AP05133041 Разработка бесцианидной технологии извлечения золота из труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья

Цель проекта: разработка эффективной и экологически безопасной технологии извлечения золота из упорного сырья по бесцианидной технологии на основе тиосульфатного выщелачивания.

Состав работ:

• Исследование форм нахождения золота в исследуемых пробах руды и продуктах обогащения.

• Подготовка проб золотосодержащих руд коры выветривания к гравитационному и флотационному обогащению исследуемых руд.

•  Исследования по гравитационному и флотационному обогащению пробы золотосодержащей руды.

• Проведение экспериментальных работ по гравитационному и флотационному обогащению исследуемых руд.

• Исследования фазовых превращений золотосодержащих сульфидных руд и продуктов обогащения в процессе их супертонкого измельчения (20, 10 мкм).

• Подбор измельчительного оборудования.

• Механическая обработка в технологии обработки полезных ископаемых.

• Исследования по тиосульфатному выщелачиванию сульфидных руд и продуктов обогащения после их предварительной кислотной обработки (азотной и серной кислотами) в различных режимах.

Актуальность:

В Казахстане, как и в целом в мировой практике, основным химическим инструментом для извлечения золота из руды и концентратов остается цианид натрия. При этом присутствие золота в сырье в доступной и окисленной формах позволяют использовать процесс цианидного выщелачивания напрямую после соответствующего дробления или измельчения сырья. Однако на большинстве месторождений Казахстана золото в руде находится в тонкой ассоциации с сульфидными минералами железа, мышьяка, меди и других цветных металлов (пирит, арсенопирит, халькопирит и др.). Кроме того, на ряде месторождений золота имеет место наличие углерода. Тонкая ассоциация золота в минералах, присутствие углерода и других примесей в низших формах валентностей (Fe++, As+++, S--) создают непреодолимые трудности для извлечения золота при прямом воздействия на них цианидными растворителями. По этой причине такие типы руды принято относить к упорным видам сырья. К числу месторождений с такими типами руд в Казахстане относятся Бакырчик, Большевик, Майкаин, Акбакай и многие другие, на которых сосредоточены более трети разведанных запасов золота республики [1]. Для использования цианидного процесса для таких типов руд требуется применение целого ряда дополнительных технологических приемов, которые сводятся, в основном, к предварительному окислению сырья – радикально путем обжига руды или концентрата; бактериальным окислением; обработкой азотной кислотой в присутствии чистого кислорода под большим давлением в автоклаве (редокс-процесс) или в обычных условиях в присутствии кислорода воздуха (нитрокс или арсено-процессы) и т.п. Даже с включением в технологию переработки руды упомянутых, достаточно сложных, дополнительных переделов, в ряде случаев (на Бакырчике, Большевике и др.) не удаётся пока достичь приемлемых показателей по извлечению золота из сырья. При этом все упомянутые методы не исключают в конечном итоге экологическую опасность технологии, вытекающей из использования на конечной стадии технологии цианидного реагента.

Указанные проблемы при переработке упорных видов золотосодержащего сырья могут быть решены при использовании в технологии их переработки вместо цианидов экологически безопасного реагента на основе тиосульфатных соединений.

Анализ изменений в структуре золоторудного сырья за последние два-три десятилетия показывает, что относительное количество «простых» в технологическом отношении золотых руд, которые могут быть переработаны по стандартным схемам, идут па убыль и с каждым годом их доля в общем балансе сырья заметно снижается. Одновременно возрастает количество руд сложного состава, успешная переработка которых требует применения новых технологических приемов, сочетания механического обогащения, флотации, гидро- и пирометаллургии, в том числе использования новых реагентов для растворения золота. Такие руды выделяются в отдельную категорию упорного золотосодержащего сырья. Переработка данного сырья может быть решена только на базе создания принципиально новой технологии переработки упорных руд, основанной на использовании простейших экологически, безопасных схем, а также легко и быстро возводимых технологических установок. К числу подобных технологий можно отнести тиосульфатную технологию извлечения золота из упорных руд. Поэтому исследование и разработка инновационной, высокоэффективной и экологически безопасной тиосульфатной технологии извлечения золота из труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья является актуальной задачей для горно-металлургического сектора Республики.

