ხაბაროვსკელმა მეცნიერებმა ოქროს მოპოვების ახალი გზა მოიგონეს. ოქროს გროვის გაჟონვის გააქტიურება იგდ ოქროს გაჟონვა

07.08.2016

დაშლისა და ნალექის გზით სასარგებლო ინგრედიენტების მოპოვების ისტორია ცნობილია უძველესი დროიდან. სპილენძის სამრეწველო მოპოვება მჟავე მაღაროს წყლებიდან დაიწყო მე-16 საუკუნეში და მე-20 საუკუნეში. ლითონები ირეცხებოდა სსრკ-ში, აშშ-ში, კანადაში, საფრანგეთში, ავსტრალიაში, ბრაზილიაში და ა.შ.
იმისდა მიხედვით, თუ რამდენად სასარგებლო კომპონენტები მოიპოვება მადნებიდან, ფიზიკური და ქიმიური ტექნოლოგიები იყოფა ტიპებად: დნობა, გაჟონვა, დაშლა, გაზიფიკაცია, სუბლიმაცია და გამორეცხვა.
დნობისას მინერალი გადადის მობილურ მდგომარეობაში და გადააქვთ დასამუშავებლად ცხელი ხსნარით. პროდუქტის ხსნარი ამ შემთხვევაში არის მობილური ნივთიერებების მექანიკური ნარევი. მეთოდმა იპოვა გამოყენება გოგირდის, პარაფინის, ზეთის და ა.შ.
გარეცხვისას, სამუშაო ხსნარის ჭავლი ანადგურებს მინერალს წვრილ ნაწილაკებად, რომლებიც სუსპენზიის სახით გამოიყოფა ზედაპირზე, სადაც ისინი გამოიყოფა ხსნარიდან დალექვის ან ფილტრაციის გზით.
გახსნისას, გამხსნელის მოლეკულები გადადის ხსნარებში, რომლებიც მუშავდება ქარხნებში. ასე მოიპოვება მარილი.
გაზიფიკაციის დროს, ჰაერის შეზღუდული რაოდენობით გაცხელებით, წვადი მინერალი გარდაიქმნება აირისებრ მდგომარეობაში და ამოღებულია ზედაპირზე. გაზიფიკაციის სახეობაა სუბლიმაცია. ეს მეთოდი გამოიყენება მინერალების გამოსამუშავებლად, რომლებიც შეიძლება გადავიდნენ აირისებრ მდგომარეობაში (რეალგარი, ცინაბარი).
ლითონის გამორეცხვა სამრეწველო მასშტაბით გამოიყენებოდა პირველი მსოფლიო ომის დროს (1915-1918) აშშ-ში სპილენძის მოპოვებისთვის. სამხრეთ ამერიკაიაპონია და სხვა ქვეყნები.
გაჟონვის არსი არის ლითონების გადატანა მინერალებიდან ხსნარებში და მათგან გაყიდვადი ნალექებში ფიზიკოქიმიური რეაქციების გზით.
ლითონის გამორეცხვის ტექნოლოგიების უპირატესობა ტრადიციულ ტექნოლოგიებთან შედარებით ჩანს მათი ტექნოლოგიური სქემების შედარებიდან. გამორეცხვა გამორიცხავს ისეთ ტრადიციულ პროცესებს, როგორიცაა კლდის მასის გამოყოფა, მიწოდება და მოცილება სამთო ციკლში, მისი დამსხვრევა, დაფქვა და ფლოტაცია გამდიდრებაში, გამოწვა და სხვა ოპერაციები მეტალურგიული დამუშავების დროს. ამიტომ ის მოითხოვს ნაკლებ ხარჯებს, შრომას, ტექნიკურ მასალებს და ენერგორესურსებს.
უმეტეს გლობალურ პრაქტიკაში, გაჟონვა გამოიყენება ლითონების ამოსაღებად დაჟანგული მინერალებიდან ზედაპირზე. გაჟონვის შესაძლებლობებს ასევე იკვლევენ მიწისქვეშა ლითონის მოპოვებაში, მაგალითად, მასიური BB აფეთქებების და ბირთვული მუხტების გამოყენებით მადნების დასამსხვრევად. ეს აიხსნება იმით, რომ სიღრმეში მცირდება ლითონების შემცველობა მადნებში, მცირდება დაჟანგული მადნების რაოდენობა და იზრდება ლითონის წარმოების ღირებულება.
სამომავლოდ საჭიროა დაბალხარისხიანი სულფიდური მადნებიდან გამორეცხვა. სულფიდური მინერალები უფრო მდგრადია გადამუშავების მიმართ. ისინი საჭიროებენ უფრო რთულ რეაგენტებს და რეჟიმებს. ამან განაპირობა ამ მიმართულებით არსებული კვლევების განვითარება.
ზოგადად მიღებულია, რომ ლითონები ღარიბი მინერალური ნედლეულისგან მისაღები ეკონომიკური მაჩვენებლების მქონე ლითონების მიღება შესაძლებელია ფიზიკური და ქიმიური გეოტექნოლოგიის მეთოდებით (K.N. Trubetskoy), გროვის, მაღაროს ან ჭაბურღილის მიწისქვეშა გაჟონვის მეთოდებით. ამრიგად, ისეთი პასიური ლითონიც კი, როგორიცაა ოქრო ღარიბი და უბალანსო მადნებიდან (1,2-0,6 გ/ტ შემცველობით) ან სამთო და გადამამუშავებელი მრეწველობის ნარჩენები (0,6-0,3 გ/ტ შემცველობით), მსოფლიო პრაქტიკაში, იგი ირეცხება მაღალი ეფექტურობით.
ლითონების სულფიდური მინერალებიდან ხსნარებში გადატანის ფენომენის ახსნისას, ზოგიერთი მკვლევარი წამყვან როლს ანიჭებს ქიმიურ პროცესებს, ზოგი კი ელექტრომექანიკურ და ბაქტერიულ პროცესებს.
გროვის გამორეცხვის პრაქტიკა ჯერ კიდევ არ არის გავრცელებული. მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც ხელს უშლის პოლიმეტალის, სპილენძის, ვოლფრამის და მოლიბდენის გროვის გამორეცხვის ფართო გამოყენებას, არის მინერალური ნედლეულის ცუდი ხარისხი ნაგავსაყრელებსა და ნარჩენებში. ამ შემთხვევაში საჭიროა კლდის მასაში გავლილი გამრეცხი ხსნარების ციკლების მეტი რაოდენობა, სანამ მათში არ მიიღება ლითონის სამრეწველო კონცენტრაცია.
ოქროს გროვის გამორეცხვა ფართო მასშტაბით გამოიყენება სამთო საწარმოების პრაქტიკაში აშშ-ში, კანადაში, სამხრეთ აფრიკაში, ავსტრალიაში, ჩინეთში, მექსიკაში და ა.შ. მხოლოდ აშშ-ში არის 110-ზე მეტი სამრეწველო და საპილოტე-ინდუსტრიული KB ინსტალაცია. წელიწადში 0,1-დან 3-5 მლნ ტონა კლდის მასის პროდუქტიულობით.
ოქროს გროვის გამორეცხვის მთავარი რეაგენტი ციანიდია, მაგრამ ნაკლებად ტოქსიკური გამხსნელები ამჟამად ექსპერიმენტულად გამოცდიან.
ოქროს გროვის გამორეცხვის ტექნოლოგია საპილოტე მასშტაბით გამოიყენება რუსეთის, ყაზახეთისა და უზბეკეთის სამთო ობიექტებზე.
ლითონების გროვის გამორეცხვა ყველაზე ხშირად გამოიყენება მიწისქვეშა გამორეცხვასთან ერთად ოქროს, სპილენძისა და ურანის მაღაროებში, როგორც ასოცირებული ქანების გადამუშავებისა და ნარჩენების დახარისხების საშუალებად.
Manybai ურანის საბადოზე დაბალი ხარისხის მადნების ნაგავსაყრელი, რომლის მოცულობა 1,5 მილიონი ტონაა, 20 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში მუშავდება მჟავე ხსნარებით.
გროვის გაჟონვის ტექნოლოგია აშშ-ში შემუშავდა გასული საუკუნის 50-იან წლებში სპილენძის უბალანსო მადნების დასამუშავებლად. იგი ფართოდ გავრცელდა ურანის მოპოვების საწარმოებში სსრკ-ში, აშშ-ში, კანადაში და ბოლო 20 წლის განმავლობაში გამოიყენებოდა ოქსიდირებული დაბალი ხარისხის მადნებიდან ოქროს მოპოვების პრაქტიკაში.
სპილენძის გროვის გამორეცხვა მადნებიდან, რომელსაც ახასიათებს დაჟანგული მინერალების, ისევე როგორც ქალკოციტის ჭარბი რაოდენობა, ფართოდ გამოიყენება სამთო ოპერაციებში აშშ-ში, პერუსა და როდეზიაში. Bluebird-ისა და Mangula-ს საწარმოებში ეს ტექნოლოგია გამოიყენება სპილენძის გამორეცხვისთვის სპილენძის შემცველობით მადნებში შესაბამისად 0,5 და 1,13%.
გამხსნელად გამოიყენება ცემენტაციის ან მოპოვების ქარხნების კუდის ხსნარები, რომლებსაც უმატებენ გოგირდის მჟავას 50 გ/დმ3 კონცენტრაციით და ზოგჯერ რკინის ოქსიდის სულფატს. გამორეცხვის ციკლის ხანგრძლივობაა 120 დღე, აქედან 75 დღე სარწყავი და 45 დღე პროდუქტიული ხსნარების დრენაჟია. სპილენძის საშუალო კონცენტრაცია ამ ხსნარებში არის 2,6 გ/დმ3. მადნიდან სპილენძის მოპოვება დაახლოებით 50%-ია.
