Технология переработки комплексных золото- и урансодержащих руд интересна прежде всего тем, что она представляет собой наиболее яркий пример, когда достижения одной подотрасли цветной металлургии «проникают» в другую подотрасль (в данном случае —урановой в золотодобывающую и наоборот), обеспечивая при этом больший технологический и экономический эффект.
Важно отметить, что золото и уран в рудах, как правило, не образуют совместных минеральных ассоциаций, т.е. генетически не связаны между собой. В комплексных золотоурановых рудах основная масса урана представлена обычно уранинитом (UO2), а золото преимущественно ассоциировано с пиритом, массовая доля которого в рудах колеблется в пределах от долей процента до 3–5%. При этом очень часто золото в пирите образует тонкую и эмульсионную вкрапленность, что придает золотоурановым рудам «упорный» характер. По некоторым сведениям, в рудах данного типа встречается золото, ассоциированное с тухолитом (смесь урановых минералов с органическим веществом неопределенного состава, который покрывает поверхность золотин, препятствуя их смачиванию и растворению в выщелачивающих растворах). Однако такие примеры достаточно редки.
Вся правда о том, как добывают уран. Горнорудный дивизион АРМЗ
С учетом отмеченных выше особенностей вещественного состава комплексных руд, содержащих уран и золото, современная технология их переработки базируется на 4-х основных технологических процессах: сернокислотном выщелачивании урана, цианировании, флотации и окислительном обжиге, которые могут применяться в различной последовательности и в различных сочетаниях, удачно дополняя друг друга. Это позволяет организовывать производство золота и урана из комплексных руд в рамках одного и того же предприятия, работающего по схеме с полностью законченным циклом обработки руды.
Типичными примерами предприятий такого рода являются «Vaal Reefs», «Buffelsfontein Gold» и «ERGO», функционирующие в ЮАР /1–3/.
В составе «Vaal Reefs» действует несколько урановых и золотоизвлекательных фабрик с общей производительностью порядка 6 млн т и годовой добычей золота более 35 т. Классическая технология переработки руды, добываемой подземный способом, первоначально состояла из следующих основных операций: тонкое измельчение, выщелачивание золота цианистыми растворами с последующей адсорбцией металла из нефильтрованных пульп гранулированным активированным углем (процесс CIP), выщелачивание урана (H2SO4), нейтрализация и складирование хвостов. В последующие годы для данного объекта разработана концепция FUG («флотация-уран-золото»), согласно которой руду перерабатывают по схеме: грубое измельчение; коллективная флотация золота и урана; сернокислотное выщелачивание урана из концентрата; нейтрализация и цианирование остатков кислотной обработки; доизмельчение и цианирование хвостов флотации , CIP.
На «Buffelsfontein Gold» переработку руды производят по схеме, включающей кислотное выщелачивание урана, цианирование золота, флотацию пирита из хвостов цианирования, обжиг пиритного концентрата (с получением H2SO4) и цианирование огарка.
МИФЫ О РАДИАЦИИ. Как добывают уран?
Схема переработки лежалых хвостов (после гидравлического размыва отвалов), представленной на рис., состоит из следующих основных операции: флотация уран- и золотосодержащего пирита; H2SO4 — выщелачивание концентрата с экстракционным извлечением урана из растворов, окислительный обжиг концентрата с цианированием огарка по технологии полного илового процесса; переработку обжиговых газов на серную кислоту; цианирование хвостов флотации по технологии CIL (выщелачивание золота с одновременной адсорбцией металла из пульпы активированным углем); осаждение золота из фильтратов «огаркового» цикла и элюатов CIL цементацией на цинковую пыль; H2SO4 обработку цементата и плавку его на золотосеребряный сплав (металл Доре).
Годовая производительность комплекса составляет 20 млн т руды, 7,2 т золота, 160 т U3O8 и 475 тыс. т серной кислоты.
В составе предприятия функционирует самая крупная в мире фабрика, работающая по угольно-сорбционной технологии извлечения золота (90 тыс. т руды в сутки).
Поскольку технология извлечения урана и золота из руд базируется на многих общих принципах и предполагает использование целого ряда одинаковых процессов, это способствует эффективному переносу достижений одной подотрасли в другую.
