Аннотация
В статье рассмотрены основные направления замены цианидсодержащих процессов на альтернативные — бесцианидные — технологии в гидрометаллургии благородных металлов и гальваническом производстве. Проанализированы химизм, технологические параметры, преимущества и ограничения тиомочевинного, тиосульфатного, глицинового и галогенидного выщелачивания, а также опыт их промышленной реализации. Показано, что ключевым фактором распространения бесцианидных технологий является сочетание экологических регуляторных ограничений и необходимости переработки упорного минерального сырья.

Ключевые слова: бесцианидное выщелачивание, гидрометаллургия золота, тиомочевина, тиосульфат, глицин, экологическая безопасность.

1. Введение
Цианидное выщелачивание более 100 лет остаётся основным способом извлечения золота из руд: процесс отличается высокой селективностью, низкими затратами и отработанностью аппаратурного оформления. В качестве реагента используются соли цианистой кислоты — цианиды натрия или калия в концентрации 0,02–0,3 %, при этом растворение золота описывается реакцией
с обязательным присутствием окислителя в системе.

Однако возрастающие требования к промышленной и экологической безопасности, а также расширение ресурсной базы за счёт упорных, углеродистых и медьсодержащих руд обусловили активный поиск заменителей цианидов. Поиск ведётся в двух направлениях: внедрение полностью бесцианидных реагентов-комплексообразователей и применение смешанных систем, позволяющих радикально снизить расход цианида. Альтернативные растворители должны удовлетворять ряду критериев: быть селективными, нетоксичными, совместимыми с последующими процессами восстановления, недорогими и пригодными для вторичной переработки.

2. Основные бесцианидные технологии гидрометаллургии золота
2.1. Тиомочевинное (тиокарбамидное) выщелачивание
Кислые растворы тиомочевины рассматриваются как один из наиболее изученных заменителей цианистых растворителей. Золото растворяется с образованием катионного комплекса; реакция протекает быстро, извлечение может достигать 99 %. Наилучшие результаты показал раствор тиомочевины с добавками серной кислоты и трёхвалентного железа в качестве окислителя.

Технология особенно перспективна для переработки углеродсодержащих глинистых и мышьяксодержащих руд — сырья, трудного для классического цианирования. Промышленные испытания показали, что извлечение золота при тиомочевинном выщелачивании равно или выше, чем при цианировании, а эксплуатационные затраты в целом примерно на 25 % меньше — прежде всего за счёт более чем трёхкратного снижения затрат на обезвреживание стоков.

Ограничения технологии существенны: высокая стоимость и расход реагента, нестабильность тиомочевины в щелочных средах (выщелачивание ведётся при pH 1–2 и требует строгого контроля pH и окислительно-восстановительного потенциала), а также то, что соединение рассматривается как предполагаемый канцероген. В промышленном масштабе метод применяется в основном на предприятиях с богатыми концентратами, оправдывающими затраты на реагент.

2.2. Тиосульфатное выщелачивание
Тиосульфатный метод широко рассматривается как наиболее многообещающая альтернатива цианированию благодаря пониженному риску для окружающей среды, высокой селективности, низкой коррозионной активности растворов и дешевизне реагентов. Процесс катализируется ионами меди, максимальные скорости достигаются в присутствии аммиака.

Практические пределы применимости метода включают как чановые, так и кучные схемы; технология отработана для руд, по которым цианидное выщелачивание запрещено или экономически неэффективно. Главный недостаток — термодинамическая нестабильность тиосульфата, высокие затраты на детоксикацию растворов и ограниченная возможность вторичной переработки.

2.3. Глициновое и комбинированное выщелачивание
Глицин и другие аминокислоты способны растворять золото и серебро в щелочных средах при нагреве, при этом медь выполняет каталитическую функцию: в присутствии ионов
Отдельный класс образуют синергетические системы. В университете Кертина разработана технология растворения золота растворами глицина с малыми добавками цианида: скорость процесса увеличилась в 6 раз относительно цианидной и в 18 раз относительно тиомочевинной технологии, а расход цианида сокращался в зависимости от типа руды на 75–95 %. В конце выщелачивания свободный цианид и слабокислотные цианидные комплексы металлов не обнаруживались, что фактически устраняет необходимость в обезвреживании цианида.

Перспективным является и сочетание тиомочевины с глицином — бинарная комплексообразующая система в сернокислой среде в комбинации с окислителями.

2.4. Галогенидные и сульфитные растворы
Галогенидное (хлоридное, бромидное, йодидное) выщелачивание применяется для узкого спектра золотосодержащих руд, не поддающихся переработке цианидами и тиосульфатами. Тиосульфатное выщелачивание с дополнительными окислителями (йод, бром, перекись водорода) в лабораторных условиях позволяло достичь извлечения золота 50–96 %.