ურანის გროვის გამორეცხვა უბალანსო მადნებიდან სამრეწველო მასშტაბით დაეუფლნენ სსრკ-ს ყოფილი საშუალო მანქანათმშენებლობის სამინისტროს საწარმოებს (ცელინის სამთო და ქიმიური კომბინატი, ყირგიზეთის სამთო და ქიმიური კომბინატი, ლენინაბადის სამთო და ქიმიური კომბინატი, ლერმონტოვსკოე RU, და ა.შ.). გროვის გამორეცხვისთვის გაგზავნილ მადნებში ურანის შემცველობა მერყეობდა 0,03 - 0,04% ფარგლებში. ურანის მოპოვება პროდუქტიულ ხსნარში გოგირდის მჟავით და ტუტეებით იყო 70-80% დონეზე.
გამოცდილების ანალიზიგროვის გამორეცხვით ლითონების მიღებამ შემდეგი დასკვნების გაკეთების საშუალება მოგვცა:
გამორეცხვა, როგორც ტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს ლითონების ეფექტური მოპოვება დაბალი ხარისხის და დაჟანგული სპილენძისა და ურანის მადნებიდან, არის ინდუსტრიული განვითარების ეტაპზე, ხოლო სხვა ლითონების დაჟანგული და სულფიდური მადნებიდან - მხოლოდ განვითარების ეტაპზე;
ურანის გარდა სხვა ლითონების ადგილზე გაჟონვის გამოცდილება მცირეა. არსებობს აქტიური კვლევები სპილენძის მოპოვებაზე და არასაკმარისი კვლევა ოქროს გაჟონვის შესახებ, რაც ზრდის ასეთი კვლევის აქტუალობას.
Კვლევა თეორიული ასპექტებინარჩენებისა და დაბალი ხარისხის მადნების გამორეცხვა 50 წელზე მეტი ხნის წინ დაიწყო.
გაჟონვის თეორიაზე მუშაობდნენ რუსეთის კვლევითი ორგანიზაციების (MGGA, VNIPIPromproekt, SKGTU, Unipromed, MSGU, TsNIGRI და სხვ.) მეცნიერები.
თეორიასა და პრაქტიკაში წვლილი შეიტანეს მეცნიერებმა: ნ.პ. ლავეროვი, ბ.ნ. ლასკორინი, კ.ნ. ტრუბეცკოი, ვ.ა. ჭანტურია, მ.ი. აგოშკოვი, გ.ა. აქსელროდი, ვ.ჟ. არენსი, ვ.კ. ბუბნოვი, ვ.ი. გოლიკი, თ.მ. ჟაუტიკოვი, ვ.ი. ზელენოვი, ნ.ბ. კოროსტიშევსკი, ე.ა. კოტენკო, ვ.გ. ლევინი, ა.მ., მარგოლინი, ნ.ნ. მასლენიცკი, ვ.ნ. მოსინეც, ი.ნ., პლაქსინი, ვ.ვ. რაჩინსკი, მ.ნ. თედეევი, ვ.ა. ლოდეიშჩიკოვი, ვ.ვ. ხაბიროვი, ე.ი. შემიაკინი, პ.მ. გარელსი, რ.გრისბახი, კ. ქრისტი, გ.შენკი, ჯ.ფრიტსი და სხვ.
ჰიდრომეტალურგიის თეორიული საფუძვლები შეიმუშავეს ი.ნ. პლაქსინა, ს.ბ. ლეონოვა, ვ.ა. ჭანტურია და სხვები.გარეცხვის ტექნოლოგიის ერთ-ერთი შემადგენელი ნაწილია ცეცხლგამძლე სულფიდებიდან ლითონების მოპოვების ფიზიკურ-ქიმიური პროცესები. ისინი შემუშავებულია, როგორც ალტერნატივა ლითონების მიღების არსებული მეთოდებისა, რომელთა გამოყენება საშიში და ძვირია გარემოსთვის.
უდიდესი წარმატებები მიღწეულია სპილენძის, ურანის, ოქროსა და თუთიის გამორეცხვაში, რასაც თავისი ნამუშევრები მიუძღვნა ა.პ. ზეფიროვი, ა.ი. კალაბინი, ვ.პ. ნოვიკ-კაჩანი, ბ.ვ. ნევსკი, ვ.გ. ბახუროვი, ი.კ. ლუცენკო, ს.გ. ვეჩერკინი, ლ.ი. ლუნევი, ი.ე. რუდაკოვი, რ.პ. პეტროვი, ნ.ნ. ხაბიროვი, ვ.კ. ბუბნოვი, მ.ნ. თედეევი, ვ.ი. გოლიკი და სხვ.
ლითონის გროვის გამორეცხვის პროცესი ორ ეტაპად მიმდინარეობს. პირველ ეტაპზე ხდება ლითონის დიფუზიური დაშლა, მეორე ეტაპზე იგი გადადის ხსნარის გაფილტვრით დასტაში არსებული მადნის მეშვეობით. ლითონების KB-ის გეოტექნოლოგიური პარამეტრების დასაბუთებისას შესწავლილია მყარი ნივთიერებების, კერძოდ ლითონების დიფუზია და მადნის ფოროვან გარემოში სითხეების ფილტრაცია.
ლითონების დიფუზიური დაშლის სფეროში ყველაზე ცნობილი ნამუშევრებია პ.შეუმანი და ვ.ჟ. არენსა. ეს ფუნდამენტური სამუშაოები მიღებულია, როგორც საფუძველი თეორიული გაანგარიშების მეთოდების შემუშავებისთვის. ფოროვან გარემოში სითხეების ფილტრაციის თეორია ეძღვნება მორის მასკეტის, ე.ი. როგოვა, ვ.გ. იაზიკოვი და სხვა მეცნიერები.
დაბალი ხარისხის ოქროს საბადოების დამუშავება 0,5-დან 2,5-3,0 გ/ტ-მდე ოქროს შემცველობით გროვის გამორეცხვით ხორციელდება რიგ სამთო საწარმოებში აშშ-ში, კანადაში, სამხრეთ აფრიკაში, ავსტრალიაში, ჩინეთში, მექსიკაში და ა.შ. მხოლოდ. აშშ-ში არის 110-ზე მეტი სამრეწველო და საპილოტე-სამრეწველო დანადგარი KB, რომელთა სიმძლავრეა 0,1-დან 3-5 მილიონ ტონამდე კლდის მასა წელიწადში.
ოქროს გროვის გამორეცხვის ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენება რუსეთში, ყაზახეთში, ყირგიზეთსა და უზბეკეთში.
რუსეთში ოქროს გროვის გამორეცხვა გამოიყენება აღმოსავლეთ ტრანსბაიკალიის საწარმოებში (დარასუნი, ბალეი, აპრელკოვსკო-პეშკოვსკაიას მადნის შემცველი ზონა და სხვ.). KB-სთვის მასალა არის ცუდი სარეალიზაციო, უბალანსო მადნები და მინერალიზებული მასა ზედმეტად დატვირთული ქანების, ოქროს შემცველობით 0,5-0,7-დან 3-5 გ/ტ-მდე.
ყირგიზეთში Yuzhpolymetal კონცერნი ასუფთავებს ოქროს მაღალმთიანი საბადოების უხარისხო საბადოებიდან.
უზბეკეთში, სამრეწველო მასშტაბით გროვის გამორეცხვა ხორციელდება მურუნტაუს კარიერის ნარჩენი ქანებიდან. კბ საწარმოს წლიური პროდუქტიულობა გადამუშავებული მასით 12 მლნ ტონას აჭარბებს, გადამუშავებულ ნედლეულში ოქროს შემცველობა 0,5-0,8 გ/ტ. KB მუშავდება Daugystausskoye ველზე.
ყაზახეთში უდიდეს წარმატებას ოქროს გროვის გამორეცხვის ტექნოლოგიის ათვისებაში მიაღწიეს სს Vasilkovsky GOK-მა და კომპანია ABC-Balkhash-მა.
ს.ს. Vasilkovsky GOK იყენებს ოქსიდირებულ მადანს ვასილკოვსკის საბადოდან გროვის გამორეცხვისთვის. მადნის მინერალური შემადგენლობა, მასა%: SiO2 - 64,2; Al2O3 - 8,1; Fe2O3 - 37; CaO - 1,68; MgO - 1,61; როგორც - 0,22; Na2O - 1,33; K2O - 5,80; Pb - 0,048; Zn - 0,034; Ni - 0,035; Cu - 0,045; კო - 0,023; ბი - 0,014; სტოტალი - 0,35; აუ - 1,58 გ/ტ.
მადნის ზომაა 250 - 300 მმ. კბ სტეკების მთლიანი მოცულობა 1,5 მილიონი ტონა მადანია. გამორეცხვა ტარდება ტუტე ციანიდის ხსნარით ნატრიუმის ციანიდის კონცენტრაციით 0,04-0,08% და ირიგაციის სიმკვრივით 15-25 დმ3/ტ დღეში. ოქროს აღდგენა 50-55%-ის ფარგლებშია.
ABC-Balkhash სამთო კომპანია იყენებს ოქსიდირებულ და ნახევრად დაჟანგულ საბადოებს პუსტინნოიეს და კარიერნოიეს საბადოებიდან ოქროს გროვის გამორეცხვისთვის. ოქროს შემცველობა დაჟანგული და ნახევრად დაჟანგული მადნები, რომლებიც გაგზავნილია გროვის გამორეცხვისთვის არის 3-დან 1,35 გ/ტ-მდე.
მადანი მიეწოდება ორ გამანადგურებელ კომპლექსს, რომელთა საერთო გადამუშავების სიმძლავრეა 1,460 ათას ტონამდე/წელიწადში. გადის დამსხვრევის სამ ეტაპს ნაწილაკების ზომამდე -20 მმ, ტრანსპორტირდება მომზადებულ საყრდენში, სადაც დაწყობილია 7 მ სიმაღლის დასტაში 49 მ საპროექტო წყობის სიმაღლეზე მითითებული მოცულობის შევსების შემდეგ ზედაპირი. დასტა იხსნება და გაფხვიერებულ ზედაპირზე დგას სარწყავი სისტემა.
ხსნარების მოსამზადებლად გამოიყენება ტბის წყალი. ბალხაში, რომელიც მიეწოდება 18 კმ სიგრძის წყალსადენით. დასტა ირწყვება ნატრიუმის ციანიდის ხსნარით 0,7 გ/დმ3 კონცენტრაციით. როდესაც ხსნარი ხვდება დასტაში, ოქრო იხსნება:

