Производство активированного угля для технологий извлечения золота при добыче

1.

к.т.н. горный инженер, геотехнолог, гидрогеолог
Николай Дмитриевич Бычек (Россия. Астрахань)
Астрахань. тел. +7 927 586 3826 e-mail: sapropex@mail.ru
Производство активированного угля для технологий извлечения золота
при добыче
Использование активированного угля для извлечения золота
Активированный уголь широко применяется в золотодобыче для адсорбции золота из
цианистых растворов (метод CIP – Carbon in Pulp или CIL – Carbon in Leach).
Процесс извлечения золота с помощью активированного угля:
1. Выщелачивание золота
o
Золотоносную руду измельчают и обрабатывают цианидом натрия (NaCN) или другим
растворителем, переводя золото в раствор в виде комплекса [Au(CN)₂]⁻.
2. Адсорбция на угле
o
В пульпу (смесь руды и раствора) добавляют активированный уголь.

2.

o
Золотоцианидный комплекс адсорбируется на поверхности угля благодаря высокой
пористости и химическому сродству.
3. Отделение угля от пульпы
o
Уголь с адсорбированным золотом отсеивают, промывают и отправляют на десорбцию.
4. Десорбция золота
o
Уголь помещают в горячий раствор щелочи и цианида (или спиртово-щелочной раствор),
чтобы выделить золото обратно в раствор.
o
Затем золото осаждают электролизом или цинковой пылью (цементацией).
5. Регенерация угля
o
После десорбции уголь промывают, прокаливают и снова используют.
Что такое активированный уголь?
Активированный уголь – это высокопористый материал с огромной удельной
поверхностью (500–1500 м²/г), способный адсорбировать молекулы и ионы.
Из чего и как его производят?
1. Сырьё:
o
Древесина (кокосовая скорлупа, берёза, дуб) – даёт наиболее пористый уголь.
o
Каменный уголь, торф, косточки фруктов.
2. Процесс активации:
o
Карбонизация – сырьё нагревают без доступа кислорода (пиролиз) до 400–600°C,
получая обычный уголь.
o
Активация (2 способа):
Термическая (паровая) – уголь обрабатывают перегретым паром (800–1000°C), что
создаёт микропоры.
Химическая – сырьё пропитывают ZnCl₂, H₃PO₄ или KOH, затем нагревают – это
ускоряет формирование пор.
3. Финальная обработка:
o
Промывка от остатков химикатов.
o
Дробление и сортировка по размеру гранул (для золотодобычи обычно 1–3 мм).
Почему именно активированный уголь?
Высокая адсорбционная ёмкость – особенно для золотоцианидных комплексов.

3.

Механическая прочность – не разрушается в процессе перемешивания.
Регенерация – можно использовать многократно.
В современных золотодобывающих фабриках активированный уголь – ключевой
компонент, позволяющий извлекать до 99% золота из руды.
Производство активированного угля из абрикосовых косточек
Да, абрикосовые косточки – отличное сырьё для активированного угля благодаря
высокой плотности и содержанию лигнина, что обеспечивает хорошую пористость после
активации.
Анализ объемов абрикосовых косточек в России и Абхазии
1. Россия
Производство абрикосов:
Среднегодовой урожай абрикосов в России – около 70–100 тыс. тонн (данные Росстата и
Минсельхоза).
Основные регионы выращивания:

4.

o
Северный Кавказ (Краснодарский край, Дагестан, Ставрополье)
o
Крым
o
Ростовская область
o
Волгоградская область
Расчёт косточек:
Косточка составляет 10–15% от массы плода.
Выход косточек: 7–15 тыс. тонн в год.
Дополнительные источники:
Переработка абрикосов (соки, джемы, сухофрукты) – ещё 20–30% от общего урожая (14–
30 тыс. тонн косточек).
Итого по России: 20–45 тыс. тонн абрикосовых косточек в год.
2. Абхазия
Производство абрикосов:
Урожайность – 5–10 тыс. тонн в год (данные Минсельхоза Абхазии).
Основные районы: Гудаутский, Сухумский, Гагрский.
Расчёт косточек:
Косточка – 10–15% от массы плода.
Выход: 0,5–1,5 тыс. тонн в год.
Дополнительные источники:
Переработка (варенья, компоты) – ещё 1–2 тыс. тонн косточек.
Итого по Абхазии: 1,5–3,5 тыс. тонн в год.
Выводы
1. Россия может обеспечивать 20–45 тыс. тонн абрикосовых косточек ежегодно, что делает
их перспективным сырьём для производства активированного угля.
2. Абхазия даёт 1,5–3,5 тыс. тонн, что меньше, но может покрывать локальные нужды.
3. Основные источники косточек:

