Analysis of the current state of technologies in the field of recycling technogenic gold-containing raw materials

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

 In this article, we review existing approaches to recycling technogenic raw materials (ore dumps, metallurgical production slag, mill tailings of ore-dressing plants, etc.), containing non-ferrous and noble metals, which are accumulated in almost non-ferrous metallurgy industries. An analysis of existing technologies for processing technogenic raw materials (pyrite cinders and flotation tailings of concentration plants), which include enrichment, pyro- and hydrometallurgical and combined ways of extracting valuable components, was conducted on the basis of a review of published sources. It was shown that enrichment (screening, desliming in a hydrocyclone, enrichment using a concentration table, magneticliquid separation, flotation), pyrometallurgical and combined ways for extracting noble metals from this type of raw materials are unprofitable. The most satisfactory results were obtained using hydrometallurgical methods to extract valuable components from technogenic raw materials. Various solvents, such as sodium cyanide, thiocarbamide, sodium thiosulphate and sodium sulphite were tested as leaching agents. Cyanation proved to be the most effective way to extract noble metals from technogenic raw materials; however, this process is characterised by a high consumption of sodium cyanide. Therefore, it is of importance to discover an approach to extracting valuable components from such problematic products in order to make their processing more cost-effective by reducing cyanide consumption while maintaining gold extraction. According to the obtained results, gold-containing raw materials are promising in terms of extraction of nonferrous and noble metals using hydrometallurgical technologies. Future research should identify rational methods for processing technogenic gold-containing raw materials in order to make the technology more profitable for extracting valuable components. 