4Au + 8NaCN + O2 + H2O → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

გამოგონება ეხება სამთო მრეწველობას და მისი გამოყენება შესაძლებელია გარეცხვისთვის მადნების მომზადების ეტაპზე. მეთოდი მოიცავს მადნის წარმომქმნელი მინერალების გამჟღავნებას დაქუცმაცებითა და დაფქვით და ოქროს პირველადი კონცენტრაციით. ახალი ის არის, რომ მას შემდეგ, რაც მადნის წარმომქმნელი წიაღისეულის გამოვლენა ხდება დამსხვრევისა და დაფქვისას, ისინი ექვემდებარება თერმულ და ელექტრო აქტივაციას. ამ შემთხვევაში, ოქროს კონცენტრაცია უზრუნველყოფილია შიდაკრისტალური ოქროს ნალექების გაფართოებით მიკრობზარების წარმოქმნის დროს, რომლებიც ხსნიან მათ ჰაერის შემომავალ ნაკადებში კონტაქტური ზემოქმედების ურთიერთქმედებით.

გამოგონება ეხება სამთო მრეწველობას და მისი გამოყენება შესაძლებელია გარეცხვისთვის მადნების მომზადების ეტაპზე. ცნობილია წვრილად დისპერსიული ოქროს შემცველი მადნების მომზადების მეთოდი, მათ შორის მადნის ფორმირებადი მინერალების გახსნა დამსხვრევით და დაფქვით, მათი გამორეცხვა ოქროს გადაცემით და საბოლოო ჯამში ოქროს თავის მისაღებად ხსნარი. ამ მეთოდით არის პროცესის დაბალი ინტენსივობა და აღდგენის დაბალი მაჩვენებლები. ასევე ცნობილია წვრილად დისპერსიული ოქროს შემცველი მადნების მომზადების მეთოდი, მათ შორის მადნის წარმომქმნელი მინერალების გახსნა და ოქროს პირველადი კონცენტრაცია გრავიტაციული ან ფლოტაციური მეთოდებით, სორბცია-დეზორბცია.ამ მეთოდის მინუსი არის დაბალი ხარისხი. ოქროს გახსნა, მატარებელი მინერალების კრისტალების შიგნით დამალულ წვრილად გაფანტულ ოქროზე სრული ზემოქმედების შეუძლებლობის გამო. გამოგონების მიზანია გაზარდოს მეთოდის ეფექტურობა მატარებელი მინერალების კრისტალების მოცულობაში ოქროს კონცენტრაციის გაზრდით. ეს მიიღწევა იმით, რომ წვრილად დისპერსიული ოქროს შემცველი მადნების მომზადების ცნობილ მეთოდში, მადნის წარმომქმნელი მინერალები, მათ შორის წვრილად დისპერსიული ოქროს შემცველი, ექვემდებარება თერმულ და ელექტრო აქტივაციას და კონტაქტურ ზემოქმედებას ჰაერის შემომავალ ნაკადებში, რაც უზრუნველყოფს ინტრაკრისტალური ოქროს საბადოების გაფართოება და მიკრობზარების წარმოქმნა. მეთოდი ხორციელდება შემდეგნაირად. წვრილი ოქროს შემცველი მადანი მსხვრევია და ფქვავენ. მიღებული დაქუცმაცებული პროდუქტი შრება და შეკუმშული ჰაერით მიეწოდება მიმწოდებლის ბუნკერის მეშვეობით აქტივატორს, რომელიც წარმოადგენს კონუს-კონუს სისტემას. შეკუმშული ჰაერის ნაკადში შეჩერებული მყარი მინერალური ნაწილაკები ურტყამს შიდა კონუსის გაცხელებულ ზედაპირს და იძენს ელექტრულ მუხტს (პირო- და ტრიბო-ელექტრული ეფექტები) ან იძენს მუხტს გამონადენი ელექტროდიდან. შიდა ზედაპირთან კონტაქტური ურთიერთქმედების შემდეგ, ჰაერ-მყარი ნარევი იყოფა ორ მრავალმიმართულ მორევის მსგავს ნაკადად, რომლებიც კონუსის ზევით მოძრაობით პერიოდულად ეჯახებიან, რაც იწვევს მყარი ნაწილაკების კონტაქტურ დამუხტვას. ვინაიდან მინერალური ნაწილაკები ზომის, ფორმისა და მასალის შემადგენლობის მიხედვით იძენენ სხვადასხვა ნიშნის მუხტს, ასეთი ნაწილაკების შეჯახებისას წარმოიქმნება კონტაქტის გამონადენი, რაც იწვევს ბროლის ბადის პირდაპირ და ირიბ გააქტიურებას. წვრილად გაფანტულ ოქროს შემცველ მინერალურ ნაწილაკებზე განმეორებითი ელექტრული და თერმული ზემოქმედების შედეგად ხდება ამ უკანასკნელის ატომების მიმართული დიფუზია და აგრეგაცია (Konstantinov N.N. Gold Mining Provinces of the world. M. Nedra, 1993, p. 230). გარდა ამისა, განმეორებითი გათბობისა და გაგრილების, მექანიკური დატვირთვის გამო, ბზარები წარმოიქმნება ოქროს შემცველ მინერალებში, რაც ხსნის ოქროზე წვდომას გავლენის აგენტებზე (სითბო, რეაგენტები და ა.შ.). ) მოპოვების შემდგომ ეტაპებზე.

Მოთხოვნა

მომზადების მეთოდი წვრილი ოქროს შემცველი მადნების გამორეცხვისთვის, მათ შორის, მადნის წარმომქმნელი მინერალების გახსნა დამსხვრევით და დაფქვით და ოქროს პირველადი კონცენტრაცია, რომელიც ხასიათდება იმით, რომ მადანი წარმომქმნელი მინერალების გახსნის შემდეგ დაქუცმაცების და დაფქვის დროს ისინი ექვემდებარება თერმული და ელექტრული გააქტიურება და ოქროს კონცენტრაცია უზრუნველყოფილია ოქროს შიდა კრისტალური საბადოების გაფართოებით მიკრობზარების წარმოქმნის დროს, რომლებიც ხსნიან მათ ჰაერის შემომავალ ნაკადებში კონტაქტური ზემოქმედების ურთიერთქმედებით.

რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის შორეული აღმოსავლეთის ფილიალის ხაბაროვსკის სამთო ინსტიტუტის მეცნიერებმა გამოიგონეს ახალი გზაოქროს, პლატინის და სხვა ძვირფასი ლითონების ყველაზე მიკროსკოპული მინარევების მოპოვება - "ჭკვიანი" ხსნარის გამოყენებით.

როგორც პროექტის ერთ-ერთმა შემქმნელმა, ტექნიკურ მეცნიერებათა კანდიდატმა კონსტანტინე პროხოროვმა განუცხადა ხაბაროვსკის ტერიტორიის დღეს საინფორმაციო სააგენტოს კორესპონდენტს ექსკლუზიურ ინტერვიუში, მათი განვითარება შეძლებს შეცვალოს ოქროს მადნის დაშლის ძვირადღირებული და პოტენციურად საშიში მეთოდი უკიდურესად ტოქსიკური ციანიდების გამოყენებით. . ახლა მას იყენებენ შორეული აღმოსავლეთის თითქმის ყველა გადამამუშავებელ ქარხანაში.

