Исследование показывает, что новый процесс на основе хлоридов позволяет извлекать 84% золота по сравнению с 64%, извлекаемыми традиционными методами.
Золото-один из самых популярных металлов в мире. Пластичный, проводящий и не вызывающий коррозии, он используется в ювелирных изделиях, электронике и даже при освоении космоса. Но традиционное производство золота обычно включает в себя известный токсин-цианид, который был запрещен к промышленному использованию в нескольких странах.
Ожидание масштабируемой нетоксичной альтернативы теперь, возможно, закончилось, поскольку исследовательская группа из Университета Аалто в Финляндии успешно заменила цианид на ключевом этапе извлечения золота из руды.
Традиционно, как только золотая руда добывается из земли, ее измельчают в порошок и пропускают через ряд резервуаров в процессе, называемом выщелачиванием. Затем цианид используется для отделения золота от руды в выщелачиваемый раствор.
Благодаря новому способу процесс выщелачивания и извлечения осуществляется с использованием хлорида, одного из двух элементов, содержащихся в поваренной соли.
«До сих пор никто не разработал хорошего метода извлечения небольших количеств золота из промышленных хлоридных растворов»,-говорит Иван Королев, исследователь проекта и докторант.
«Благодаря нашему процессу количество золота, которое мы смогли извлечь с использованием хлорида, достигает 84%. Для сравнения, использование стандартного цианидного процесса с той же рудой дало только 64% в нашем контрольном эксперименте»,-объясняет он.
Новый процесс, получивший название электроосаждение-окислительно-восстановительное замещение (EDRR), сочетает в себе лучшее из двух распространенных методов извлечения выщелоченного золота: электролиз, при котором используется электрический ток для восстановления золота или других металлов, присутствующих в растворе для выщелачивания, и цементация, при которой частицы других металлов добавляются в раствор для взаимодействия с золотом. За его разработкой стоят профессор Мари Лундстрем и преподаватель университета Кирси Илиниеми из Школы химической инженерии Университета Аалто.
«С помощью EDRR мы применяем короткие электрические импульсы для создания тонких слоев металла-в нашем случае меди-на электроде и вызываем реакцию, которая побуждает золото заменять медь слой за слоем»,-говорит Королев. «Этот метод отличается низким энергопотреблением и не требует добавления каких-либо других элементов».
Сотрудничество на отраслевом уровне.
Исследование проводилось в рамках более широкого проекта ЕС по устойчивому развитию под названием SOCRATES, и работа была выполнена в сотрудничестве с финским гигантом горнодобывающей промышленности Metso Outotec. Большинство экспериментов было проведено в исследовательском центре компании в западной Финляндии.
«Сотрудничество с Metso Outotec позволило нам разработать метод, который гораздо ближе к реальной реализации»,-говорит Королев. «Мы начали с восстановления примерно на 9%, но затем оно выросло до 25%, и вскоре мы достигли 70%-иногда мы даже приближались к 95%».
«Одно дело провести подобный эксперимент в небольших масштабах, но никто никогда не проводил его в таких масштабах, как мы. Мы показали, что, несмотря на то, что наш метод все еще действительно новый, существует большой потенциал для того, чтобы сделать его успешной альтернативой традиционному промышленному процессу»,-говорит он.
«Методы добычи в прошлом всегда оставляли после себя некоторые ценные металлы. Сейчас, когда спрос на металлы постоянно растет, даже эти небольшие объемы важны»,-говорит он. «Я думаю, мы все еще можем увеличить добычу с помощью нашей технологии EDRR. Возможно, мы не сможем достичь 100%, но я верю, что мы сможем достичь отметки в 90% или больше».
«Было бы здорово увидеть горнодобывающую компанию, заинтересованную в этой технологии и готовую протестировать ее на своей руде на месте».