Так, например, исходя из опыта уранового завода (ГМЗ-1) Навоийского горнометаллургического комбината в Узбекистане, ионообменная технология извлечения металлов из пульп была успешно освоена и на входящих в состав комбината золотодобывающих предприятиях, в том числе на ГМЗ-2, осуществляющем гидрометаллургическую переработку относительно бедных по содержанию золота руд крупнейшего в мире месторождения «Мурун-Тау». Это послужило толчком к широкому внедрению данного технологического процесса и на других предприятиях золотодобывающей промышленности СССР. В результате произошел резкий подъем научно-технического уровня производства золота в стране; освоен целый ряд новых для отрасли производственных процессов и технологического оборудования (аппараты-перемешиватели с дренажными устройствами; сорбционные колонны с фиксируемым слоем угля; пульсационное оборудование; электролизеры и т. д.). Многие из этих достижений впоследствии были использованы и для усовершенствования угольно-сорбционной технологии извлечения золота.
Из практики работы золотоурановой промышленности возник эффективный вариант коллективной сорбции меди и золота из цианистых сред на активированный уголь с последующим раздельным элюированием металлов из насыщенного угля и раздельной переработкой «медных» и «золотых» элюатов (совместная разработка ERGO (ЮАР) и AARL (США). Первоначальная цель процесса — снижение расхода меди, попадающей в процесс CIL в результате использования при флотации медного купороса (активатора пирита). Данная разработка, позволяющая извлечь медь из цианистых сред в виде соответствующего товарного продукта и одновременно регенерировать связанный с ней цианид, впоследствии принята на вооружение предприятиями золотодобывающей промышленности, осуществляющими переработку медистых золотых руд с применением цианистого процесса.
На фабрике «Buffelsfontein Gold» в 1979 г. создана и успешно функционирует установка по доизвлечению растворенного в NaCN золота порошкообразным активированным углем с флотационным выделением насыщенного золотом угля вместе с пиритом в коллективный концентрат. Переработку пиритного концентрата затем производят по технологии «окислительный обжиг и цианирование огарка».
Международный журнал
Моисеенко, В. Г. Взаимосвязь урана, золота и углерода в рудообразовании / В. Г. Моисеенко, И. В. Кузнецова. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2017. – 12. – С. 40-46.
В ЗАИМОСВЯЗЬ УРАНА , ЗОЛОТА И УГЛЕРОДА В РУДООБРАЗОВАНИИ
В.Г. Моисеенко , д-р . геол.-минерал. наук , академик РАН
И.В. Кузнецова , канд. геол.-минерал. наук , ст. науч. сотр.
Институт геологии и природопользования ДВО РАН
(Россия, г. Благов е щенск )
Аннотация. Проведен анализ взаимосвязи урана, золота и углерода на золоторудных , урановых и железорудных месторождениях. На примере различных месторождений п о казан о с родство урана, золота и углерода в образовании минералов и руд на нано- , микро- и макроуровне .
Ключевые слова: уран, золото, железо, радиоактивные и благородные минералы, н а номинералы.
Совместное нахождение урана и благ о родных металлов , в породах и рудах ра з личных месторождений известно давно, самым ярким примером является кру п нейш ее в мире ураново-золоторудное м е сторождение Витватерсранд, где содерж а ние U в руде в 2 раза больше чем Au . В и зитная карточка Витватерсранда – это то н кие срастания золота с уранинитом [ 1 ] .
Гигантские размеры месторождения бассейна Витватерсранд связаны с дл и тельной историей его формирования (б о лее трех миллиардов лет) . Накопление о т ложений в пределах кратона началось еще в позднем архее и продолжилось в прот е розое.
Месторождение представлено множес т в ом протяженных мощных слоев (рифов) линзовидного переслаивания уран-золотоносных конгломератов, гравелитов кварцито-песчаников [ 2 ] . Важную роль в рудообразовании играют и углеродистые образования, с ними связано приблиз и тельно 40% золота в рифах [ 3 ] , большая часть урана также встречается в углерод и сты х пластах. Генетическая связь U-Au-C прослеживается, прежде всего , на микро и наноуровне [ 4 ] .
Золото-урановое оруденение Централ ь ного Алдана могло быть продуцировано мантийными глубинными очагами. Да н ные месторождения приурочены к Це н трально-Алданскому узлу наиболее инте н сивного прояв ления мезозойской тектон о магма тической активиз ации щита. Это важнейшая особен ность района, форм и рующая его металлогеническую позицию, определяется широким проявлением ди ф ференцированного мез озойского субщ е лочного магматиз ма этапа активизации. В пределах этого узла , выделено два осно в ных типа комплексного золото -уранового оруденения (эльконс кий и куранахский) [6 ] , относящихся к позднемезозойской з о лото-урановорудной эпохе (190 — 100 млн. лет).