ამით ტრადიციული გზამადნის გადამუშავება „კუდებში“, როგორც მაღაროელები წარმოების ნარჩენებს უწოდებენ, რჩება ერთიდან ერთნახევარ გრამამდე ოქრო ტონაზე, განმარტა მან. კონსტანტინე პროხოროვი. - ზოგიერთ თანამედროვე მაღაროში ამ რაოდენობას შეიცავს მოპოვებული მადანი. ჩვენ ვკარგავთ უზარმაზარ ოქროს. საზღვარგარეთიდანაც არის წინადადებები, რომ ჩვენგან იყიდონ ეს „კუდს“ საბადოები, სადაც მზად არიან ააშენონ გადამამუშავებელი ქარხნები და ჩვენი ნარჩენებიდან ოქრო ამოიღონ. Რატომ არის ეს? ასე რომ, გაჩნდა იდეა, შემუშავებულიყო გზა, რათა დაუყოვნებლივ შერჩეულიყო მადნიდან იქ არსებული ყველა ლითონი.

ხაბაროვსკის სამთო ინსტიტუტის სპეციალისტებმა ოქროს მოპოვების ასეთი ინოვაციური მეთოდის ძებნა გასული წლის ბოლოს დაიწყეს. ჯგუფს ხელმძღვანელობდა ტექნიკურ მეცნიერებათა დოქტორი არტურ სეკისოვი, რომელიც ჩვენს რეგიონში ჩიტადან გადავიდა. როგორც კონსტანტინე პროხოროვი ირწმუნება, ჩვენ უკვე მივაღწიეთ კარგი შედეგი. სპეციალური ხსნარი, რომელიც სრულიად უვნებელია ადამიანისთვის და გარემოსთვის, თითქმის 100%-ით "ამოაქვს" ოქროსა და პლატინის ყველაზე მიკროსკოპულ მინარევებსაც კი მადნიდან.

მე ჯერ არ შემიძლია გავამჟღავნო ჩვენი ხსნარის ზუსტი ინგრედიენტები; ჯერ ჩვენი გამოგონებისთვის პატენტის წარდგენა გვჭირდება. მაგრამ მინდა ვთქვა, რომ გამოსავალი აქტიურია. ციანიდის მსგავსად შეუძლებელი იქნება კასრებში ჩასხმა და ტრანსპორტირება. საჭირო იქნება მისი მიღება თავად საწარმოში. იგი შედგება მრავალი კომპონენტისგან, რომლებიც განსხვავებულად მუშაობენ ელექტროენერგიისა და ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედების დროს. ამ რეაგენტში, მადნის დამუშავებისას რამდენიმე ნივთიერება მიედინება ერთიდან მეორეში, ცვლის ელექტრონებს, ავლენს სხვადასხვა აქტივობას. ჩვენი რეაგენტი არის ერთგვარი ცოცხალი ეკოსისტემა“, - დასძინა კონსტანტინე პროხოროვი.

ახლა ხაბაროვსკის მეცნიერები ასრულებენ ლაბორატორიული ტესტების ციკლს. შემდეგ დაიწყება გამოგონების პატენტის მოპოვების პროცედურა და ნახევრად ინდუსტრიული ტესტირება, რომლის დროსაც შეფასდება ოქროს მოპოვების ახალი მეთოდის დანერგვის ეკონომიკური ეფექტი.

მანამდე, Khabarovsk Territory Today საინფორმაციო სააგენტომ, კონსტანტინე პროხოროვმა უკვე მიიღო ორი პატენტი თავისი გამოგონებისთვის. სტუდენტობის დროიდან ახალგაზრდა მეცნიერი სწავლობდა ნაცარს და მოიფიქრა ქვანახშირის ნარჩენებისგან ალუმინის ამოღების გზა.

ამაზარკანის საბადოს მადნების გეოტექნოლოგიური გამოცდის დროს ოქროს გროვის გამორეცხვის აქტივაციის პროცესების ექსპერიმენტული შესწავლა.

ა. სეკისოვი,

ა. ლავროვი,

ჩიტას ფილიალი

სამთო ინსტიტუტი

SB RAS ZabSU-ს ბაზაზე

ს. ემელიანოვი,

სს "ზვეზდა" (მოსკოვი)

ამაზარკანის საბადო მდებარეობს ტრანს-ბაიკალის ტერიტორიის მოგოჩინსკის რაიონში და ლოკალიზებულია მდინარე ამაზარკანის ხეობის მხარეებზე, მდინარის მარცხენა შენაკადი. ამაზარი, რომელიც იკავებს 10 კვ.კმ ფართობს ამაზარკანის მადნის საბადოს სამხრეთ ნაწილში. ადრე ჩატარებული გეოლოგიური საძიებო სამუშაოები ძირითადად მიმართული იყო მარაგების გამოთვლასა და ჩრდილოეთის დაჟანგული მადნების ტექნოლოგიური თვისებების შეფასებაზე. მადნის საბადოსაბადოები და, ნაკლებად, საბადოს სამხრეთ ნაწილში შიროტნაიას მადნის საბადოს მადნის წარმონაქმნების შეფასება. ამაზარკანის საბადოს ძირითადი მადნის მასპინძელი ქანები წარმოდგენილია ბიოტიტით, პიროქსენ-ბიოტიტით, ამფიბოლე-ბიოტიტით, ლეიკოკრატიული გნაისებით მოფენილი გნაისებით, ბიოტით გრანულებით, ზოგჯერ გრაფიტით და თხელი ფენებით, ბიოტირეპიროქსენე, ბიოტირეპიროქსენის ლინზებით. გრაფიტი, კრისტალური ფილები და კალციფირები. პირველადი სულფიდური საბადოები შეადგენს საბადოს სავარაუდო მარაგის ძირითად ნაწილს (72.5%). ოქროს მოპოვების მიზნით პირველადი მადნების გადამუშავების ტექნოლოგიური კვლევა საანგარიშო პერიოდში და საბადოზე გეოლოგიური ძიების მთელი პერიოდის განმავლობაში არ ჩატარებულა.საბადოს პირველადი სულფიდური საბადოების მატერიალური შემადგენლობა ახლოსაა საბადოებთან. ჟანგვის ზონის. ისინი წარმოდგენილია კვარც-სერიციტით, კვარც-ფელდსპათიით, კვარც-ტურმალინ-სერიციტით, კვარც-კარბონატული სერიციტით და ეპიდოტ-პიროქსენ-ქლორიტის მეტაზომატიტებით, რომლებიც წარმოიქმნება მასპინძელი ქანების (არქეის კრისტალური სქელი და გნეისები), აგრეთვე აქტინოლიტის დიოკარნსოპით. თავად მადნის პარაგენეზი წარმოდგენილია კვარც-ტურმალინის, კვარც-ქალცედონისა და კვარც-კარბონატული შემადგენლობის კომპლექსებით ვენებით გავრცელებული კვარცის სულფიდური (პირიტი, არსენოპირიტი) მინერალიზაციით. მადნები ინტენსიურად კატაკლასტური და კაოლინიზებულია. სულფიდური მინერალების რაოდენობა მადნებში მერყეობს 3-8%-დან 30%-მდე, ნაკლებად ხშირად 70%-მდე და საშუალოდ 8-15%-მდე. პირველადი მადნებით ოქროს შემცველობა საშუალოდ 3,0 გ/ტ, ვერცხლის - 5,2 გ/ტ. ოქრო ძირითადად მტვრიანია და წვრილად მაქსიმალური ზომა 0,5 მმ-მდე. პირველადი მადნების სულფიდური მინერალები შეიცავს დისპერსიულ ოქროს. . საბადო განვითარებული იყო ღია კარიერული მოპოვებით და მადნის გადამუშავება ხდებოდა გროვის გამორეცხვით. ოქროს მოპოვების მკვეთრი შემცირების გამო პირველადი მოპოვება-გადამუშავებაზე გადასვლისას ცეცხლგამძლე მადნები, ამაზარკანის საბადოს ექსპლუატაცია შეჩერდა. ამჟამად, მისი განვითარების გაგრძელების საკითხის გადაწყვეტა დაკავშირებულია ცეცხლგამძლე მადნების გადამუშავების პრიორიტეტული სქემის დასაბუთებასთან: ფლოტაციურ-სიმძიმის გამდიდრება, რასაც მოჰყვება კონცენტრატების ჰიდრომეტალურგიული დამუშავება ან HF სქემის შენარჩუნება, მაგრამ შესაბამისი მადნის მომზადების გამოყენებით (მათ შორის, შესაძლოა. , ერთიანად მასალის გამოყოფა) და აქტიური ჟანგვის აგენტები და გამრეცხი ხსნარები. ამასთან დაკავშირებით, გეოტექნოლოგიური კვლევა ჩატარდა სბ RAS-ის სამთო ინსტიტუტის ჩიტას ფილიალში. სხვადასხვა ვარიანტებიამაზარკანის საბადოს ცეცხლგამძლე პირველადი საბადოებიდან და ნარჩენების დაგროვების მინერალური მასიდან ოქროს გროვის გამორეცხვის აქტივაციის სქემები (KV რუკები).

