Комплексные золото-урановые руды представляют собой уникальный, но сложный для переработки вид минерального сырья. Сложность заключается в необходимости эффективного извлечения двух ценных компонентов — золота и урана — из одного рудного тела. Ведущий научно-исследовательский институт в области гидрометаллургии благородных и редких металлов — АО «Иргиредмет» — предложил инновационное решение этой проблемы.
Основная трудность при переработке золото-урановых руд связана с принципиально разными подходами к извлечению каждого из металлов. Традиционные методы переработки предусматривают для урановых руд сернокислотное выщелачивание, а для золотых руд — щелочное цианирование. При совместном выщелачивании смешанного сырья образуются коллективные растворы, где ценные компоненты оказываются смешаны, что существенно затрудняет их последующее разделение.
Специалисты АО «Иргиредмет» разработали и запатентовали уникальную технологию, которая позволяет эффективно разделять золото и уран на ранней стадии с помощью избирательной сорбции из сернокислых растворов.
Физико-химические основы метода
Разработанная технология базируется на фундаментальном принципе избирательной сорбции ценных компонентов и включает две последовательные стадии:
- Сорбция комплексов золота на активированные угли. Активированные угли обладают высоким сродством к комплексам золота, что позволяет извлекать благородный металл из раствора с высокой селективностью.
- Последующее извлечение урана на ионообменные смолы. После удаления золота урановые соединения, оставшиеся в растворе, эффективно поглощаются анионитами.
Физико-химическая основа способа заключается в том, что комплексы золота эффективно поглощаются активированными углями, в то время как урановые соединения остаются в растворе и затем извлекаются на ионообменных смолах.
Экспериментальное подтверждение эффективности
Испытания разработанной технологии подтвердили её высокую эффективность и практическую применимость. При использовании активированного угля марки Norit RO 3515 достигается полное извлечение золота. Уран остаётся в растворе и практически полностью извлекается на анионит марки НМ-Р92-С.
Разработанная технология легко встраивается в стандартные гидрометаллургические схемы, включая CIP/CIL (уголь в пульпе / уголь при выщелачивании) и RIP/RIS (смола в пульпе / смола в растворе). По данным разработчиков, новая технология уже готова к промышленному внедрению.
Преимущества и перспективы внедрения
Внедрение разработки АО «Иргиредмет» открывает новые возможности для горнодобывающих предприятий:
- Эффективная переработка комплексного сырья. Предприятия получают возможность перерабатывать золото-урановые руды, которые ранее считались технологически сложными.
- Снижение затрат. Сокращаются издержки на последующих стадиях разделения и очистки металлов благодаря ранней селективной сорбции компонентов.
- Повышение рентабельности. Переработка упорных руд становится экономически целесообразной.
- Упрощение производственных процессов. Разделение ценных компонентов на ранней стадии минимизирует необходимость в сложных и энергозатратных операциях по разделению металлов на более поздних переделах.
Исторический контекст и потенциал для промышленности
Важно отметить, что АО «Иргиредмет» имеет многолетний опыт в области сорбционных технологий. Ещё в 1984 году по разработанной институтом технологической схеме с использованием оригинального метода десорбции был внедрён процесс «уголь в пульпе» на Лебединской золотоизвлекательной фабрике. На сегодняшний день данная технология внедрена специалистами института на десятках обогатительных фабрик по всему миру.
Новая разработка по избирательной сорбции золота и урана из сернокислых растворов органично продолжает и развивает богатое научное наследие института в области угольно-сорбционной и ионообменной гидрометаллургии.
Интерес к технологии обусловлен также наличием крупных ресурсов такого сырья. Лицензии на золото-урановые участки, в частности, принадлежат АО «Эльконский горно-металлургический комбинат», которое ведёт работы по освоению Эльконского урановорудного района в Якутии.
Разработанная специалистами АО «Иргиредмет» технология раздельного извлечения золота и урана из сернокислых растворов является значительным достижением в области гидрометаллургии комплексных руд. Селективная сорбция с последовательным применением активированных углей и ионообменных смол позволяет решить ключевую проблему переработки золото-уранового сырья — их эффективное разделение на ранней стадии процесса.
Экспериментальные данные подтверждают полное извлечение золота и высокое извлечение урана с использованием стандартных промышленных марок угля и смолы. Технология совместима с существующими схемами CIP/CIL и RIP/RIS, что делает её готовой к промышленному внедрению. В условиях роста потребности в комплексном освоении месторождений данная разработка представляет значительный интерес для горнорудной отрасли.
Текст: Сергей Петров
Фото: АО «Иргиредмет»