About the authors

A. О. Vasilkova

Irgiredmet JSC

Email: anastasiya.perepelkina.94@mail.ru

N. V. Vasilkov

Irkutsk National Research Technical University

Email: nik.vasilkov.94@bk.ru

О. D. Khmelnitskaya

Irgiredmet JSC

Email: lab15@irgiredmet.ru

G. I. Voyloshnikov

Irgiredmet JSC

Email: greg@irgiredmet.ru

References

  1. Дюбанов В.Г., Леонтьев Л.И. Техногенные отходы черной и цветной металлургии и проблемы окружающей среды // Экология и промышленность России. 2011. № 4. С. 32–35.
  2. Бурдонов А.Е., Зелинская Е.В., Гавриленко Л.В., Гавриленко А.А. Изучение вещественного состава глиноземсодержащего материала алюминиевых электролизеров для использования в технологии первичного алюминия // Цветные металлы. 2018. № 3. С. 32– 38. https://doi.org/10.17580/tsm.2018.03.05
  3. Немчинова Н.В., Тютрин А.А., Бараускас А.Э. Анализ химического состава техногенных материалов производства первичного алюминия для поиска рациональных методов их переработки // Цветные металлы. 2019. № 12. С. 22–29. https://doi.org/10.17580/tsm.2019.12.03
  4. Bazhin V.Yu., Brichkin V.N., Sizyakov V.M., Cherkasova M.V. Pyrometallurgical treatment of a nepheline charge using additives of natural and technogenic origin // Metallurgist. 2017. Vol. 61. No. 1-2. P. 147–154. https://doi.org/10.1007/s11015-017-0468-y
  5. Nemchinova N.V., Yakushevich P.А., Yakovleva A.А., Gavrilenko L.V. Experiment for use of Bratsk aluminium plant technogenic waste as a reducing agent during cast iron smelting // Metallurgist. 2018. Vol. 62. Iss. 1-2. Р. 150–155. https://doi.org/10.1007/s11015-018-0637-7
  6. Шепелев И.И., Головных Н.В., Сахачев А.Ю., Жижаев А.М., Котлягин А.Г. Улучшение качества спека известняково-нефелиновой шихты путем ввода в нее гипсоангидритового техногенного сырья // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 5. С. 225–239. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-5-225-239
  7. Mann V., Pingin V., Zherdev A., Bogdanov Y., Pavlov S., Somov V. SPL recycling and re-processing // Light Metals The Minerals, Metals & Materials Series / eds. A. Ratvik. Cham: Springer, 2017. Р. 571–578. https://doi.org/10.1007/978-3-319-51541-0_71
  8. Nemchinova N.V., Chernykh V.E., Tyutrin A.A., Patrushov A.E. Extraction of zinc and iron from electrosmelting dust // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 5. Р. 368–372. https://doi.org/10.3103/S0967091216050090
  9. Шумилова Л.В. Экспериментальные исследования в перколяторах по извлечению золота из забалансовых руд и техногенных отходов // Горный информационноаналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2007. № 4. С. 232–242.
  10. Волынкина Е.П. Анализ состояния и проблем переработки техногенных отходов в России // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2017. № 2. С. 43–49.
  11. Чантурия В.А., Макаров В.Н., Макаров Д.В. Экологические и технологические проблемы переработки техногенного сульфидсодержащего сырья: монография. Апатиты: Кольский научный центр РАН, 2005. 218 с.
  12. Сидоренко Г.Г., Никитина Ж.С. Методы исследования технологии комплексной переработки руд. М.: Издво ИПКОН РАН, 1991. 98 с.
  13. Gorlova O.E., Zhilina V.A. Development of deep and comprehensive processing processes of technogenic mineral raw materials in a viev of sustainable development strategy // XXIX International Mineral Processing Congress 2018 (Moscow, 17–21 September 2018). Moscow, 2018. P. 3279–3287.
  14. Брагина В.И., Коннова Н.И. О комплексности переработки золотосодержащих руд // Современные технологии освоения минеральных ресурсов: сб. науч. тр. IX Междунар. науч.-техн. конф. (г. Красноярск, 16 сентября 2011 г.). Красноярск, 2011. С. 43–46.
  15. Фоменко А.И. Технологии переработки техногенного сырья: монография. М.: «Инфа-Инженерия», 2018. 137 с.
  16. Пат. № 2483807, Российская Федерация, В03В 9/00. Способ извлечения золота и устройство для обогащения золотосодержащего сырья / К.П. Курганов; заявитель и патентообладатель К.П. Курганов. Заявл. 02.08.2011; опубл. 10.06.2013. Бюл. № 16.
  17. Курганов К.П. Гравитационная технология для оценки и комплексной разработки техногенных образований благородных металлов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2016. № 1. С. 49–56.
  18. Гуляева Р.И., Шин С.Н., Чумарев В.М., Селиванов Е.Н. Технология комплексной переработки пиритных огарков // Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований (Техноген – 2017): труды Конгресса с международным участием и Конференции молодых ученых V форума (г. Екатеринбург, 5–9 июня 2017 г.). Екатеринбург, 2017. С. 272–274.
  19. Борисков Ф.Ф., Филиппова Н.А., Макаранец Л.О. Перспективы переработки пиритных хвостов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2003. № 9. С. 190–195.
  20. Пат. № 2149706, Российская Федерация, В03Д 1/00. Способ обогащения минерального сырья / А.А. Быков, Г.И. Аржанников; заявитель и патентооблада тель: А.А. Быков, Г.И. Аржанников. Заявл. 01.12.1998; опубл. 27.05.2000. Бюл. № 15.
  21. Прохоров К.В., Александрова Т.Н. Исследование переработки техногенного тонкодисперсного сырья с использованием магнитного обогащения // Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья (Плаксинские чтения – 2012): матер. междунар. совещания (г. Петрозаводск, 10–14 сентября 2012 г.). Петрозаводск, 2012. С. 346–348.
  22. Фазылов Р.Р., Лебедев Б.Н. Применение электрической сепарации при комплексной переработке пиритных огарков // Металлургия, обогащение и металловедение. 1975. № 5. С. 32–36.