გეოტექნოლოგიური ტესტირებისთვის მადნის ნიმუშები წარმოდგენილი იყო მინიმუმ 3 გენეტიკური ტიპით: ლეიკოკრატიული გრანიტოიდებისაგან წარმოქმნილი მეტაზომატიტები (მთლიანობის დაახლოებით 80%), დიორიტისა და გაბრო-დიორიტის სერიის მეტასომატიზებული ინტრუზიული ქანები, ძირითადად გრანოდიორიტებისაგან წარმოქმნილი მეტაზომატიზებული გნეისები. მეტასომატური ცვლილებები ვლინდება სულფიდიზაციის, ტურმანილიზაციით, სერიციტირებით და სილიციფიკაციით. ნიმუშები შეიცავდა ჰიბრიდული პორფირიების იზოლირებულ დებს ნაკლებად გამოხატული სულფიდიზაციის, სილიციფიკაციისა და სერიციტირებით, ვიდრე მინერალიზაციის მატარებელ ქანებში. დახარჯული HF რუკიდან შერჩეული მასალის საშუალო ზომა არის დაახლოებით 35 მმ. DSK-1 მიმღები ბუნკერიდან აღებულ მადნის ნიმუშებს ჰქონდა ნაჭრების საშუალო დიამეტრი დაახლოებით 30-350 მმ დიაპაზონში. KV რუქის ნიმუშები, აღებული მისი ბოლო ნაწილებიდან, ხასიათდება შედარებით მაღალი ოქროს შემცველობით (Amz-K1 = 0,64-0,97 გ/ტ, საშუალო – 0,8 გ/ტ, Amz-K2 = 1,12 1,24 საშუალოდ 1,2 გ/ტ. ). ოქროს შემცველობა DSK მადნის ნიმუშებში განისაზღვრა 2 სერტიფიცირებულ ლაბორატორიაში: SGS-Vostok ltd და LITsiMS (Chita) და აღმოჩნდა, რომ მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე დახარჯული გამორეცხვის წყობის მადნის მასაში. ხანძარსაწინააღმდეგო-ატომური შთანთქმის ანალიზის მიხედვით, მასში ოქროს შემცველობა იყო 0,5-0,65 გ/ტ. სავარაუდოდ, მადანი დაბალი შემცველობის გამო საშუალო დაწურვის სტადიას არ გაივლიდა და კონსერვაციამდე დარჩა შესანახ ადგილზე. გეოტექნოლოგიური ტესტირებისთვის, დახარჯული სარეცხი წყობის მადნის მასის ნიმუშები (სხვადასხვა ბოლო ნაწილებიდან), დამსხვრეული და არა დამსხვრეული, და მეტასომატური გრანიტოიდების დაბალი ხარისხის მადნის მუხტი (სულფიდური მინერალების მაქსიმალური შემცველობით, რაც ძირითადად განსაზღვრავს მათ წინააღმდეგობას. ) მომზადდა. თავდაპირველად მომზადდა ამ მასალის 3 პარალელური დაუტეხავი ნიმუში. მათგან ორი - მადნის მასის ნიმუშები, რომლებიც აღებული იყო წყობის სხვადასხვა ბოლოდან, წინასწარ დამუშავდა 3 დღის განმავლობაში (T: L = 2,5: 1) ლაბორატორიულ კუვეტებში ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში მომზადებული აქტიური ჟანგვის ხსნარით (ფოტო მარცხნივ. ), შემდეგ კი (დაჟანგვის ხსნარის დრენაჟის შემდეგ), ჩვეულებრივი წყალხსნარი ციანიდის კონცენტრაციით 0,05% (წონის მიხედვით). ფოტოელექტროქიმიური ლაბორატორიული რეაქტორი, 7 ლ/სთ სიმძლავრით, არის ორკამერიანი კონსტრუქცია, რომლის ცენტრალურ ნაწილში კათოდი და ანოდი მოთავსებულია ვერტიკალურად (ელექტროლიზური აირების შერევისთვის), ხოლო პერიფერიულ ნაწილებში ხდება ჰაერის ბუშტუკები. პალატის. ამ შემთხვევაში, მასის გადატანა ხდება შიდა პალატის პერფორირებული კედლებით. მოსამზადებელი ელექტროლიზის შემდეგ ზედა კამერაზე დამონტაჟებულია ულტრაიისფერი ნათურა, ჩართვისას მაღალაქტიური ოქსიდაზატორების ფოტოელექტროქიმიური სინთეზის პროცესები რეალიზდება მომზადებულ წყალ-აირ სუსპენზიაში. ბოლო-2-დან აღებული მადნის მასის მესამე, საკონტროლო ნიმუში (უფრო მაღალი ოქროს შემცველობით) არ იყო წინასწარ დამუშავებული აქტიური ჟანგვის ხსნარით, არამედ მხოლოდ ჩვეულებრივი წყალხსნარში ციანიდით მისი კონცენტრაციით ტოლი 0,05% (წონის მიხედვით). ე.ი. იგივე, რაც ექსპერიმენტულ ნაწილებში, იგივე T:L (1:1) და მკურნალობის დრო (20 საათის განმავლობაში). ბუშტუკები ყველა ნიმუშისთვის განხორციელდა ჰაერით ლაბორატორიული კუვეტების ყალბ ძირში მოთავსებული დისპერსანტების მეშვეობით. პროდუქტიული ხსნარების ანალიზის მიხედვით, ოქროს შემცველობა გააქტიურების შემდეგ ოქსიდაციური პრეპარატის ექსპერიმენტულ ხსნარებში აღმოჩნდა 2,5-ჯერ მეტი, ვიდრე საკონტროლო ხსნარში (0,5, 0,5 მგ/ლ 1 და 2 ნიმუშების ექსპერიმენტული ნაწილებიდან, 0,2 მგ-ის წინააღმდეგ. /ლ ნიმუშის საკონტროლო ნაწილიდან 3) . განსხვავება ვერცხლის შემცველობაში, რომელიც არის ამ შემთხვევაშისაკონტროლო მარკერი მათში კიდევ უფრო მაღალი იყო (0.5, 0.8, 0.1 მგ/ლ-ის წინააღმდეგ, შესაბამისად). ამის შემდეგ, დახარჯული CV დასტის ბოლო ნაწილების ნიმუშის ნიმუშები გადაიტანეს SGS ლაბორატორიაში დამატებითი დაფქვისთვის. ზემოთ მოცემული კუვეტის გამორეცხვის მსგავსი აქტივაციის სქემის მიხედვით ჩატარებულ ექსპერიმენტებში, იგივე მასალით, მაგრამ -5 მმ-მდე დამსხვრეული, დახარჯული CV დასტას ორივე ნიმუშიდან, ერთდროულად და კონცენტრაციის პარამეტრებში, ოქროს შემცველობა აქტივაციის სქემის მიხედვით დახარჯული მადნის მასის ნიმუშის ნიმუშებიდან გამორეცხვის შემდეგ მიღებული ხსნარი აქტივაციის სქემის მიხედვით მიაღწია 1 მგ/ლ და 0,8 მგ/ლ დახარჯული მადნის მასის ნიმუშიდან. stack end-2 (საკონტროლო მნიშვნელობით 0.5 მგ/ლ).

ხსნარებში, გადის სორბციის სვეტში გააქტიურებული ნახშირბადიოქროს შემცველობა შესაბამისად შემცირდა 0,1, 0,3, 0,2 მგ/ლ, რაც არარსებობას ადასტურებს. უარყოფითი გავლენაპროდუქტიული ხსნარიდან ოქროს შეწოვის გააქტიურების პროცესი. სორბციის შემდეგ ხსნარი უბრუნდებოდა კუვეტებს ორ ციკლში.

ოქროს გამოთვლილი საშუალო აღდგენა თხევად ფაზაში, როდესაც ოქროს დამატებითი გამორეცხვა დახარჯული წყობის ორივე ნიმუშის მადნის მასიდან, აქტივაციის სქემის გამოყენებით მიღებული პროდუქტიული ხსნარების ანალიზში წარმოდგენილი მონაცემების მიხედვით, იყო დაახლოებით 80%. ექსპერიმენტული და საკონტროლო ნიმუშების მყარი ფაზის ანალიზმა არ მოგვცა საშუალება დაგვედგინა ოქროს მოპოვება მადნის მასის ნიმუშიდან, რომელიც აღებული იყო დახარჯული HF დასტა-1 ბოლოდან, ვინაიდან მისი შემცველობა მასალაში აქტივაციის გაჟონვის შემდეგ აღმოჩნდა. იყოს 0,83 გ/ტ, ე.ი. დარჩა თავდაპირველ ღირებულებაზე. ამავდროულად, სორბციის შემდეგ თხევადი ფაზის და ნახშირის ფერფლის ანალიზის მიხედვით, ოქროს მოპოვება ხსნარში და სორბენტზე უფრო მაღალია, ვიდრე ნიმუშის ნიმუშების შესაბამისი პროდუქტების დასტას მე-2 ბოლოდან. შესაბამისად, მოცემული მადნის მასის შეყვანის ანალიზი არ იძლევა სტანდარტულ მიდგომას მასში გაფანტული ოქროს ყველა ფორმის იდენტიფიცირების საშუალებას. . დამატებითი გამორეცხვის შემდეგ დაწყობის მე-2 ბოლოდან აღებულ მადნის მასის ნიმუშებში ოქროს შემცველობა არის 0,45 გ/ტ. ამრიგად, დადასტურდა ოქროს დამატებითი აღდგენის შედარებით მაღალი დონე. . მეორე ექსპერიმენტი ციკლურ დამატებით გამორეცხვაზე დახარჯული HF დასტადან აღებული მადნის მასის აწონილი ნიმუშებიდან ჩატარდა მათი გრძელვადიანი (2 თვის განმავლობაში - 2014 წლის თებერვლიდან აპრილამდე) შენახვით დამატებითი გამორეცხვის პირველი ეტაპის შემდეგ, ე.ი. ციანიდებისგან დამატებითი გამორეცხვისა და რეცხვის შემდეგ აქტიურ ჟანგვის ხსნარში ღია ცის ქვეშ (ლაბორატორიის გარეთ). კრიოგენულმა ფაქტორმა აქტიური ხსნარის ჟანგვის ეფექტთან ერთად შესაძლებელი გახადა KV-2 ნიმუშიდან 1 კგ მუხტიდან კიდევ 0,6 მგ ამოღება, ხოლო დუბლიკატი საკონტროლო ნიმუშიდან წყლით დამუშავებისას 0,2 მგ კგ-ზე ამოღებული იყო. მოჰყვა ციანიდაცია. ასევე მნიშვნელოვანია, რომ ანალოგიურ ექსპერიმენტში ამაზარკანის საბადოს დაბალი ხარისხის საბადოდან დამატებითი გამორეცხვისას (ანუ ლაბორატორიული კუვეტის აქტივაციის გამორეცხვის შემდეგ), ოქროს დამატებითი აღდგენა მიიღეს ექსპერიმენტული სქემის მიხედვით 0.44 მგ/კგ და საკონტროლო ნიმუში - მხოლოდ 0,19 მგ/კგ.

