Однако золото Урского хвостохранилища находится в торфяном веществе в виде наночастиц, и теперь необходимо разрабатывать новые технологии для его извлечения.

Геологи из Института геологии и минералогии СО РАН и НГУ первоначально исследовали экологическое состояние территорий, примыкающих к Урскому хвостохранилищу, после чего предположили, что отходы обогащения полезных ископаемых могут содержать недоизвлеченные после процессов обогащения элементы — золото и серебро, сообщила пресс-служба НГУ.

— Мы одними из первых в мире изучили миграцию золота и серебра во всех компонентах природно-техногенной системы: в отходах обогащения, поверхностных водах (техногенные и природные – водоемы выше и ниже впадения дренажных ручьев), в их взвешенном веществе и в донных осадках, а также в поровых водах, отжатых из отходов и торфа, — поясняет сотрудница лаборатории геохимии благородных и редких элементов и экогеохимии ИГМ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Ирина Мягкая.

Хвостохранилище состоит из двух самостоятельных отвалов: отходов обогащения первичных руд и отходов руд зоны окисления, которые содержат остаточное золото и серебро (около 0,6 г/т Au и 22 г/т Ag). Золото представлено двумя формами: самородной и так называемым «невидимым золотом» (invisible gold) — золотом, входящим в структуру некоторых сульфидов. Серебро присутствует в качестве примеси в халькопирите, теллуриде и селениде, а также формирует собственные минералы (жеффруаит и науманнит).

В отходах руд зоны окисления содержание золота и серебра ниже: 0,47 г/т Au и 14 г/т Ag. Ученые не обнаружили самородных частиц золота в этом виде отходов и предположили, что здесь золото может быть сорбировано на поверхности слоистых силикатов (каолинит, монтмориллонит и т.д.), гидрослюдах, соединений трехвалентного железа и т.д. Серебро связано главным образом с сульфатами — минералами группы алунита-ярозита.

Благородные металлы, выщелачиваясь из вещества отходов, попадают в водную среду — воды дренажного ручья. Ученые установили две формы их переноса: растворенная вместе с коллоидами и взвешенная.

В дренажном ручье содержание растворенной формы с коллоидами для золота составляет 0,2–1,2 мкг/л, для серебра — 0,1–0,3 мкг/л. В техногенном ручье с удалением от отвалов происходит смена растворенной формы с коллоидами на взвешенную (до 0,03 мкг/л золота) и депонирование металла в осадок. В реке Ур после смешения с кислым дренажным ручьем начинает резко преобладать золото во взвешенной форме, но по мере удаления от слияния содержание снижается за счёт депонирования в донный осадок. Серебро в отличие от золота на всех участках опробования (природные воды, кислый дренажный раствор) доминирует во взвешенной форме (до 1 мкг/л).

Параллельно с исследованием форм миграции благородных металлов в водной системе, геологами оценивались содержания золота и серебра в донных осадках этих водоемов.

Дно дренажного ручья сложено отходами, которые в среднем содержат 0,5 г/т золота и 13 г/т серебра. Эти значения выше установленных в донных осадках водоемов (0,14 г/т золота и 0,5 г/т серебра). В донном осадке, формирующемся при отстаивании дренажных вод на дне техногенного пруда, содержания благородных металлов также резко увеличиваются по сравнению со значениями в реке Ур, выше впадения дренажного ручья. По мере удаления от места слияния они снижаются, но превосходят содержания, установленные выше места впадения дренажного ручья.

В качестве завершения данной работы авторы статьи провели опробование поровых вод доминирующего вещества потока рассеяния хвостохранилища (торфяное вещество и снесенные отходы).

Содержание золота (1,8–2,1 мкг/л) и серебра (4,5–5,7 мкг/л) в поровых растворах, отжатых из торфяного вещества потока рассеяния, выше, чем в водах из снесенных отходов (Au — 0,1–0,2 мкг/л, Ag — 0,1–4,2 мкг/л) и дренажном ручье, что свидетельствует об их переосаждении на органическом веществе.

Геологи обращают внимание на то, что работа по изучению благородных металлов на Урском хвостохранилище носит комплексный характер. В скором времени будет опубликована вторая часть исследования, в которой изложены результаты анализа содержания золота и серебра в торфе, на который на протяжении более 80 лет воздействуют отходы обогащения и дренажные растворы:

— В торфяном веществе заболоченного лога, расположенного ниже по направлению сноса с отвалов, происходит активное концентрирование золота, которое сопровождается формированием «нового» субмикронного самородного золота. Концентрация золота здесь достигает до 155 г/т, при этом требуемая концентрация для разработки природного месторождения составляет 2 г/т, — отмечает Ирина Мягкая.

С одной стороны данный объект исследования можно назвать техногенным месторождением, но о добыче благородных металлов здесь, по словам заведующего лабораторией геохимии благородных и редких элементов и экогеохимии ИГМ СО РАН, главного научного сотрудника лаборатории корреляции геологических процессов НГУ доктора геолого-минералогических наук Сергея Жмодика, пока говорить рано — золото находится в торфяном веществе в виде наночастиц, и необходимо разрабатывать новые технологии для его извлечения:

— Обычно отходы производства рассматривают как загрязнитель окружающей среды, и большинство научных работ посвящается этой проблематике. Конечно, отходы являются мощнейшим фактором загрязнения территории вокруг старых и действующих рудников, но мы предположили, что и из них можно извлекать пользу. В исследуемой системе все компоненты расположены так, что получился естественный эксперимент, который человек поставил вместе с природой. Мы выяснили, что благородные металлы могут вести себя неожиданно, накапливаясь в торфе, тем самым формируя месторождение.

Фото: предоставлены пресс-службой НГУ