Результаты:

Технология извлечения золота из упорного сырья по бесцианидной технологии на основе тиосульфатного выщелачивания. Определены основные оптимальные параметры дробления и измельчения руды, окисления и тиосульфатного выщелачивания упорного углисто-золотомышяковистых концентратов (Бакырчика), сульфидных руд и продуктов обогащения (Кварцитовые горки), электрохимического осаждения золота непосредственно из бедных тиосульфатных растворов.

Экономическая эффективность проекта:

использование данной технологии переработки золотосодержащего сырья позволит решить ряд задач: комплексно использовать минеральное сырье – вовлечь в переработку труднообогатимые золотосодержащие руды, дополнительно извлечь полезные компоненты, содержащихся в руде наряду с золотом; повысить извлечение золота за счет мелкого и тонкого золота и оздоровить экологическую обстановку промышленной зоны.

Экологическая часть:

Данная технология позволит вовлечь в промышленную переработку упорные золотосодержащие руды с высокими технологическими показателями без ущерба экологии окружающей среды и относятся к «Зеленой технологии» в области производства золота.

Каким заказчикам можем предложить?

Полученные результаты (технологию) можно представить золотодобывающим предприятиям, перерабатывающие упорные виды сырья. Такие как: АО  «АК Алтыналмас», АО «Казахалтын», ТОО «Генезис Минералс» и др.

Есть ли существующая технология? Разница?

Тиосульфатная технология извлечения благородных металлов (золото, серебро) пока негде в промышленном масштабе не внедрено. Опытно-экспериментальных полупромышленных объемах внедряются в Китае, США и ряд других стран. В Казахстане были построены две установки по производству тиосульфата аммония (г.Тараз и Семей) и были собраны полупромышленные технологические схемы переработки золотосодержащего сырья на месторождениях Жерек и Келиншектау. Однако, из-за недофинансирования проекта были остановлены в 2007-2010г.г.

Преимущества:

Предлагаемая технология переработки сырья, по сравнению с используемой в настоящее время цианидной технологией, является экологически безопасной и экономически эффективной. Существенно упрощается аппаратурное оформления технологических переделов извлечения золота, уменьшается капиталоемкость производства, достигается мультипликативный эффект. Получены высокие показатели извлечения золота достигается до 96%.

Исследовательская группа:

1. Бегалинов Абдрахман - научный руководитель
2. Шаутенов Мэлс Рахимович - главный научный сотрудник 
3. Алменов Талгат Макулбекович - ведущий научный сотрудник
4. Бектұр Бақытбек Қаныбекұлы - старший научный сотрудник

Перечень опубликованных работ по теме за 2018-2020 годы

2018

1. Бегалинов А., Шаутенов М.Р., Медеуов Ч.К., Алменов Т.М. «Бесцианидная технология извлечения золото из труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья».  Научно-технический и производственный «Горный журнал Казахстана», №10 Алматы, 2018г. стр. 23-28.
2. Перегудов В.В., Шаутенов М.Р., Бегалинов А.Б. К методике поиска и оценке месторождений золота. Материалы XVII Международной научно-практической конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» в рамках программы модернизации общественного сознания «Ориентация на будущее: духовное возрождение» г.Актау, 17-20 сентября 2018г., стр. 109-111.
3. Перегудов В.В., Шаутенов М.Р., Бегалинов А.Б., Левин В.Л., Заякина С.Б. К технологии обогащения золошлаковых образований Экибастузских углей. Материалы XVII Международной научно-практической конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» в рамках программы модернизации общественного сознания «Ориентация на будущее: духовное возрождение» г.Актау, 17-20 сентября 2018г., стр. 113-114.
4. Перегудов В.В., Шаутенов М.Р., Бегалинов А.Б., Левин В.Л., Заякина С.Б. «О результатах изучения золотосульфидных руд (рудное тело №1) месторождения кварцитовые горки (Северный Казахстан)» Материалы XVII Международной научно-практической конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» в рамках программы модернизации общественного сознания «Ориентация на будущее: духовное возрождение» г.Актау, 17-20 сентября 2018г., стр. 115-116.

