Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов, Иркутск, Россия:

А. Н. Селезнев, младший научный сотрудник, эл. почта: lost.ofp@gmail.com
А. В. Епифоров, старший научный сотрудник, эл. почта: epiforov@irgiredmet.ru
Ю. Е. Емельянов, ведущий научный сотрудник
С. В. Баликов, главный научный сотрудник

В работе принимали участие С. С. Гудков, Л. Е. Шкетова, Н. В. Копылова, А. Н. Михайлова.

Для переработки хвостов обогатительных фабрик и упорных забалансовых руд цветных и драгоценных металлов, содержащих сульфиды, наименее затратным является способ кучного бактериального окисления. Объектами исследований являлись отвальные пиритные медь-, цинк- и золотосодержащие хвосты обогащения медной руды (проба 1), отвальные продукты переработки руд сульфидного медно-никелевого месторождения (проба 2) и золотосульфидная руда «двойной упорности» (проба 3). Для кучного биоокисления исследуемых проб использовали автотрофные микроорганизмы рода Аcidithiobacillus thiooxidans и Аcidithiobacillus ferrooxidans. Общая продолжительность КБО для проб 1, 2 и 3 составила 6, 10 и 16 месяцев соответственно. Извлечение меди и цинка из материала пробы 1 составило 68 и 71 % соответственно. Извлечение меди и никеля из материала пробы 2 составило 50 и 75 % соответственно. Раствор, полученный при КБО пиритных хвостов пробы 1 содержал 0,74 г/л меди и 0,97 г/л цинка. Для выделения меди из продуктивного раствора КБО пробы 1 использовали цементацию на цинковую стружку. Извлечение меди составило 98 %, получен медный концентрат, содержащий 54,3 % меди. При осаждении цинка из обезмеженного раствора карбонатом натрия получен цинковый концентрат, содержащий 44,8 % цинка, извлечение в концентрат составило 98 %. Раствор, полученный при КБО медно-никелевых отвалов пробы 2, содержал 4,3 г/л никеля и 0,85 г/л меди. Для переработки данного раствора сравнили два реагента: карбонат и сульфид натрия. При осаждении металлов карбонатом натрия получен коллективный никелево-медный концентрат с содержанием 16,1 % никеля и 4,3 % меди. При использовании сульфида натрия были получены селективные концентраты: никелевый (26,1 % никеля; 5,5 % меди) и медный (38,4 % меди; 5,3 % никеля). После биоокисления материалы проб 1 и 3 отмывали от кислоты дренированием воды в колоннах и защелачивали раствором гидроксида натрия до рН = 10,5–11,0. Далее проводили выщелачивание золота цианистыми растворами. Извлечение золота из пробы 1 составило 65 % из пробы 3–85 %.

