно для крупных операций, но меньшие предприятия по переработке могут полагаться на хлорное выщелачивание.
• Класс золота: Высокосортные руды могут оправдать хлорное выщелачивание или прямое плавление, в то время как низкосортные руды часто требуют комбинации методов.

Последние разработки

Новые технологии, такие как выщелачивание глицином (с использованием растворов аминокислот) и выщелачивание на основе брома, исследуются для извлечения золота. Эти методы могут предоставить более экологически устойчивые альтернативы традиционным методам.

Тщательно анализируя характеристики руды и операционные затраты, переработчики могут выбрать наиболее эффективный и устойчивый метод выщелачивания золота для своих конкретных потребностей.