5.

o
Отходы свежих фруктов (рынки, сады).
o
Перерабатывающие предприятия (консервные заводы, сушильные цеха).
4. Проблемы:
o
Сезонность (урожай – июнь-август).
o
Не все косточки собираются (часть выбрасывается).
Перспективы использования
Если перерабатывать 50% доступных косточек, можно производить 2–5 тыс. тонн
активированного угля в год (выход ~10–20% от массы сырья).
Это рентабельно для малого и среднего бизнеса, особенно в южных регионах.
Технология производства
1. Подготовка сырья
Очистка: косточки отделяют от мякоти, промывают и сушат.
Измельчение: дробление на частицы 5–10 мм (не слишком мелко, чтобы сохранить
структуру).
Сушка: снижение влажности до 10–15% (температура ~100–120°C).
2. Карбонизация (пиролиз)
Нагрев в бескислородной среде (ретортная печь, вращающийся барабан) при 400–600°C.
Выход угля: ~20–30% от массы сырья.
Побочные продукты: пиролизный газ (можно использовать для нагрева), смолы.

6.

3. Активация
Варианты:
а) Паровая активация
Обработка перегретым паром (800–1000°C) в реакторе.
Время: 1–4 часа.
Образуются микропоры (удельная поверхность до 1000–1500 м²/г).
б) Химическая активация
Пропитка ZnCl₂, H₃PO₄ или KOH перед пиролизом.
Нагрев до 500–700°C (активация + карбонизация в одном процессе).
Промывка кислотой/водой для удаления реагентов.
4. Дробление и сортировка
Уголь измельчают до нужной фракции (для золотодобычи – 1–3 мм).
Просеивание через вибросита.
5. Упаковка и хранение
Герметичная тара (мешки, биг-бэги) для защиты от влаги.

7.

Оборудование российского производства
1. Дробилки и измельчители
Дробилка молотковая («Тульские машины», «Механобр-техника»).
Щековая дробилка («ЗАО Горные машины»).
2. Сушильные установки
Барабанные сушилки («Сибпроммаш», «Эксимпак»).
Ленточные сушилки («Агрострой»).
3. Пиролизные печи
Ретортные печи («Пиролиз-Экопром», «БиоЭнергоТех»).
Вращающиеся печи («Термотрон»).
4. Активационные реакторы
Парогазовые активаторы («Карбон-Лаб», «Уралхиммаш»).
Многополочные печи («Спецметмаш»).
5. Оборудование для промывки и сушки
Фильтр-прессы («Канмаш», «Завод химического машиностроения»).
Центрифуги («Роса»).
6. Просеивающие машины
Вибросита («Вибротехник», «КБ Интел»).
Преимущества абрикосовых косточек
✅ Высокая плотность → прочный уголь.
✅ Низкая зольность → чистота продукта.
✅ Доступность сырья (отходы консервных производств).
Применение полученного угля
Извлечение золота (CIP/CIL).
Очистка воды и воздуха.
Медицина и пищевая промышленность.

8.

Производство активированного угля из абрикосовых косточек в России вполне
реализуемо с использованием отечественного оборудования. Технология схожа с
переработкой других биоматериалов, но требует точного контроля температуры
активации.
Технико-экономическое обоснование (ТЭО) производства активированного угля из
абрикосовых косточек
Производительность: 2 000 тонн активированного угля в год
Регион: Юг России (Краснодарский край, Ставрополье, Дагестан)
Сырье: Абрикосовые косточки (20 000 т/год, выход 10%)
1. Технологическая схема производства
Основные этапы:
1. Подготовка сырья (сушка, дробление)
2. Пиролиз (карбонизация) – получение угля-сырца
3. Активация (паровая/химическая)
4. Дробление, сортировка, упаковка
2. Подробный перечень оборудования
1. Линия подготовки сырья
Оборудование
Производительность
Цена (руб)
Производитель
Дробилка молотковая
3 т/ч
1 200 000
«Тульские машины»
Барабанная сушилка
2 т/ч
3 500 000
«Сибпроммаш»
Вибросито
5 т/ч
500 000
«Вибротехник»
2. Пиролизная линия
Оборудование
Производительность
Цена (руб)
Производитель
Ретортная печь (2 шт.)
1 т/ч
8 000 000
«Пиролиз-Экопром»
Система газоочистки
–
2 000 000
«Экотехпром»
3. Линия активации