1. Пат. 5246486 США, МКИ С 22 В 11/00. Biooxidation process for recovery of gold from heaps of law-grade sulfidic and carbonaceous sulfidic ore materials / J. A. Brierley, D. L. Hill ; Newmont Gold Co. ; заявл. 18.10.92 ; опубл. 21.09.93.
2. Minglin Wu., Alin Li. Industrialized heap bioleaching research on the secondary sulphide ore in Yulong copper mine. Biohydrometallurgy: Biotech key to unlock mineral recources value // 19^th International Biohydrometallurgy Symposium (IBS). Changsha. 2011. Vol. 2. P. 760–763.
3. Watling H. R., Shiers D. W., Collinson D. M. Extremophiles in Mineral Sulphide Heaps: Some Bacterial Responses to Variable Temperature, Acidity and Solution Composition // Microorganisms. 2015. No. 3. P. 364–390. doi: 10.3390/microorganisms3030364.
4. Емельянов Ю. Е., Шкетова Л. Е., Гудков С. С., Копылова Н. В., Верхозина В. А. Кучное бактериальное выщелачивание золотосодержащих руд // Горный журнал. 2012. № 8. С. 108–111.
5. Шкетова Л. Е., Селезнев А. Н. Применение био геотехнологии при извлечении золота из сульфидных углистых руд // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2014. № 1. С. 34–42.
6. Seleznev A. N., Balikov S. V., Shketova L. Ye., Kopylova N. V. Biogeotechnology application in the recovery of metals from the wastes of processing plants // 21^st International Biohydrometallurgy Symposium (IBS). 2015. Bali. P. 688–693.
7. Михайлова А. Н., Минеев Г. Г., Гудков С. С. Укрупненно-лабораторные испытания процесса биохимического окисления сульфидной золотосодержащей руды в условиях кучного выщелачивания // Вестник ИрГТУ. 2012. № 6. С. 124–127.
8. Gudkov S. S., Yemelianov Y. Ye., Shketova L. Ye., Mikhailova A. N. The study on heap bioleaching for gold recovery from refractory ores using non-cyanide lixiviant // 19^th International Biohydrometallurgy Symposium (IBS). 2011. Changsha. Vol. 2. P. 813–817.
9. Гудков С. С., Шкетова Л. Е., Михайлова А. Н. Бактериальное выщелачивание упорных руд и концентратов // Горный журнал. 2011. № 4. С. 27–29.
10. Livesey-Goldblatt E. Bacterial leaching of gold, uranium, pyrite bearing compacted mine tailing slimes // 6^th International Biohydrometallurgy Symposium (IBS). Vancouver. 1985. P. 89–96.
11. Olson G. J., Brierley J. A., Brierley C. L. Bioleaching review part B: Progress in bioleaching: applications of microbial processes by the minerals industries // Microbiol Biotechnol. 2003. P. 249–257.
12. Gunn M., Tittes P., Harvey P., Carretero E. Laboratory and Demonstration-Scale Operation of the Caraiba Heap Leach using GEOCOAT // Hydroprocess 2008. Arizona. 2008. Р. 121–125.
13. Soto P., Acosta M., Tapia P., Contador Y., Velásquez A., Espoz C., Pinilla C., Galleguillos P., Demergasso C. From mesophilic to moderate thermophilic populations in an industrial heap bioleaching process // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 825. P. 376–379. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.825.376
14. Gentina J. C., Acevedo F. Application of bioleaching to copper mining in Chile // Electronic Journal of Biotechnology. 2013. Vol. 16, No. 3. doi: 10.2225/vol16-issue3-fulltext-12.
15. Dunne R., Levier M., Acar S., Kappes R. Keynote Address: Newmont’s contribution to gold technology // World Gold Conference. — Johannesburg : The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2009. Р. 221–230. URL : http://www.saimm.co.za/Conferences/WorldGold2009/221-230_Dunne.pdf (дата обращения: 15.11.2016)
16. Tempel K. Commercial biooxidation challenges at Newmont’s Nevada operations // SME Annual Meeting. 2003. Feb. 24–26, Cincinnati, Ohio.
17. Halinen A.-K. Heap Bioleaching of Low-grade Multimetal Sulphidic Ore in Boreal Conditions // Tampere University of Technology. 2015. Vol. 1347. — 71 p.
18. Talvivaara Official Site. URL: http://www.talvivaara.com/files/talvivaara/Q1-3_2014/Talvivaara%20Q1%202014_28%2005%202014.pdf (дата обращения 26.05.2017).
19. Игревская Л. В. Никелевая промышленность Финляндии в рудах «Норильского никеля» // ИАЦ «Минерал». URL: http://www.mineral.ru/Analytics/worldevents/111/87/index.html (дата обращения 26.05.2017).
20. Johnson D. B. Biodiversity and ecology of acidophilic microorganisms // FEMS Microbiol Ecology. 1998. Vol. 27. P. 307–317.
21. Latorre M., Ehrenfeld N., Cortés M. P., Travisany D., Budinich M., Aravena A., González M., Bobadilla-Fazzini R. A., Parada P., Maass A. Global transcriptional responses of Acidithiobacillus Ferrooxidans wenelen under different sulfide Minerals // 21^st International Biohydrometallurgy Symposium (IBS) 2015. Bali. P. 425–429.
22. Лобанов Д. П., Берникова Л. М. Микробиологическое выщелачивание металлов : учебное пособие. — М. : МГРИ, 1985. — 171 с.
23. Li Kai, Yuguang Wang, Lijuan Zhang, Chen Zhu, Mao Feng, Hongbo Zhou. Effect of particle size on the column bioleaching of Tibet Yulong Copper Ore // 21^st International Biohydrometallurgy Symposium (IBS) 2015. Bali. P. 240–243.
24. Пат. 5196052 US. Bacterial-assisted heap leaching of ores / A. E. Gross, J. S. Gomer ; filed. 19.06.92 ; publ. 23.03.93.
25. Mingqing Huang, Yiming Wang, Shenghua Yin, Aixiang Wu. Enhanced Column bioleaching of copper sulfides by forced Aeration // 21st International Biohydrometallurgy Symposium (IBS) 2015. Bali. P. 275–281.
26. Леонов С. Б., Минеев Г. Г., Жучков И. А. Гидрометаллургия. Ч. 1. Рудоподготовка и выщелачивание : учебник. — Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 1998. — 703 с.
27. Шкетова Л. Е. Исследование биогеотехнологической переработки сульфидной углистой золотосодержащей руды : дис. … канд. техн. наук : 05.16.02. — Иркутск : ИрГТУ, 2013. — 145 с.