Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия

О. В. Черемисина, заведующая кафедрой общей и физической химии, докт. техн. наук
Р. Е. Васильев, аспирант, эл. почта: vasilroman2308@yandex.ru

АО «Полиметалл Инжиниринг », Санкт-Петербург, Россия
А. О. Нетрусов, старший инженер
А. К. Тер-Оганесянц, главный специалист, канд. техн. наук

Приведены результаты лабораторных исследований процесса гидрометаллургической переработки высокомышьяковистых серебромедных концентратов, которая на этапе цианидного выщелачивания не обеспечивает требуемой степени извлечения целевых компонентов и обуславливает повышенные затраты по технологическим операциям. Процесс переработки включает автоклавное окислительное выщелачивание исходного сырья, обработку автоклавной пульпы при помощи операций кондиционирования: Hot Curing (горячее кондиционирование) и Lime Boil (кипячение с известью), перевод золота и серебра из автоклавных кеков в раствор посредством цианидного выщелачивания. Автоклавное окислительное выщелачивание исследовали в диапазоне температур 200–240 ^oC. Выявлена проблема низкого извлечения серебра при автоклавном окислении концентратов с высоким содержанием серебра, железа и мышьяка без проведения операций дополнительного кондиционирования (менее 10 % для каждого концентрата). Проведенный литературный анализ, а также результаты минералогического и химического анализа состава исходного сырья и продуктов переработки позволили установить, что данное затруднение может быть вызвано образованием соединений, практически не поддающихся обработке цианидным выщелачиванием и инкапсулирующих серебро, — аргентоярозитов. Предложено решение данной проблемы путем разрушения серебросодержащих нецианируемых соединений. Приведено описание дополнительных операций кондиционирования сырья для повышения извлечения ценных компонентов в готовый продукт. Установлено, что при горячем кондиционировании (температура — 98 oC, длительность — 2 и 6 ч) и кипячении с известью (температура — 95 ^oC, длительность — 2 ч) значительно повышается извлечение серебра в раствор цианидного выщелачи вания (до 95 %).

