Войти используя аккаунт
Войти используя аккаунт:
Логин Пароль Забыли свой пароль?

Блоги

27.09.2014 / 01:42

Забытые рецепты. Часть 3.

"Одна мысль, одна мысль терзает меня: та,

что снаряжение экспедиции я поручил Николаю"

 

Вениамин Каверин. «Два капитана».

 

На днях Россия официально подписала Минаматскую конвенцию о ртути, обязательства в рамках которой пока выглядят, как отказ к 2020 году от градусников. Хотя, понятно, в пределе речь зайдет и о выводе из эксплуатации ртутных электродов в хлорно-щелочном производстве. Таким образом, мировая экологическая озабоченность выходит боком целой химической подоотрасли: пересесть с ртути на диафрагму или мембрану будет не всем по карману, да и не всем нужно.

Под экологическим молохом скоро может оказаться и еще одна узкая нефтехимическая подотрасль – производство цианида натрия, который используется в производстве золота. Слава Богу, заменить его есть чем, и тоже – условно, - из газонефтехимической сферы.

Хорошо, когда есть, что вспоминать. Добыча золота с СССР составляла 300 тонн в год, а производство цианида натрия:

·         Рустави, Грузинская ССР 10 тыс. тонн в год

·         Навои, Узбекская ССР 15 тыс. тонн в год

·         Дзержинск, РСФСР 10 тыс. тонн в год

·         Днепродзержинск, Украинская СССР 10 тыс. тонн в год

Итого: 45 тыс. тонн в год

А что же сейчас с производством цианида натрия?

·         Рустави, Грузия 10 тыс. тонн в год

·         Навои, Узбекистан 15 тыс. тонн в год

·         Дзержинск, Россия 40 тыс. тонн в год

·         Днепродзержинск, Украинская СССР демонтирован

·         Саратов, Россия 20 тыс. тонн в год

·         Тараз, Казахстан 15 тыс. тонн в год

Итого: 100 тыс. тонн в год

С учетом расширения мощностей  производство цианида натрия может увеличиться до 150 тыс. тонн в год. Но это, как говорится, бабушка надвое сказала. А вот 100 тыс. тонн в год – это реальность, и это в два раза больше чем в СССР при таком же объеме добычи. Ну, может немножко больше.

Как такое могло произойти? И нет ли в этом глубокого смысла?

Смысла в этом нет, а есть голая практика из рутины горнорудного бизнеса.

Снижение доли россыпных месторождений, а также разработка все более бедных месторождений приводит к вовлечению в переработку нетрадиционного золотосодержащего сырья:

  • низкосортные (забалансовые руды),
  • вскрышные породы,
  • отходы горно-обогатительных производств,
  • руды маломощных месторождений от нескольких десятков килограмм до 1-2 тонн.

В результате, роль кучного выщелачивания в процессе получения золота возрастает даже не в десятки, а в сотни раз. Чем и можно объяснить развитие постсоветских мощностей цианидов при фактической стагнации производства золота.

Теперь ретроспективно проследим за развитием событий.

Первая промышленная установка цианирования рудного золота появилась на руднике Краун Майн, провинция Окленд, Новая Зеландия, в 1870 году. Использование цианида в Южной Африке (горы Витватерсранд) впервые произошло на руднике Робинсон в 1890 году. Две первые фабрики в США были пущены в 1891 году в Меркуре, штат Юта, и Калумете, штат Калифорния.

В СССР и России кучное выщелачивание долго не было востребовано по причине добычи золота из россыпей. Первая установка была запущена в Казахстане на Васильковском ГОК только в 1991 году, на Урале, в отвалах ЗИФ ОАО "Южуралзолото" в 1993 году, в Хакасии, на Майском месторождении в 1994 году. К 2000 году в России действовало 10 установок общей производительностью по руде 2 млн тонн в год и объемом добычи золота 4000 кг.

Цианиды и в частности цианид натрия выпускается на десятках заводов мира, число которых приближается к сотне, 80% от производимого количества используется для выщелачивания золота. Суммарный выпуск цианидов приближается к 1 млн тонн в год, как путем целевого синтеза синильной кислоты, так и при полезной утилизации синильной кислоты образующейся как токсичный побочный продукт в производстве нитрилов, коксовании углей, сухой перегонки отходов сахарных и винных производств и т. п.

Нормальный расход цианида натрия  это – десятки и первые сотни граммов на тонну руды. Рост расхода цианида до 300 – 600 г на тонну руды, обусловлен как ухудшением качества перерабатываемого сырья, так и в связи с применением цианидного выщелачивания для руд с высокими депрессивными и окислительными свойствами.

Теперь переходим к основному. Начиная с 2000 года применение цианидов либо полностью запрещено, либо фактически не используется (из-за высоких инвестиций в защищенные хвостохранилища и отстойники) в следующих регионах: штаты Монтана и Висконсин (США), Турция, Германия, Чехия, Венгрия.  Данная тенденция все шире распространяется по миру.

Как ни странно, потребление цианида натрия растет.

