Бактерии питаются энергией и помогают добывать золото
Микроорганизмы обеспечивают перевод металлов из сульфидов руды в раствор. В природе в естественных условиях такие процессы происходят миллионы лет, а современные технологии позволяют их многократно ускорить.
В 70–80 е годы прошлого столетия в СССР были разработаны основные положения биотехнологии, а в 1974 году была запущена первая в мире опытная установка по биогидрометаллургической переработке упорных золотосодержащих концентратов.
Бактериальное выщелачивание или «биовыщелачивание» основано на разрушении кристаллической структуры сульфидных минералов специальными бактериями. Оно происходит в природе везде, где создаются условия — наличие сульфидных руд, кислорода, влаги — для роста и деятельности хемоавтотрофных организмов. Бактерии питаются энергией, которую получают в результате окисления сульфидов. После такого «бактериального вскрытия» золото значительно легче извлекается с помощью цианирования.
В настоящее время для бактериального выщелачивания используют такие способы, как подземное, кучное и чановое выщелачивание. Более широкое применение имеет технология чанового бактериального выщелачивания концентратов, которое, как понятно из самого термина, производят в специальных емкостях — чанах. После разложения сульфидов и специальной обработки, извлечение золота из концентрата производят цианированием.
Эксклюзивная технология «Полюса»
Руду сначала добывают в карьере, перерабатывают на золотоизвлекательной фабрике (ЗИФ): измельчают, обогащают и получают золотосодержащий сульфидный концентрат, бактериальной обработке при чановом выщелачивании подвергается именно он.
В отличие от подземного и кучного методов выщелачивания, эффективность которых сильно зависит от внешних факторов окружающей среды, чановое выщелачивание проходит в полностью управляемых условиях. Именно такую технологию биоокисления выбрала для себя крупнейшая золотодобывающая компания России — «Полюс».
Трудолюбивые золотодобытчики — Sulfobacillus olympiadicus и Sulfobacillus sibiricus
При разработке месторождения «Олимпиадинское» возникла необходимость искать новые технологии переработки руды. Добыча мелких вкраплений благородного металла из руды осложнялась условиями Крайнего Севера, а также сложным химическим и минералогическим составом сырья. Команда инженеров-исследователей «Полюса» решила проработать вариант бактериального окисления сульфидных золотосодержащих руд — окисления при помощи микроорганизмов.
В результате исследований в 2007 году компания защитила технологию, получившую название BIONORD®. Эта технология является эксклюзивной разработкой компании и позволяет извлекать золото из «упорной», то есть трудно перерабатываемой руды.
В нее входит ряд зарегистрированных патентов, связанных с использованием специально отобранных бактерий для окисления в реакторах первичных руд месторождения «Олимпиадинское». Инициатор и разработчик технологии бактериального выщелачивания — заведующий лабораторией биотехнологии минерального сырья исследовательского центра компании «Полюс» Александр Белый.
«В упорной сульфидной руде золота не видно даже под микроскопом, так как размеры частиц составляют от десятков до тысячных долей микрона, хотя там может быть 5–10 граммов золота на тонну. Микронное золото при измельчении руды, даже до 20-микронной крупности, обычным цианированием не извлекается. И к таким упорным труднообогатимым рудам нашли подход с помощью бактерий, которые помогают это золото извлекать», — рассказывает Александр.
Основные физико-химические параметры процесса выведены на мониторы системы управления. В настоящий момент степень извлечения золота составляет 92–93%.
Примечательно, что наиболее сильной растворяющей способностью обладают те бактерии, которые были отобраны на самих золотоносных месторождениях. Именно в золоторудных месторождениях «Полюса» были открыты новые группы микроорганизмов, играющие ключевую роль в технологическом процессе. Например, «трудолюбивые» бактерии рода Sulfobacillus, включая Sulfobacillus olympiadicus и Sulfobacillus sibiricus.
Ученые «Полюса» их развивают, увеличивают массу и затем используют в сернокислом растворе от 2–3 до 5 грамм бактерий на литр. При промышленном извлечении золота в чане используется соотношение 1:4 или 1:5 — 1 часть твердой фазы и 4–5 частей жидкой фазы. Поступление ингредиентов в процессе обеспечивается автоматически.
Сегодня у крупнейшего золотодобытчика страны есть и успешно работает свой Исследовательский центр, состоящий из нескольких лабораторий. Коллектив ученых центра занимается научным сопровождением всех процессов добычи, переработки руды и производства золота на Олимпиадинском ГОКе.
«Как раньше добывали золото — вручную, драгами, и как мы делаем это сейчас, — два принципиально разных процесса. Исследовательский центр «Полюса» находится в Красноярске и занимается научно-техническим обеспечением и технологическим сопровождением производства, разрабатывает новые технологии и совершенствует имеющиеся, проводит испытания технологического процесса на пилотных установках, разрабатывает технологические регламенты. Одним словом, множество новых технологий, которые внедрены на производствах разных бизнес-единиц группы «Полюс», рождаются именно здесь. Наш Исследовательский центр — единственный в России, выполняющий полный цикл исследований: от геологии месторождения до золота в слитках», — заключил Александр Белый.
Сотрудникам ИЦ действительно есть, чем похвастаться. Начиная с 2004 года, благодаря их работе было получено более 30 патентов на изобретения, зарегистрированы результаты интеллектуальной деятельности, выполнено более 500 научно-исследовательских работ, из которых свыше 80% успешно используются на производстве.
