Новые горизонты золотодобычи
Специалисты Уральского федерального университета усовершенствовали технологию переработки так называемых упорных золотоносных руд, требующих сложных и дорогих процессов. Новый метод позволил увеличить извлечение золота с 68 до 90%.
Упорными называют руды, из которых извлечь золото традиционными методами – например, обычным цианированием – крайне сложно. Золото вкраплено в минералы на очень мелком, порой наноуровне. Его буквально «не видно» в оптическом микроскопе. Ещё один частый «враг» процесса – органический углерод, поглощающий растворённые комплексы золота. Из-за этого при классической переработке извлечение редко превышает 80%, а для некоторых типов руд процесс вообще нерентабелен. При этом на такие руды приходится около четверти мировых геологических запасов золота.
Учёные из лаборатории перспективных технологий комплексной переработки минерального и техногенного сырья цветных и чёрных металлов УрФУ разработали комплексный гидрометаллургический метод на основе атмосферного выщелачивания азотной кислотой с добавлением специальных интенсифицирующих добавок. При этом кислоту используют многократно, методом регенерирования, что значительно снижает затраты.
Одна из ключевых добавок – лигносульфонат, побочный продукт переработки древесины, отход целлюлозно-бумажного производства. Кроме того, технология деактивирует соединения, мешающие процессу: тот же органический углерод. И переводит токсичные компоненты (мышьяк, ртуть) в безопасные формы для утилизации. То есть решение является одновременно экологичным и экономически выгодным.
С патентом!
Метод уже апробирован в промышленном масштабе на руде Маломырского месторождения в Амурской области. В настоящий момент технология проверяется на сульфидных золотосодержащих рудах двойной упорности в Узбекистане, на базе Навоийского ГМК, одного из крупнейших мировых производителей золота.
Российский патент на технологию уже получен, подана заявка на евразийский патент. Учёные планируют дальше совершенствовать метод: например, внедрять модели на основе нейронных сетей, чтобы точнее отслеживать, как характеристики минералов и параметры процесса влияют на эффективность. В лаборатории также работают над вовлечением в переработку техногенных отходов – шламов, «хвостов» старых производств для доизвлечения ценных металлов.
По оценкам разработчиков, вовлечение сложных объектов в переработку даст экономический эффект в десятки миллионов долларов. Предварительные расчёты обозначают срок окупаемости технологии от пяти до десяти лет.
В глобальном смысле
Четверть мировых геологических запасов и ресурсов золота разрабатываются ограниченно из-за высокой стоимости и технологической сложности. Внедрение новой технологии позволит расширить сырьевую базу золотодобывающей отрасли без открытия новых богатых месторождений, сделает рентабельной переработку части сложных руд и накопленных отходов, а также снизит зависимость от дорогостоящего автоклавного оборудования и уменьшит традиционные для отрасли экологические риски.
При этом перспектива технологии очевидно привязана к развитию нейросетевых моделей. Они позволят обнаружить скрытые связи между составом минералов, параметрами технологического процесса и итоговым извлечением металла. Таким образом, ИИ станет инструментом дальнейшей оптимизации и превратит технологию из набора фиксированных режимов в систему интеллектуального управления переработкой. Нейросеть сможет подбирать расход реагентов, продолжительность выщелачивания и другие параметры под конкретный состав сырья.
Известно, что в 2022 году компания «Полюс» впервые в России применила технологию BIONORD – биовыщелачивание на Олимпиадинском месторождении. В процессе бактерии окисляют сульфидную оболочку и делают золото доступным для дальнейшего извлечения. А базовая версия технологии была представлена учеными УрФУ в 2024 году. Тогда уже сообщалось о неавтоклавном кислотном выщелачивании, обеспечивающем извлечение более 90% золота из руд двойной упорности.
Уже в текущем году от представителей отрасли звучали заявления об использовании анализа больших данных, видеоаналитики и цифровых геологических моделей для повышения извлекаемости металла, контроля производства и поиска запасов. То есть запланированное УрФУ применение нейросетей соответствует общей тенденции цифровизации добывающих предприятий.