ამგვარად, თუ დადასტურდება 0,65-1,2 გ/ტ (საშუალოდ 0,93 გ/ტ) რიგის გაჟღენთილი მადნის გროვებში (ბარათებში) ოქროს შემცველობა, თუნდაც დამატებითი დამტვრევითა და ხელახალი დაწყობით, მეორადი დამუშავება შემოთავაზებული კვ. გააქტიურების ტექნოლოგია შეიძლება იყოს ეკონომიკურად მიზანშეწონილი.

მადნის ნიმუშებიდან ოქროს გამორეცხვაზე ექსპერიმენტები ჩატარდა შემდეგი თანმიმდევრობით. მადნის საშუალო ნიმუში მიმღები ბუნკერიდან DSK-1, საერთო მასით 12 კგ, გაიგზავნა დასამსხვრევად 10 მმ კლასში SGS-Vostok Limited-ის ლაბორატორიაში (ჩიტა), რის შემდეგაც მადნის მასალა სკრინინგდა და იწონიდა ( წილადებით). როგორც ზემოთ აღინიშნა, შეყვანის ანალიზმა აჩვენა ნაყარი ნიმუშებიდან აღებული ამაზარკანის ყველა ტიპის მადნის დაბალი შემცველობა (0,5-0,65 გ/ტ). სკრინინგული მასალის ფრაქციული ხანძარსაწინააღმდეგო-ატომური შთანთქმის ანალიზმა დაადასტურა მათში ოქროს საშუალო დაბალი შემცველობა - საშუალოდ 0,53 გ/ტ. ამავდროულად, წვრილ ფრაქციაში (-5 მმ), რომლის გამოსავლიანობა იყო 1,4%, აღინიშნება სულფიდ-კვარცის აგრეგატების და, შესაბამისად, ოქროს (0,93 გ/ტ) კონცენტრაცია, ხოლო +5-ში. 10 ფრაქციაში ოქროს შემცველობა იყო 0,48 გ/ტ (მოსავლიანობა 72,3%), ხოლო +10 მმ ფრაქციაში - 0,57 გ/ტ.

(სრულდება შემდეგ ნომერში)

გამოგონება ეხება ოქროს შემცველი ცეცხლგამძლე მადნების და ტექნოგენური მინერალური ნედლეულის ჰიდრომეტალურგიულ დამუშავებას და განკუთვნილია მათგან ოქროს მოსაპოვებლად. მეთოდი გულისხმობს ცეცხლგამძლე მადნის დასტას ერთდროულად ან ნარევის სახით ოქროს კომპლექსური აგენტის შემცველი ხსნარით და ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში დამუშავებული ხსნარით მორწყვას. მიღებული პროდუქტიული ხსნარები იგზავნება სორბციისთვის, დედალი ლიქიორების ნაწილი ხელახლა აქტიურდება ელექტროლიზით, დამატებით ძლიერდება კომპლექსური აგენტით, pH კონდიცირებულია და მიეწოდება დასტის პარალელურად სარწყავად ან ნარევის სახით ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში დამუშავებულ ხსნართან. ტექნიკური შედეგია მეთოდის ეფექტურობის გაზრდა კომპლექსური აგენტისა და ტუტეების მოხმარების შემცირებით და დისპერსიული და კაფსულირებული ოქროს მოპოვების გაზრდით. 3 ავადმყოფი, 1 ტაბ., 1 პრ.

ნახატები RF პატენტისთვის 2580356

გამოგონება ეხება ძვირფასი ლითონების ჰიდრომეტალურგიას, კერძოდ, ოქროს მადნების და ტექნოგენური მინერალური ნედლეულის ჰიდრომეტალურგიულ დამუშავებას და განკუთვნილია მათგან ოქროს მოპოვებისთვის.

ცნობილია მადნებიდან ოქროს გროვის გამორეცხვის მეთოდი, რომლის მიხედვითაც ხდება მადნის დაქუცმაცება, რის შემდეგაც მას აწყობენ და რწყავენ ტუტე ლითონის ციანიდების ხსნარით (Dementyev V.E. et al. Heap leaching of gold and ვერცხლი, Irgiredmet, 2001).

ამ მეთოდის მინუსი არის მისი დაბალი ეფექტურობა იმის გამო, რომ შეუძლებელია ოქროს მოპოვება კაფსულირებული და დისპერსიული ფორმების გამო, რომლებიც ქმნიან ცეცხლგამძლე საბადოების მარაგის დიდ ნაწილს, რაც დაკავშირებულია კომპლექსური აგენტების არასაკმარის წვდომასთან ნანო ზომის ოქროს ნაწილაკებზე. ჩასმულია მატარებელი მინერალების ბროლის გისოსებში.

პრეტენზიულ მეთოდთან ყველაზე ახლოს არის ოქროს შემცველი მადნების გროვის გამორეცხვის მეთოდი, რომელიც მოიცავს მადნის მასის მორწყვას კალიუმის ციანიდის კონცენტრირებული ხსნარებით, რომლებიც მიეწოდება მადნის წყობებს არაუმეტეს მადნის მასის შიდა მოცულობის ოდენობით. მათი დაჭერა და შემდეგ ოქროს გამორეცხვა კაუსტიკური კალიუმის ან კაუსტიკური სოდას ციანიდისგან თავისუფალი ხსნარით (იხ. RF პატენტი No. 2009234, IPC S22V 11/08, პუბლიკაცია 03/15/1994).

ამ მეთოდის მინუსი არის მისი დაბალი ეფექტურობა, ძვირადღირებული ტუტე მეტალის ციანიდების და კაუსტიკური კალიუმის ან სოდას მნიშვნელოვანი მოხმარების გამო, ამ რეაგენტების ხსნარების ახალი ნაწილების დასტაზე ცალკე მიწოდების საჭიროების გამო, აგრეთვე ამ რეაგენტების ხსნარების ყოველ სარწყავ ციკლში. როგორც ოქროს დისპერსიული და კაფსულირებული ფორმების მოპოვების არასაკმარისად მაღალი დონე, მისი ქიმიური ობლიგაციების არასაკმარისი სრული რღვევის გამო მინერალების წარმომქმნელ და/ან მასთან დაკავშირებულ ელემენტებთან ჰაერში ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდებთან და დიატომურ ჟანგბადთან ურთიერთობისას.

შემოთავაზებული გამოგონების ტექნიკური შედეგია ცეცხლგამძლე ოქროს მადნების დამუშავების მეთოდის ეფექტურობის გაზრდა კომპლექსური აგენტების და ტუტეების მოხმარების შემცირებით და დისპერსიული და კაფსულირებული ოქროს მოპოვების გაზრდით.

მითითებული ტექნიკური შედეგი მიიღწევა იმით, რომ ცეცხლგამძლე მადნებიდან ოქროს გროვის გამორეცხვის მეთოდი, მათ შორის მინერალური ნედლეულის წყობაში ჩაყრა და ეტაპობრივი მორწყვა სხვადასხვა კომპოზიციის ხსნარებით, განსხვავდება იმით, რომ მინერალური ნედლეულის დაგების შემდეგ. წყობაში, დასტა ერთდროულად ან ნარევის სახით ირწყვება ხსნარით, რომელიც შეიცავს ოქროს კომპლექსურ აგენტს და ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში დამუშავებულ ხსნარს, რომელიც შეიცავს აქტიურ ჟანგვის აგენტებს ოქროსა და ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტებისთვის, ხოლო შედეგად მიღებული პროდუქტიული ხსნარები. იგზავნება სორბციისთვის, დედის უოქრო ხსნარების ნაწილი ხელახლა აქტიურდება ელექტროლიზით, დამატებით ძლიერდება კომპლექსური აგენტით, არეგულირებს pH-ს და მიეწოდება დასტის პარალელურად მორწყვას ან ნარევის სახით ფოტოელექტროქიმიკაში დამუშავებული ხსნარით. რეაქტორი, რომელიც შეიცავს ოქროს და ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტების ჟანგვის აგენტებს.