Сульфит-бисульфитные растворы эффективны для переработки углистых продуктов: золото переходит в раствор в виде соединений, не сорбируемых углистым веществом, что позволяет обойтись без борьбы с «поглощением» металла углистым материалом.

3. Интенсификация бесцианидных процессов
Ключевая проблема альтернативных растворителей — более низкая скорость растворения золота по сравнению с цианидом. Она решается методами интенсификации, которые объединяются в четыре группы:

сверхтонкое измельчение сырья;
окислительная минералов (технология «Альбион», автоклавное окисление);
физические воздействия — механическое перемешивание, нагрев пульпы;
применение сильных окислителей — озона и перекиси водорода.
Комбинация этих приёмов при двухстадиальном тиомочевинно-глициновом выщелачивании лежалых сульфидных флотационных хвостов (pH 2,5; 60 °C; сверхтонкий помол до 85 % класса −10 мкм) обеспечила сквозное извлечение золота 85,5 % — в 3,87 раза выше, чем при классическом цианидном выщелачивании аналогичного сырья (

Для техногенного россыпного сырья (хвосты промывки песков) разработана установка сорбционного бесцианидного выщелачивания на основе реагента нового поколения «Флотент голд»: извлечение чешуйчатого и тонкого золота превышает 80 %, а применение активированного сорбента сокращает время цикла до 6–8 часов.

4. Сравнительная характеристика технологий
Технология Среда процесса Ключевые преимущества Основные ограничения
Тиомочевинное кислая, pH 1–2 высокая скорость, извлечение до 99 %, применима к упорным и углеродистым рудам
дорогой реагент, предполагаемый канцероген, сложный контроль параметров
Тиосульфатное щелочная, с аммиаком и Cu²⁺ низкий экологический риск, селективность, дешёвые реагенты
нестабильность тиосульфата, затраты на детоксикацию
Глициновое щелочная, при нагреве нетоксичность, катализ медью, доизвлечение из упорного сырья
скорость ниже цианидной без меди
Глицин + малый цианид щелочная расход цианида ниже на 75–95 %, скорость в 6 раз выше цианидной
наличие цианида в системе требует контроля
Галогенидное кислая/окислительная работает на рудах, не поддающихся другим методам
узкий спектр сырья, коррозионная агрессивность
Сульфитное слабощелочная растворение золота без захвата углистым веществом
зависимость от полноты предварительного окисления
5. Обсуждение
Анализ показывает, что ни один из альтернативных реагентов не лишён ограничений: тиомочевина связана с высокими затратами на детоксикацию и трудноконтролируемыми параметрами процесса; тиосульфат нестабилен; тиоцианат, будучи более стабильным, недостаточно изучен. Выбор технологии определяется минералогией сырья: для тонковкрапленных руд бесцианидные методы без интенсификации кинетически не превосходят цианирование, тогда как для углеродистых и упорных руд дают единственный экономически жизнеспособный путь переработки.

Регуляторный фактор также значим: после крупной аварии с человеческими жертвами использование цианида натрия в Румынии было категорически запрещено, что прямо стимулировало отработку тиосульфатных схем. Аналогичные запреты действуют в ряде юрисдикций, делая бесцианидные технологии не только экологическим, но и экономическим выбором.

6. Заключение
Бесцианидные технологии из области лабораторных исследований постепенно переходят в категорию промышленно реализуемых решений, особенно в сегменте упорного и техногенного сырья. Наиболее зрелыми являются тиомочевинная и тиосульфатная схемы; наибольший потенциал демонстрируют комбинированные системы (тиомочевина–глицин, глицин–минимальный цианид) в сочетании с методами интенсификации выщелачивания. Дальнейшее распространение бесцианидных технологий будет определяться удешевлением реагентов, развитием систем регенерации растворов и совершенствованием нормативной базы обращения с цианидами.

Список литературы
Бесцианидное извлечение золота из упорных медно-золотых руд.
Обоснование схемы сорбционного выщелачивания «тонкого» и чешуйчатого золота из хвостов промывки песков россыпей // Горная промышленность.
Бесцианидное растворение золота // КиберЛенинка.
Бесцианидная технология извлечения золота с применением методов интенсификации процесса выщелачивания // ГИАБ, 2023.
Извлечение золота из техногенного сырья.
Выщелачивание золота различными растворами: заменители цианида и их перспективы в будущем // КиберЛенинка.
Физико-химические процессы извлечения золота.
Концептуальный проект: альтернатива цианиду натрия для обогащения золотосодержащих руд // Makston-Engineering.