12.2. Чановое выщелачивание сульфидных, редкоземельных и оксидно-силикатных руд

В случае добычи золота при наличии мощных, пригодных для открытой разработки рудных залежей малосульфидных руд со средним содержанием золота на горную массу 0,8-1,0 г/т, а в отдельных частях рудной зоны 2-3 г/т, вполне рентабельной является гидрохлоридная чановая переработка. Также чановым способом могут извлекаться медь и другие металлы из бедных руд.

Гидрохлоридное выщелачивание золота осуществляется по следующим принципам.

Мелкие рудные частицы золота способны растворяться в водных растворах хлора, подкрепленных соляной кислотой и обычной солью NaCl. Для кучного варианта хлорирование золота не получило развития из-за летучести паров хлора. В то же время в чановом варианте хлоринация руд на Урале и США применялась еще в XIX веке, и следует изучить возможность ее применения для обогащения вкрапленных сульфидных руд Башкортостана.

Постановка этого вопроса оправдана наличием отвалов золото и медьсодержащей горной массы от проходки карьеров и шахт на множестве объектов. По имеющимся данным, содержание золота в в горной массе многих отвалов колеблется от 0,3-0,5 г/т до 3-5 г/т и в среднем может быть принято равным 0,5-0,8 г/т, что при нынешней цене уже обеспечивает рентабельность переработки отвалов. Из этих же отвалов можно извлекать также медь и цинк теми же реагентами.

Переработка отвальной массы должна включать дробление до класса + 5 мм, загрузку в «пачуки» - емкости для выщелачивания, сам процесс выщелачивания раствором хлора (0,4-0,5%), подкрепленного абгазной соляной кислотой, в режиме перколяции (пропитывания раствором), сорбции золотонасыщенного раствора на активированный уголь до превращения его в товарный концентрат.

При наличии квалифицированной юридической службы можно добиться существенных налоговых преференций на основе самого факта переработки старых, экологически вредных отвалов.

Опытно-промышленное чановое выщелачивание золота из горной массы, складированной в старогодних отвалах месторождений, наряду с оперативным получением товарного продукта, стало бы фактической основой для разработки эффективного технологического регламента обогащения вкрапленных сульфидных руд.

Имеются успешные опыты по выщелачиванию из убогих руд в пачуках хлорным, сернокислотно-хлорным и другими гидрометаллургическими способами марганца (с содержанием металла 8-10%), молибдена, серебра, редкоземельных металлов. Эта же технология используется для извлечения и разделения лантаноидов из концентратов, оксидов и мишметаллов. Редкоземельные элементы (РЗЭ), лантоноиды цериевой и иттриевой групп – ценные дорогостоящие продукты горнохимического производства. Хранение и транспортировка в чистом виде этих металлов, по высокой химической активности близких к щелочным, представляют проблему, поэтому наиболее распространены товарные полуфабрикаты – оксиды металлов и мишметаллов (совместно церия и лантана и др.). Оксиды представляют собой сырьё для оптики особого назначения – военной, экранов мониторов, люминофоров и др.

На одном из государственных унитарных предприятий Уральского региона складировано в сумме 45 тыс.т редких земель со всех обогатительных фабрик бывшего СССР в форме мономинерального концентрата монацита. До 1992 г. РСФСР потребляла в год 5 000 т редкоземельных окислов. Монацит – фосфат редких земель и тория – (Се, Lа)РО₄, содержащий до 10% Th, а также примесь иттрия. В связи с сокращением производства на предприятиях оборонного комплекса России в 1990-ые годы спрос на монацит и продукты его переработки упал до почти нулевой отметки, и до недавнего времени роль предприятия сводилась к хранению этих концентратов, которые благодаря значительным запасам и наличию тория создают в хранилище суммарную радиоактивность 7 000 кюри.

Исходя из химических свойств монацита, возможна простая схема его вскрытия – чановое сернокислотное выщелачивание редких земель и тория, садка едким натром, хлорирование, фторирование. Процессы эти несложны. Опытной доводкой можно отработать полупромышленную технологию с минимумом капитальных и эксплуатационных затрат.

Проблема связана с ториеносностью монацита и, следовательно, некоторой радиоактивностью, хотя в ограниченном объеме сырья и не опасной (до появления широкой общественной радиофобии монацитовый песок перевозился из Бразилии в Европу зерновозами, а газовые ториевые горелки освещали театры Вены и Лондона), тем не менее, ныне такая радиофобия возможна. Несомненны перспективы роста востребованности редкоземельных элементов на внутреннем рынке (на внешнем они всегда были востребованы). Оживление отечественного ВПК и ядерной энергетики неизбежно создаст острый и неудовлетворенный спрос на эти компоненты.

В последнее время в мировой практике получили развитие гидрометаллургические методы получения никеля и кобальта из оксидно-силикатных руд кор выветривания серпентинитов. Важным событием в никелевой промышленности мира стали геологоразведочные работы на трех открытых в Австралии в конце 1980-х – начале 1990-х годов месторождениях оксидно-силикатных кобальт-никелевых руд: Муррин-Муррин, Кос и Булонг и отработка на базе этих месторождений модифицированной технологии автоклавного (чанового) сернокислотного выщелачивания под давлением. Доказана возможность получения из низкосортных никелевых руд высококачественного катодного никеля и кобальта с низкой себестоимостью.

На самом крупном из трех – месторождении Муррин-Муррин, расположенном в 250 км к северу от г. Калгурли и принадлежащем компаниям Anaconda Nickel Ltd. (60%) и Glencore International AG of Switzerland (40%), в течение 1997 и 1998 гг. был создан карьер, и практически закончено строительство гидрометаллургического завода, конечной продукцией которого будут являться никелевые катоды и кобальтовые брикеты и порошок. Первая очередь предприятия вышла на проектную мощность в 3.5 тыс.т кобальта и 45 тыс.т никеля к концу 1999 г. После пуска второй очереди уровень производства составил около 12–13 тыс.т кобальта и 160 тыс.т никеля в год.

При благоприятной конъюнктуре никеля становится выгодным перерабатывать с использованием гидрометаллургических способов оксидно-силикатные руды кор выветривания даже с низкими содержаниями никеля порядка 0,5%. Такие никеленосные коры широко развиты и в Башкортостане на массивах серпентинитов, особенно на их контактах с известняками.