შემოთავაზებული მეთოდის გამორჩეული თავისებურებებია ის, რომ მინერალური ნედლეულის დაწყობის შემდეგ, დასტა ერთდროულად ან ნარევის სახით ირწყვება ოქროს კომპლექსური აგენტის შემცველი ხსნარით და ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში დამუშავებული ხსნარით, რომელიც შეიცავს აქტიურ ჟანგვის აგენტებს. ოქრო და ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტები, ამავდროულად, მიღებული პროდუქტიული ხსნარები იგზავნება სორბციისთვის, დედის უოქრო ხსნარების ნაწილი ხელახლა აქტიურდება ელექტროლიზით, დამატებით ძლიერდება კომპლექსური აგენტით, pH კონდიცირებულია და მიეწოდება დასტას სარწყავად. პარალელურად ან ნარევის სახით ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში დამუშავებული ხსნარით, რომელიც შეიცავს ოქროს ჟანგვის აგენტებს და მასთან ქიმიურად დაკავშირებულ ელემენტებს

ოქროსა და მასთან დაკავშირებული მინერალური ელემენტების ჟანგვის შემცველ ხსნარს ამზადებენ ჰაერის ბუშტუკებით და ელექტროლიზის დროს მიღებული წყალ-აირების სუსპენზიის შემდგომი ელექტროლიზით და/ან ფოტოლიზით (ულტრაიისფერი გამოსხივებით 170-300 ნანომეტრის დიაპაზონში). რეაგენტების საწყისი ხსნარი, რომელიც წარმოქმნის წყალბადის პეროქსიდების ჯგუფს, მათ რადიკალ იონებს და რადიკალებს, მათ შორის ჰიდროქსილის რადიკალებს, კარბოქსილის იონებს, აქტიურ ჟანგბადს და აზოტის ნაერთებს, ჰიპოქლორმჟავას და სხვა აქტიურ ნაერთებს, რაც დამოკიდებულია ორიგინალური ხსნარის შემადგენლობაზე. . მიღებული ხსნარი, რომელიც შეიცავს ოქროს ჟანგვის აგენტებს და მასთან დაკავშირებულ მინერალების წარმომქმნელ ელემენტებს, გამოიყენება მინერალური მასის მოსამზადებლად. აქტიური ხსნარი, რომელიც შეიცავს ჰიდრატირებული ჟანგვის აგენტების რადიკალურ და რადიკალურ იონურ ფორმებს და ოქროს კომპლექსურ აგენტებს, მზადდება დედის ხსნარში კომპლექსური აგენტების შეყვანით და მისი მსუბუქი ელექტროლიზის ქვეშ (ელექტროდებზე ძაბვით 2-8 ვ დიაპაზონში). . მეტასტაბილური ჰიდროქსილის რადიკალების (და/ან წყალბადის ზეჟანგის) არსებობა ელექტროლიტის ჯგუფში იწვევს CN ანიონების დაჟანგვას მათი CN რადიკალებად გარდაქმნით: [(CN *)(OH - H +)nH 2 O * (Na +) OH -]. ჰიდრატირებულ მტევნებს, რომლებიც შეიცავს ასეთ რადიკალებს, შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ოქროსთან:

მეთოდი ხორციელდება შემდეგნაირად.

ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორებში ამზადებენ აქტიურ ხსნარებს, რომლებიც შეიცავს ოქროს ჟანგვის აგენტებს და მასთან დაკავშირებული მინერალების წარმომქმნელ ელემენტებს, რომლებიც გამოიყენება წყობის მორწყვისთვის პარალელურად ან ნარევში პირველადი ან რეციკლირებული გამორეცხვის ხსნართან, რომელიც შეიცავს ოქროს კომპლექსურ აგენტს. ოქროსა და მასთან დაკავშირებული მინერალური ელემენტების ჟანგვის შემცველი ხსნარები შეიძლება განსხვავდებოდეს როგორც საწყისი რეაგენტების შემადგენლობით და მათი კონცენტრაციით, ასევე ფოტოელექტროქიმიური დამუშავების დროს მიღებული კომპონენტების კონცენტრაციითა და შემადგენლობით. ხსნარებს ამზადებენ ჰაერის გაჟონვით და შემდგომი საწყისი რეაგენტის ხსნარის ელექტროლიზით, რომლის საბოლოო სტადიაზე მიღებული წყალ-არის სუსპენზია დასხივდება ულტრაიისფერი შუქით 170-300 ნანომეტრის დიაპაზონში. რიგი ადვილად დაშლილი ტუტეების ხსნარის ელექტროლიზის დროს ანოდში გამოიყოფა ჟანგბადის, ქლორის (ან სხვა ჰალოგენების) ბუშტები და ნახშირორჟანგი, რომელიც ასევე შეიცავს წყლის ორთქლს. შემდგომი ფოტოქიმიური რეაქციების დროს, ანოდზე გამოთავისუფლებული ბუშტების მოცულობით, წყლის და ელექტროლიტური აირის მოლეკულები, მაგალითად, დიატომიური ჟანგბადი, აღგზნებული ულტრაიისფერი გამოსხივების კვანტების შთანთქმის შედეგად, იშლება აქტიურ ატომებად და რადიკალებად ან იონიზებულია და დაშლის პროდუქტები ურთიერთქმედებენ სხვა აღგზნებულ მოლეკულებთან, ქმნიან მეორად აქტიურ რადიკალებს, იონებს, რადიკალურ იონებს ან ძლიერ მოლეკულურ ჟანგვის აგენტებს:

ჟანგბადისა და წყალბადის (კათოდზე გამოსხივებული) ბუშტების შერწყმის დროს ხდება ამ აირების ურთიერთდიფუზია, რაც უზრუნველყოფს ჟანგბადისა და წყალბადის აქტიური ნაერთების გამოსავლიანობის ზრდას ასეთი წყალ-გაზის სუსპენზიის UV დასხივების დროს. ვინაიდან ელექტროლიტური აირების ბუშტები გარშემორტყმულია წყლით, ოზონი, ატომური ჟანგბადი, ჰიდროქსილის რადიკალი და სხვა აქტიური ნაერთები, რომლებიც მიიღება ფოტოქიმიური რეაქციების შედეგად, რეკომბინაციამდე დიფუზირდება ფირის წყალში და ქმნის აქტიურ ჰიდრატულ კომპლექსებს. ამრიგად, ფოტოელექტროქიმიური სინთეზი შესაძლებელს ხდის H 2 O 2, OH* ხსნარში მაღალი გამოსავლიანობის მიღებას და ასევე, საჭიროების შემთხვევაში, შესაბამისი საწყისი ხსნადი ნივთიერებებისა და აქტიური ნაერთების გამოყენებით სხვა ელემენტებთან, კერძოდ გოგირდთან, ნახშირბადთან და ქლორთან: NO 3 *-, S 2 O 3 *, S 2 O 8 *, C 2 O 2 +, C 2 O 4 +, Cl*, HCl*, HClO*, ClO*.

ჰიდროქსილის რადიკალები, რომლებსაც აქვთ მაღალი რედოქსის პოტენციალი (2300 მვ), რომლებიც გვხვდება სამივე ტიპის ხსნარში, შესაძლებელს ხდის მათ დაჟანგონ არა მხოლოდ რკინისა და გოგირდის ატომები, არამედ ოქროს დისპერსიული ფორმებიც და, შესაბამისად, გარდაქმნან ისინი. იონურ ფორმაში და იზრდება დიფუზიური აქტივობა მინერალების ბროლის ბადის მოცულობაში.

ფაქტობრივი გამორეცხვის ხსნარი მზადდება საწყისი კომპონენტების წყალხსნარის ელექტროლიზით, რომლებიც ელექტროქიმიური რეაქციების პროდუქტებთან ურთიერთქმედებისას ქმნიან რეაგენტების აქტიურ კლასტერულ ფორმებს, მათ შორის ჟანგვის აგენტებს და კომპლექსურ აგენტებს. მიღებული ხსნარები, მადნის მინერალოგიურ და გეოქიმიურ მახასიათებლებზე და მისი ფრაქციული შემადგენლობიდან გამომდინარე, მიეწოდება დასტის სარწყავად ან პარალელურად (დაწყვილებული ემიტერებით (ვობლერები)) ან შერეულია კვებამდე.

დაწყობის მასალის გავლის შემდეგ მიღებული პროდუქტიული ხსნარები იგზავნება სორბციისთვის, ხოლო უოქრო დედა ლიქიორები გაჯერებულია ჟანგბადით, დამატებით ძლიერდება ტუტე ლითონის ციანიდებით და იყოფა ორ ნაკადად, რომელთაგან ერთი ხელახლა აქტიურდება ელექტროქიმიურ რეაქტორში და ნაკადის მეორე ნაწილი განპირობებულია კალციუმის ოქსიდით და მიეწოდება დასტას სარწყავად კომპლექსური აგენტის შემცველი რეაქტივირებული ხსნარის პარალელურად და ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში მიღებული ოქროსა და ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტების მაღალაქტიური ჟანგვის აგენტების ხსნარით. შემდეგი, სარწყავი ციკლები სამი ხსნარით (გაძლიერებული, ხელახალი გააქტიურებული და აქტიური დაჟანგვა) გრძელდება მანამ, სანამ პროდუქტიულ ხსნარში ოქროს შემცველობა არ დაეცემა სორბციის პირობებით და/ან ეკონომიკური გამოთვლებით განსაზღვრულ ზღვარს ქვემოთ.

