Бактерии питаются энергией и помогают добывать золото

Бактерии помогают извлекать металлы из руды миллионы лет, но человек узнал об этом только в середине прошлого века. Именно тогда стало известно, что растворы в рудных месторождениях обогащаются металлами главным образом благодаря бактериям.
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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«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%.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.