  23. Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Чантурия Е.Л., Юшина Т.И., Хачатрян Л.С., Дунаева В.Н. О выборе возможных способов комплексного использования техногенных пиритных хвостов в связи с их переработкой // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 10. С. 92–99.
  24. Добросельская Н.П., Новикова Е.А., Певзнер Г.Р. Комплексная переработка пиритных огарков на новых японских заводах «Осаяма» и «Амагасаки» // Цветная металлургия. 1972. № 22. С. 34–37.
  25. Пат. № 2659505, Российская Федерация, С22В 1/06. Способ переработки пиритных огарков / В.К. Ларин, Л.Ш. Бикбаев, Е.Г. Бибик; заявитель и патентообладатель В.К. Ларин, Л.Ш. Бикбаев, Е.Г. Бибк. Заявл. 06.09.2017; опубл. 02.07.2018. Бюл. № 19.
  26. Пат. № 2716440, Российская Федерация, С22В 3/10. Способ переработки пиритных огарков / К.Е. Галеру, А.В. Алексеев, С.Н. Першин, Г.Е. Курдюмов, А.В. Граховский, В.Е. Тюренкова, Е.Г. Поездник; заявитель и патентообладатель Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь»). Заявл. 31.10.2019; опубл. 12.03.2020. Бюл. № 8.
  27. Пат. № 2623948, Российская Федерация, С22В 11/00. Способ комплексной переработки пиритных огарков / М.А. Щелконогов, Л.Г. Литвиненко, В.Г. Литвиненко, А.А. Морозов; заявитель и патентообладатель Публичное акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ПАО «ППГХО»). Заявл. 06.04.2016; опубл. 29.06.2017. Бюл. № 19.
  28. Горлова О.Е., Шадрунова И.В., Жилина В.А., Чекушина Т.В. Повышение полноты извлечения золота из лежалых отходов переработки золотосодержащих руд // Известия Тульского государственного университета. 2020. Вып. 1. С. 193–210. https://doi.org/10.46689/2218-5194-2020-1-1-193-210
  29. Dementiev V., Khmelnitskaya O., Mullov V., Komlev M., Lanchakova O. The development plant testing of valuable metals recovery technology from pyrite cinders // XXVI International mineral processing congress, International Mineral Processing Congress 2012: Innovative Processing for sustainable growth (New Deli, 24–28 September 2012). New Deli, 2012. P. 2412–2420.
  30. Василкова Н.А., Жучков И.А., Игнатьева К.Д., Лодейщиков В.В., Панченко А.Ф., Стахеев И.С.. Техника и технология извлечения золота из руд зарубежом. М.: Металлургия, 1973. 288 с.
  31. Пат. № 2034062, Российская Федерация, С22В 11/00. Способ извлечения благородных металлов из пиритных огарков / И.П. Смирнов, А.В. Водолазов, Г.Ф. Иванов, Г.И. Москвичева, Ю.А. Меньшиков, М.А. Жиличев; заявитель и патентообладатель Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии. Заявл. 29.04.1992; опубл. 30.04.1995. Бюл. № 11.
  32. Лодейщиков В.В. Золотоизвлекательные фабрики мира. Аналитический обзор. Т. 2. Иркутск: АО «Иргиредмет», 2005. 447 с.
  33. Меретуков М.А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. М.: Металлургия, 1991. 416 с.
  34. Зубков А.А., Шуленина З.М. Переработка пиритных огарков // Конгресс обогатителей стран СНГ: материалы конгресса (г. Москва, 19–21 марта 2003 г.). Москва, 2003. Т. 1. С. 95–97.
  35. Чугаев Л.В., Корженевская М.М. О выщелачивании золота сернокислотными растворами // Известия вузов. Цветная металлургия. 1972. № 5. С. 57–61.
  36. Khmelnitskaya O.D., Komlev M.Yu., Mullov V.M., Lanchakova O.V., Anayko A.I. A complex technology of pyrite cinder processing // XXIV International mineral processing congress (Beijing, 24–28 September). 2008. Vol. 3. P. 3984–3991.
  37. Galtseva O., Bordunov S., Zhiganov A., Plotnikova I. Technology of gold-containing technogenic raw materials processing using the electric explosion method // Materials Science Forum. 2019. Vol. 942. Р. 30–39. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.942.30
  38. Nam Kwang Soo, Jung Byoung Hi, An Jeon Woong, Ha Tae Jun, Tran Tam, Kim Myong Jun. Use of chloridehypochlorite leachants to recover gold from tailings // International Journal of Mineral Processing. 2008. Vol. 86. Iss. 1-4. P. 131–140. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2007.12.003
  39. Дементьев В.Е., Войлошников Г.И., Федоров Ю.О. Разработки АО «Иргиредмет» по извлечению ценных компонентов из техногенного сырья // Известия Тульского государственного университета. 2020. № 4. С. 418–427.
  40. Бывальцев А.В., Шарипов Р.Х., Васильев Е.А., Рудой Г.Н. Разработка рациональной технологии извлечения золота из хвостов Учалинской обогатительной фабрики // Обогащение руд. 2019. № 5. С. 46–51. https://doi.org/10.17580/or2019.05.09
  41. Karagodin S.S., Karagodin V.S., Morozov Yu. P., Zauzolkov I.V. To the question about prospects (upcycle) of abandoned copper-sulphide pits in the Urals // Известия Уральского государственного горного университета. 2018. № 4. С. 114–121. https://doi.org/10.21440/23072091-2018-4-114-121
  42. Shadrunova I.V., Gorlova O.E., Orekhova N.N., Zilina V.А. Forming conditions of technogenic goldbearing objects and technological properties of gold from gold extraction plant tailings // International journal of Applied Engineering Research. 2018. Vol. 13. No. 8. P. 6340–6347.. URL:
  43. https://www.ripublication.com/ijaer18/ijaerv13n8_99.pd f (22.05.2020).
  44. Myagkaya I.N., Lazareva E.V., Gustaytis M.A., Zhmodik S.M. Gold and silver in a system of sulfide tailings. Part 2: Reprecipitation on natural peat // Journal of Geochemical Exploration. 2016. Vol. 165. P. 8–22. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2016.01.016

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).