მეთოდის კონკრეტული განხორციელების მაგალითი

მეთოდი გამოიცადა პოგრომნოეს საბადოდან მადნებზე.

პოგრომნოეს საბადო წარმოდგენილია ცვლადის დაბალი სულფიდის ოქროს შემცველი მეტაზომატიტებით. მინერალური შემადგენლობაკვარცის, სერიციტისა და კარბონატების უპირატესობით. სულფიდური მინერალები ძირითადად წარმოდგენილია პირიტით. სხვა საბადო მინერალებს შორის არსენოპირიტი, რომელიც სულფიდებთან შედარებით ნაკლებად გავრცელებულია, ავლენს ოქროს შემცველობას. ოქროს წილი (პირობითად თავისუფალი) ნაწილაკების ზომით 1 მმ-მდე, გამოთავისუფლებული მადნის დაფქვის დროს არის 60-70%, ოქრო ნაზარდებში 15-20%, დისპერსიული და კაფსულირებული ოქრო ალუმოსილიკატში, სილიკატში და ნაკლებად. ზომით სულფიდურ მინერალებში 15%-მდეა (დანარჩენი ოქროა დაფარული ფილებით). ოქროს მარცვლების მცირე ზომისა და მადნებში მინერალების არსებობის გამო, რომლებიც მიდრეკილია წყლის შთანთქმისკენ, გამოხატული დამატენიანებელი ეფექტით, რაც იწვევს გაჟღენთილი მასალის დაბლოკვას და რეაგენტის ნაკადის არხულ მოძრაობას, ოქროს აღდგენა წვრილად დაქუცმაცებული აგლომერირებული მადნიდან. პოგრომნოის საბადო გროვის გამორეცხვის დროს არ აღემატება 50%-ს. შესაძლო ვარიანტი KB-ში ასეთი მადნებიდან ოქროს მოპოვების გაზრდის პრობლემის გადაწყვეტა არის გააქტიურებული ხსნარების გამოყენება, რომლებიც შეიცავს კომპონენტებს, რომლებსაც შეუძლიათ ღრმად შეაღწიონ მინერალების კრისტალურ ქსელში, უზრუნველყონ მათი იონიზაცია, გადანაწილება და/ან დაჟანგვა კათიონის ატომებთან ურთიერთობისას. -ფორმირების ელემენტები (რკინა, ალუმინი, მაგნიუმი და ა.შ.) ჟანგბადი.

ასეთი აქტიური გარემოს შესაქმნელად, ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში მომზადდა წყალ-გაზის სუსპენზია, რომელიც შეიცავს ოქროს და ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტების ჟანგვის აგენტებს (ნახ. 1).

საწარმოში წარმოებული პერკოლატორები (ნახ. 2) დატვირთული იყო 100 კგ-იანი 4 ნიმუშით, იზოლირებული მიმდინარე წარმოების საშუალო დიდი მოცულობის მადნის ნიმუშით. ჩატვირთვამდე ყველა ნიმუში გრანულოზირებული იყო, საკონტროლოდ გამოყენებული იყო 1-ლი და მე-4 პერკოლატორი. ამავდროულად, მეორე საკონტროლო წრეში (მე-4 პერკოლატორი) გამოყენებული იქნა დამატებითი ჟანგვის აგენტი - წყალბადის ზეჟანგი.

ექსპერიმენტულ სვეტებში ჩატვირთული მადანი დაიყო 2 ნაწილად, რომელთაგან ერთი დამუშავდა ციანიდის ხსნარით 1 გ/ლ კონცენტრაციით (ასევე საკონტროლო ნიმუშები), მეორე კი ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში მომზადებული აქტიური წყალხსნარით. შეიცავს ოქროს ჟანგვის აგენტებს და მასთან დაკავშირებული მინერალური ნაერთების ელემენტებს.

ამის შემდეგ გრანულოზირებული მასა ჩაასხეს №2, 3 სვეტებში. პერკოლატორებში დგომის შემდეგ (მყარი მარცვლების ჩამოსაყალიბებლად და გაჟონვისა და დაჟანგვის დიფუზიური რეჟიმის დანერგვა) მათში შეიტანეს თანაბარი კონცენტრაციის ციანიდის ხსნარები, ხოლო ექსპერიმენტულებში. - მომზადებული აქტიური წყალხსნარის საფუძველზე ფოტოელექტროქიმიური რეაქტორიდან, რომელიც შეიცავს ოქროს და ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტების ჟანგვის აგენტებს. ექსპერიმენტული პერკოლატორებიდან გამოთავისუფლებული პროდუქტიული ხსნარები გადადიოდა კონტეინერებში გააქტიურებული ნახშირბადით და მათგან ოქროს სორბციის შემდეგ, მიღებული დედა ხსნარები იგზავნებოდა რეაქტივაციისთვის. პერკოლატორი 2-ის დედა ხსნარი ბუშტუკებდა ჰაერით ჟანგბადით გაჯერების მიზნით და მისი ელექტროლიზი ჩატარდა რეაქტორში (მასში აქტიური ჰიდრატირებული კომპლექსების წარმოქმნის მიზნით) ნათურის დასხივების გარეშე. ამავდროულად, რეაქტივირებული მოცირკულირე ხსნარის გარდა, რეაქტორიდან ახალი აქტიური ხსნარი, რომელსაც გავლილი ჰქონდა ფოტოელექტროქიმიური დამუშავება, წვეთობრივად დაემატა მე-2 პერკოლატორს (ამ ხსნარების მიწოდების თანაფარდობა შენარჩუნებული იყო 10:1). პერკოლატორის დედახსნარი, რეაქტორში ჰაერის ბუშტუკების გარდა, ექვემდებარებოდა ელექტროლიზს (მასში აქტიური ჰიდრატირებული კომპლექსების წარმოქმნის) ნათურის დასხივების გარეშე. რის შემდეგაც მას პირდაპირ დაემატა რეაქტორიდან ახალი აქტიური ხსნარი, რომელმაც გაიარა სრული ფოტოელექტროქიმიური დამუშავება (ამ ხსნარების მიწოდების თანაფარდობა შენარჩუნებული იყო 10:1). ხსნარები შემდგომში გაძლიერდა ნატრიუმის ციანიდით და კონდიცირებულ იქნა ტუტეთი, სანამ არ მიიღწევა pH 10.5.

მე-3 ეტაპის აქტიური ხსნარებით დისპერსიული ოქროს გაჟონვის ექსპერიმენტებმა, რომლებიც განხორციელდა ზემოთ განხილული თანმიმდევრობით, აპრელკოვოს მაღაროში ჩატარებული ანალიზების მიხედვით, აჩვენა, რომ თითქმის 40 დღეში იქნა აღდგენილი 67% და 69% მეტი (პერკოლატორები 2, 3, შესაბამისად), ხოლო კონტროლიდან No. 1-50%, No. 2-62% (იხ. ნახ. 3 გრაფიკი)

სორბენტის (ქვანახშირის) და მყარი ნარჩენების ტევადობის ანალიზის მონაცემებმა ასევე დაადასტურა ექსპერიმენტული სქემების უპირატესობა (იხ. ცხრილი). ამრიგად, მაქსიმალური შედეგი მიღწეული იქნა პრეტენზიული მეთოდის გამოყენებით (3-ვე პარამეტრზე), ამიტომ რეკომენდებულია შესაბამისი სქემა საპილოტე ტესტების ჩასატარებლად.

ᲛᲝᲗᲮᲝᲕᲜᲐ

ცეცხლგამძლე მადნებიდან ოქროს გროვის გამორეცხვის მეთოდი, მათ შორის მადნის დაწყობა და მისი ეტაპობრივი მორწყვა სხვადასხვა კომპოზიციის ხსნარებით, ხასიათდება იმით, რომ მადნის დაწყობის შემდეგ, დასტა ერთდროულად ან სახით ხდება. ნარევი მორწყული ხსნარით, რომელიც შეიცავს ოქროს კომპლექსურ აგენტს, და ხსნარი, რომელიც ექვემდებარება დამუშავებას ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში, რომელიც შეიცავს ოქროს აქტიურ ჟანგვის აგენტებს და მასთან ქიმიურად დაკავშირებულ ელემენტებს, ხოლო შედეგად მიღებული პროდუქტიული ხსნარები იგზავნება შეწოვისთვის, დედის ნაწილი. უოქრო ხსნარი ხელახლა აქტიურდება ელექტროლიზით, დამატებით ძლიერდება კომპლექსური აგენტით, PH კონდიცირებულია და მიეწოდება დასტის პარალელურად მორწყვისთვის ან ხსნართან ნარევის სახით, ექვემდებარება დამუშავებას ფოტოელექტროქიმიურ რეაქტორში, რომელიც შეიცავს ოქროს ჟანგვის აგენტებს. და მასთან ქიმიურად დაკავშირებული ელემენტები.