Отличительными чертами проявления крупнейшего золото-уранового о руден е ния Эльконского района яв ляются:
Приуроченность комплексного оруд е нения к крупнейшим, омоложенным в м е зозое региональным тектоническим зонам протерозойского заложения, и связа нным с ними мезозойским тектоническим зонам, образующими на территории Эльконского гор ста гигантскую штокверковую руд о носную структуру.
Постоянное с овместное присутствие в рудонос ных зонах золотой минер ализации, связанной с мощ ным непрерывным проя в лением в них характерных щелочно-карбонатных пирит-карбонат-калишпатовых метасоматитов (эльк он и тов) и наложенных на них урановорудных швов первоначально браннеритового с о става.
Практическое от сутствие на всей терр и тории гор ста зонального изме нения мин е рального состава золо тоносных метасом а титов и уранового оруденения , просл е женных по про стиранию на расстоянии до 20 — 30 км, и на вскрытую скважинами гл у бину более 2 км [ 6 ] .
Другим регионом России, известным совместным распространением крупных урановых и золоторудных месторождений, является область мезозойской ТМА Ю ж ного Забайкалья. В рудах , ныне основных по добыче урана в России , месторожде ний Стрельцовского рудного райо на , прису т ствуют проявления золотой минерализ а ции, связанной с разви тием урановору д ны х прожилк ов с высоко золотоносным пирит-мельниковитовым агрегатом. Во з раст оруденения этого района 140+10 млн. лет
Несмотря на многие спорные вопросы, одно является несомненным – генетич е ская связь U-Au-C прослеживается терр и ториально на макроуровне (в масштабах планеты Земля), а в рудах на микро и н а ноуровне [ 7, 8 ] .
На Дальнем Востоке в бассейне реки Амур неоднократно встречаются минер а лы , которые одновременно концентрируют и радиоактивные и благородные элементы (рис. 1 и 2). Так в ториевых монацитах фиксируются включения не только, лант а ноидов и сульфидов (рис. 1 сп. 56-57), но и наноразмерное золото (рис. 2 сп.
3) . Сл е дует отметить, что все минералы -включения неразрывно связаны с углер о дом, который также наблюдается во всех приведенных образцах (рис. 1 сп . 1 — 3 , табл. 1, рис. 2 сп.2 , табл. 2 ).
Рис. 1. В ториевом монаците (спектр 1) включения углерода, лантаноидов и галенита (спектр 2 и 3), с примесью Fe, Mn, Сu, Zn и Sb.
Источник: intjournal.ru
Запасы урана, у каких стран они самые большие?
Во всем мире уран является главным ресурсом для работы атомных электростанций. Залежи урановых руд расположены не равномерно по всему земному шару. На сегодняшний день только 28 стран мира добывают ценное сырье в своих недрах. Основные мировые запасы урана в мире расположена в 8 странах. О странах с наибольшим запасом урана и расскажем немного подробнее.
8. Китай
Китай обладает примерно 5% мировых запасов урана. При этом различные источники по-разному оценивают запасы: некоторые указывают, что запасы Китая чуть выше, чем в Намибии и Нигере, некоторые ставят Китай лишь на восьмое место по запасам.
В стране около 20 атомных электростанций, находящихся в процессе строительства.
7. Намибия
Запасы урана в стране составляют 261 тыс. тонн. В Намибии есть четыре крупных месторождения урана. Считается, что запасы Намибии составляют 5% от мирового объема.
Экономика Намибии, как и в случае с Нигером, довольно бедная, однако она более диверсифицированная, чем в Нигере. Страна экспортирует алмазы, медь, золото, цинк, а также уран. В целом на добычу полезных ископаемых приходится 11,5% ВВП.
6. Нигер
Запасы урана составляют 5% от общемировых. Самые большие месторождения в стране – Имурарен, Мадауэла, Арлит и Азелит, всего же в стране их 12. Себестоимость добываемого урана в Нигере $34-50 за 1 кг.
Главный игрок на урановом рынке страны – французская компания Areva SA, которая ведет добычу на месторождении Арлит, одном из 10 крупнейших урановых месторождений в мире.