2019 год

1. Begalinov, A., Shautenov, M., Almenov, T., Bektur, B., Zhanakova, R. Prospects for the effective use of reagents based on sulfur compounds in the technology of extracting gold from resistant types of gold ore (Article). Satbayev University, Kazakhstan. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control SystemsVolume 11, Issue 8 Special Issue, 2019, Pages 1791-1796.
2. Перегудов В.В., Шаутенов М.Р., Бегалинов А. Carla – технология поиска месторождений золота по золоту. XII Конгрессе обогатителей страны СНГ, НИТУ МИСиС, г.Москва, 25 – 27 февраля, 2019 года.-С.65-67.
3. Перегудов В.В., Шаутенов М.Р., Бегалинов А., Левин В.Л. Минералы – трассеры золотой минерализации в технологических продуктах. XII Конгрессе обогатителей страны СНГ, НИТУ МИСиС, г.Москва, 25 – 27 февраля, 2019 года. -С.67-69.
4. Бегалинов А., Медеуов Ч.К., Шаутенов М.Р., Алменов Т.М. Перспективы эффективного использования реагентов на основе соединений серы в технологии извлечения золота из упорных видов сырья. XII Конгрессе обогатителей страны СНГ, НИТУ МИСиС, г.Москва, 25 – 27 февраля, 2019 года. -С.332-334.
5. Шаутенов М.Р., Заякина С.Б., Перегудов В.В., Бегалинов А. Исследование по переработке золошлаковых отходов с получением полезных компонентов. Горный журнал Казахстана, №10, 2019.

2020 год

1. Begalinov, A., Almenov, T., Zhanakova, R., Bektur, B. «Analysis of the stress deformed state of rocks around the haulage roadway of the beskempir field (Kazakhstan)»  Satbayev University, Almaty, 50013, Kazakhstan. Mining of Mineral Deposits.Volume 14, Issue 3, 2020, Pages 28-36.
2. Begalinov, A., Khomiakov, V., Serdaliyev, Y., Iskakov, Y., Zhanbolatov, A. «Formulation of methods reducing landslide phenomena and the collapse of career slopes during open-pit mining» (Conference Paper). Satbayev University, Kazakhstan. Volume 168, 6 May 2020, Номер статьи 000062nd International Conference Essays of Mining Science and Practice, RMGET 2020; Dnipro; Ukraine; 22 April 2020.
3. Zhanakova, R.a, Pankratenko, А.b, Almenov, Т.a, Bektur, В.a  «Rational selection of the form of support for the formation of genetic composition of rocks in the conditions of the Beskempir». aKazakh National Research Technical University named after K. I. Satpayev (Satpayev University), Almaty, Kazakhstan. bNational University of Science and Technology (MISIS), Moscow, Russian Federation. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences Volume 1, Issue 439, 2020, Pages 106-113
4. Бегалинов А.Б., Шаутенов М.Р., Алменов Т.М., Бектур Б.К., Искаков Е.Е. Монография / Бесцианидная технология переработки золотосодержащего минерального сырья – Алматы: Издательство КазНИТУ им. К.И.Сатпаева, 2020. -332 с.
5. А.Бегалинов, М.Р.Шаутенов, Т.М.Алменов, Жанакова Р.К., Б.К.Бектур. Учебное пособие / Переработка труднообогатимого золотосодержащего природного и техногенного сырья – Алматы. Издательство КазНИТУ им. К.И.Сатпаева, 2020. -229 с.
6. А.Бегалинов, М.Шаутенов, С.Юсупов, Т.М.Алменов, С.Б.Юлусов Заявка на патент / Способ извлечения золота из тиосульфатных растворов. 2020.