1. Бодуэн А. Я., Петров Г. В., Кобылянский А. А., Булаев А. Г. Сульфидное выщелачивание медного концентрата с высоким содержанием мышьяка // Обогащение руд. 2022. № 1. С. 14–19.
2. Padilla R., Rodríguez G., Ruiz M. C. Copper and arsenic dissolution from chalcopyrite-enargite concentrate by sulfidation and pressure leaching in H₂SO₄ – O₂ // Hydrometallurgy. 2010. Vol. 100, Iss. 3-4. P. 152–156. DOI: 10.1016/j.hydromet.2009.11.006
3. Васильева А. А., Бодуэн А. Я. Минералогические особенности и способы переработки медных цинксодержащих концентратов (Учалинский горно-обогатительный комбинат) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334, № 3. С. 61–72. DOI: 10.18799/24131830/2023/3/3956
4. Качор О. Л., Сарапулова Г. И., Богданов А. В. Исследование возможности иммобилизации подвижных форм мышьяка в техногенных субстратах // Записки Горного института. 2019. Т. 239. С. 596–602. DOI: 10.31897/pmi.2019.5.596
5. Селиванов Е. Н., Новиков Д. О., Беляев В. В., Скопов Г. В. Распределение мышьяка по продуктам пирометаллургической переработки медно-цинкового концентрата // Цветные металлы. 2020. № 1. С. 14–18.
6. Strauss J. A., Bazhko V., Ventruti G., Liguo X., Gomez M. A. Arsenic behavior during the treatment of refractory gold ores via POX: Characterization of Fe – AsO₄ – SO₄ precipitates // Hydrometallurgy. 2021. Vol. 203. 105616. DOI: 10.1016/j.hydromet.2021.105616
7. Петров П. А., Шестаков А. К., Николаев М. Ю. Сбор и обработка данных алюминиевого электролизера с использованием многофункционального пробойного устройства и системы технического зрения // Цветные металлы. 2023. № 4. С. 45–53.
8. Фещенко Р. Ю., Еремин Р. Н., Ерохина О. О., Поваров В. Г. Повышение окислительной стойкости графитированных блоков для электролитического производства магния методом пропитки фосфатными растворами. Часть 2 // Цветные металлы. 2022. № 1. С. 24–29.
9. Савинова Ю. А., Цемехман Л. Ш., Попов В. А. Сравнительный анализ вещественного состава твердых продуктов окислительного обжига сульфидных рудных концентратов цветных металлов // Цветные металлы. 2018. № 11. С. 27–35.
10. Пшенин В. В., Закирова Г. С. Повышение эффективности систем улавливания паров нефти при товарно-транспортных операциях на нефтеналивных терминалах // Записки Горного института. 2023. С. 1–8. DOI: 10.31897/PMI.2023.29
11. Цемехман Л. Ш., Парецкий В. М. Современные методы переработки сульфидных медно-никелевых концентратов: обзор // Цветные металлы. 2020. № 1. P. 24–32.
12. Гордеев Д. В., Петров Г. В., Хасанов А. В., Северинова О. В. Обзор современных технологий переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов с применением азотной кислоты // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333, № 1. С. 214–223. DOI: 10.18799/24131830/2022/1/3228
13. Мамяченков С. В., Анисимова О. С., Костина Д. А. Совершенствование процесса осаждения трисульфида мышьяка из промывных вод серно-кислотного производства медеплавильных заводов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2017. № 2. С. 36–42. DOI: 10.17073/0021-3438-2017-2-36-42
14. Зайцев П. В., Кравченко Н. А. Гидрометаллургическое извлечение меди и серебра из концентратов флотации смешанной руды // Цветные металлы. 2020. № 9. С. 84–91.
15. Шнеерсон Я. М., Зайцев П. В. Автоклавные процессы переработки медьсодержащего сырья // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 26–31.
16. Крицкий А. В., Третьяк М. А., Каримов К. А., Набойченко С. С. Кондиционирование кеков окислительного автоклавного выщелачивания халькопиритного концентрата // Известия вузов. Цветная металлургия. 2020. № 1. С. 13–18. DOI: 10.17073/0021-3438-2020-1-13-18
17. Теляков Н. М., Дарьин А. А., Луганов В. А. Перспективы применения биотехнологий в металлургии и обогащении // Записки Горного института. 2016. Т. 217. С. 113–124.
18. Бодуэн А. Я., Поперечникова О. Ю., Залесов М. В., Григорьева В. А. Э кспериментальное опробование технологий переработки упорного золотосодержащего сырья // Цветные металлы. 2022. № 7. С. 24–31.
19. Ruiz M. C., Bello R., Padilla R. Removal of arsenic from enargite rich copper concentrates // Materials Processing Fundamentals. — Springer, Cham. 2013. P. 249–256. DOI: 10.1007/978-3-319-48197-5_28
20. Набиулин Р. Н., Богородский А. В., Баликов С. В., Емельянов Ю. Е. Атмосферное окисление золотомедного флотоконцентрата // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2017. Т. 10, № 1. DOI: 10.175516/1998-2836-0013
21. Mikula K., Izydorczyk G., Skrzypczak D., Moustakas K. et al. Value-added strategies for the sustainable handling, disposal, or value-added use of copper smelter and refinery wastes // Journal of Hazardous Materials. 2021. Т. 403. 123602. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.123602
22. Болобов В. И., Фоменко И. В., Шахалов А. А., Оспанов Е. А. Коррозионная стойкость металлических конструкционных материалов в продуктах автоклавного выщелачивания сульфидных медных концентратов // Цветные металлы. 2019. № 4. С. 60–66.
23. Шахалов А.А., Оспанов Е. А., Бахвалов С. С., Фоменко И. В. Разработка комплексной гидрометаллургической технологии переработки полиметаллических концентратов и промпродуктов // Цветные металлы. 2020. № 9. C. 99–104.
24. Babcan J. Synthesis of jarosite KFe₃(SO₄)₂(OH)₆ // Geologicky Zbornic – Geologica Сarpathica. 1971. Vol. 22, No. 2. P. 299–304.
25. Sergeev V. V., Cheremisina O. V., Fedorov A. T., Gorbacheva A. A., Balandinsky D. A. Interaction features of sodium oleate and oxyethylated phosphoric acid esters with the apatite surface // ACS Omeg a. 2022. Vol. 7, Iss. 3. P. 3016–3023. DOI: 10.1021/acsomega.1c06047
26. Adams M. D. Gold ore processing. Project development and operations. 2^nd ed. — Elsevier Science, 2016. — 980 p.
27. Иваник С. А., Илюхин Д. А. Флотационное выделение элементарной серы из золотосодержащих кеков // Записки Горного института. 2020. Т. 242. С. 202–208. DOI: 10.31897/PMI.2020.2.202
28. Fleming C. A. Basic iron sulfate – a potential killer in the processing of refractory gold concentrates by pressure oxidation // Minerals & Metallurgical Processing. 2010. Vol. 27, No. 2. P. 81–88. DOI: 10.1007/BF03402383
29. Крицкий А. В., Набойченко C. C., Клюшников А. М., Мусаев В. В. Влияние температуры автоклавного окислительного выщелачивания халькопиритных концентратов на показатели цианирования кеков // Цветные металлы. 2020. № 4. С. 25–29.
30. Кяв Мин Соэ, Ренман Руан, Янь Цзя, Цяой Тан и др. Влияние осаждения ярозита на баланс железа при кучном биологическом выщелачивании на медном руднике Монива // Записки Горного института. 2021. Т. 247. С. 102–113. DOI: 10.31897/PMI.2020.1.11
31. Зеленов В. И. Методика исследования золото- и серебросодержащих руд. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Недра, 1989. — 302 с.