Кроме того, уран – крупнейшая статья экспорта Нигера. По данным компании Areva, на уран приходится около 5% ВВП страны.
При этом Нигер – довольно бедная страна и в вопросе добычи природных ресурсов зависит от иностранных инвестиций.
5. ЮАР
ЮАР уран добывается попутно на месторождениях золота. Месторождение Доминион крупнейшее в стране с открытым и подземным способом отработки.
К большим рудникам относятся Вестерн-Ариез, Палабора, Рандфонтейн и Вааль-Ривер, где в основном отрабатываются “хвосты” золотодобывающего производства. Средняя стоимость добычи урана в африканской стране – $40 за 1 кг. По производству урана ЮАР значительно отстает от ведущих стран в этой отрасли, производя 540 тонн урана год, это двенадцатый показатель в мире.
Согласно некоторым оценкам ЮАР обладает 6% всех мировых запасов урана. Однако другие источники утверждают, что запасы в ЮАР меньше, чем в Нигере и Намибии.
Основными проблемами в экономике страны являются безработица, высокий уровень бедности населения, а также неравенство. Страна более известна добычей золота, платины и хрома, а не урана.
В ЮАР расположены две атомные электростанции, однако в планах строительство еще нескольких АЭС. Таким образом, ЮАР может стать потенциально крупным рынком для использования урана.
4. Канада
Ведущее место по запасам урановой руды в Северной Америке, и четвертое в мировых масштабах принадлежит Канаде. Общие запасы урана в стране насчитывают 468700 тонн урана, что составляет 8,80% мировых запасов. Канада владеет уникальными месторождениями типа “несогласий”, руды которых богаты и компактны, крупнейшие из них МакАртур-Ривер и Сигар Лейк. В стране разрабатывается месторождение урана “Проект Уотербери”, состоящее из нескольких месторождений, площадь которого составляет 12417 гектаров.
Канада на протяжении своей истории имела огромные преимущества благодаря соседству с США. Основной компанией, добывающей уран в Канаде, является Cameco.
3. Россия
Россия занимает третье место по запасам урана. По подсчетам специалистов, в ее недрах находится 487200 тонн урана, что составляет 9,15% мировых урановых ресурсов.
Несмотря на размеры страны и большие запасы урана, в России всего 7 месторождений, и практически все они расположены в Забайкалье. Более 90% добываемого урана в стране из Читинской области. Это Стрельцовское рудное поле, в состав которого входит более десяти месторождений урановой руды. Крупнейшим центром является город Краснокаменск. Оставшиеся 5-8% урана в стране находится в Бурятии и Курганской области.
2. Казахстан
Второе место по запасам урана принадлежит Казахстану. В азиатской стране находится 11,81% мировых запасов топлива, что равняется 629 тыс. тонн урана.
В Казахстане 16 разработанных месторождений, где добывают ценный ресурс. В Чусарайской и Сырдарьинской урановых провинциях расположены крупнейшие месторождения Корсан, Южный Инкай, Ирколь, Харасан, Западный Мынкудук и Буденовское.
Казахстан – страна, богатая природными ресурсами. Отмечается, что 22% от общего объема экспорта страны приходится на Россию и Китай.
1. Австралия
Австралия является безусловным лидером по запасам урана в мире. По данным Всемирной ядерной ассоциации, около 31,18% всех мировых запасов урана расположено в этой стране, что в численном эквиваленте означает 661 тыс. тонн урана.
В Австралии 19 месторождений урана. Наиболее крупные и известные – Олимпик Дам, где добывается примерно около 3 тыс. тонн урана в год, Биверли (добыча 1 тыс. тонн) и Хонемун (900 тонн в год). Себестоимость добычи урана в стране составляет $40 за 1 кг.
Политическая и экономическая стабильность Австралии делает ее идеальным местом для работы многих добывающих компаний, в частности таких как Rio Tinto и BHP Billiton Limited.
Добыча урана компаниями Rio и BHP ведется в основном в Австралии, и именно эти две компании играют огромную роль на мировом урановом рынке.
Отметим, на сегодня в Украине производится порядка 1000 т уранового концентрата в год. Уровень обеспечения собственным концентратом с начала века увеличился с 32 до всего лишь 40%. Остальное (до 1,5 тыс. т) ежегодно покупается у российских, европейских и казахстанских поставщиков.
Источник: eenergy.media