Что лежит в подоплеке? Действительно ли это чудо реагент? Или же рост потребления обуслвлен исключительно принципом «если выщелачивание неэффективно, то будем брать, не умением, а числом» (см. таблицу). Из пяти основных типов золотых месторождений использование цианида натрия безусловно эффективно в одном случае, эффективно с ограничениями – в двух случаях, и не эффективно также в двух случаях. Принимая во внимание, что цена использования цианида натрия составляет не очень большой процент от себестоимости золота при выщелачивании, то лить его будут….. много, как говорится, пока милиция не остановит. А это вряд ли, если вы не нарушаете экологические законы страны, только если страна сама не решит себя обезопасить заблаговременно (как в приведенных выше примерах).

 

Формация золоторудных месторождений

Эффективность выщелачивания NaCN

Золото-кварцевая. Золото-сульфидно-кварцевая. (Золото   в  основном   свободное в кварце, частично в сульфидах)

Эффективно, за исключением

тонкодисперсного золота, в этом случае метод неэффективен

Золото-сульфидная (В составе руд главную роль играют пирит, халькопирит, арсенопирит, пирротин, сфалерит, галенит)

Неэффективно или малоэффективно.

Золото-карбонат-сульфидная.

Эффективно

Золото-силикатная (скарновая).

Неэффективно или малоэффективно

Золото-халцедоново-кварцевая (золото-серебряная, характеризуется высокой серебристостью золота и обилием собственно серебряных минералов, для некоторых характерны теллуриды)

Эффективно, но при наличии теллуридов неэффективно.

 

 

Все новое, это хорошо забытое старое. Когда австралийцы, канадцы, американцы и французы стали вспоминать (а иногда и искать заново) альтернативу цианиду натрия, то естественно наткнулись на еще советские разработки по тиосульфату и тиокарбамиду.

Надо сказать откровенно, что внедрение цианида натрия в добычу золота в СССР проходило – как бы это сказать, - если и не «огнем и мечом», то шума по крайней мере было очень много. Подход к проблеме был абсолютно адекватным. А именно: если золото плохо извлекается цианидом (его расход более 300 грамм на тонну руды), следует использовать альтернативный выщелачивающий агент. И в начале 50-х годов такие агенты были найдены на основе тиосоединений. Результаты говорят сами за себя: комментарии тут излишни.

 

Рудный материал для выщелачивания

 

Извлечение золота в растворы, %

 

Цианирование

«Тио» выщелачивание

Золотосодержащие кварцевые руды, (12,9 г/т золота) 

93-97

87-96

Золотосодержащие кварцевые руды (2,3 г/т, золота) 

80-85

75-78

Золотосодержащие борнит-халькозин-кварцевые руды (12,9 г/т, золота)

50-60

 

87-91

 

Золотосодержащие борнит-халькозин-кварцевые руды (2,3 г/т, золота)

17-22

65-74

Золотосодержащие антимонит-кварцевые руды, (12,9 г/т, золота)

0

75-79

Золотосодержащие реальгар-аурингмент-кварцевые руды (12,9 г/т, золота)

22-43

65-70

Впрочем, умом Россию не понять, страна-то была богатая, россыпного золота было навалом, поэтому тиовыщелачивание проиграло битву цианидам. А золотые руды, в которых было много примесей, мешающих «работе» цианида, старались просто обходить стороной. В общем, рецепт забыли и, как водится, вспомнили про него совсем в других странах. Знакомясь с публикациями по тиовыщелачиванию из Австралии, США, Китая и Франции, и одновременно водя пальцем по советской книжке 50-60-х годов, находишь много знакомых букв и цифр.

Номенклатура альтернативных растворителей довольно обширна и включает в себя:

- тиосульфаты (натрия или аммония)

- тиокарбамиды (тиомочевина)

- тиоцианаты (роданиды)

- галогенидные (хлор-хлоридные и бром-бромидные)

- оксинитрильные (ацетонциангидрин)

GoldReagents.jpg

В таблице, которая позаимствована из открытой публикации, отчетливо видно, что с альтернативой цианиду натрия не все так грустно, как иногда трактуется, более того, существует узкий спектр золотых руд, использование для которых, казалось бы, ну уж совсем бестолкового галогенидного выщелачивающего агента, оказывается высокорентабельным делом.

Итак, резюме по технической части:

  • промышленные технологии тиовыщелачивания существуют и успешно работают, по аппаратуре это конечно не куча руды, которая лежит в бетонном бассейне (это в лучшем случае), как при выщелачивании цианидами, но и тиовыщелачивание – не сложный процесс
  • для каждого типа золотых руд существует один или несколько агентов выщелачивания, которые позволяют производить выделение золота с максимальной эффективностью

Резюме по идеологической части: если экологическая война в части цианидов докатится до России, поднять и внедрить старые наработки будет не очень сложно. Тем более, что действующее производство тиосульфатов аммония и натрия в России сегодня есть. Что касается тиокарбамида, то это отличный вариант для производителей азотной химии, которые, как мне кажется, устали воевать с злобными конкурентами из Китая и Тринидада на мировых рынках, чтобы диверсифицировать ассортимент. Тем более, что так или иначе золотодобытчикам рано или поздно придется задуматься над применимостью цианидов к тем или иным месторождениям и эффективностью своего бизнеса вообще.

Вернуться в раздел