9.

Оборудование
Производительность
Цена (руб)
Производитель
Парогенератор
500 кг/ч
4 500 000
«Термотрон»
Реактор активации
1 т/ч
7 000 000
«Карбон-Лаб»
4. Финальная обработка
Оборудование
Производительность
Цена (руб)
Производитель
Дробилка (мелкий помол)
2 т/ч
1 500 000
«Механобр-техника»
Вибросепаратор
3 т/ч
1 200 000
«КБ Интел»
Упаковочная линия
1 т/ч
2 000 000
«ПакМаш»
Итого стоимость оборудования: ~31 400 000 руб.
3. Затратная часть (капитальные и операционные расходы)
1. Капитальные затраты (CAPEX)
Статья
Сумма (руб)
Оборудование
31 400 000
Монтаж и пусконаладка (20%)
6 280 000
Строительство цеха (500 м²)
15 000 000
Подведение коммуникаций
5 000 000
Лицензии, сертификация
1 000 000
Итого CAPEX
58 680 000
2. Операционные расходы (OPEX) в год
А. Сырье и материалы
Наименование
Кол-во
Цена за тонну
Сумма (руб/год)
Абрикосовые косточки
20 000 т
3 000
60 000 000
Реагенты (ZnCl₂ / KOH)
200 т
50 000
10 000 000
Упаковка (мешки)
200 000 шт
50
10 000 000

10.

Б. Энергозатраты
Ресурс
Расход
Тариф
Сумма (руб/год)
Электроэнергия
1 500 000 кВт·ч
6 руб/кВт·ч
9 000 000
Газ (для сушки и пиролиза)
300 000 м³
5 руб/м³
1 500 000
Вода
10 000 м³
30 руб/м³
300 000
В. Трудовые ресурсы (20 человек)
Должность
Кол-во
Зарплата (мес)
Годовой фонд (руб)
Технолог
2
80 000
1 920 000
Операторы
10
50 000
6 000 000
Грузчики
4
40 000
1 920 000
Администрация
4
70 000
3 360 000
Итого ФОТ
13 200 000
Г. Прочие расходы
Статья
Сумма (руб/год)
Ремонт и обслуживание
2 000 000
Транспортные расходы
3 000 000
Маркетинг и сбыт
1 500 000
Налоги (УСН 6%)
~6 000 000
Итого OPEX в год: ~117 500 000 руб.
4. Доходная часть
Продажи активированного угля
Цена оптовая: 100–150 руб/кг (в зависимости от марки).
Годовой доход:
o
2 000 т × 120 000 руб/т = 240 000 000 руб.

11.

Прибыль до налогов:
240 000 000 – 117 500 000 = 122 500 000 руб./год
Срок окупаемости:
CAPEX / Годовая прибыль = 58 680 000 / 122 500 000 ≈ 0,48 года (~6 месяцев)
5. Выводы и рекомендации
✅ Проект высокорентабелен (прибыльность ~50%).
✅ Срок окупаемости – менее года за счет низкой стоимости сырья.
✅ Рынок сбыта:
Золотодобывающие компании (CIP-процессы).
Водоочистные станции.
Химическая и пищевая промышленность.
Риски:
Сезонность сырья (необходимы склады для хранения косточек).
Конкуренция с импортным углем (Китай, Индия).

12.

Оптимизация:
Использование отходов пиролиза (газ для энергоснабжения).
Расширение ассортимента (уголь для медицины, фильтров).
Итог: Производство активированного угля из абрикосовых косточек в ЮФО
экономически выгодно и требует инвестиций ~60 млн руб. с потенциальной прибылью
>120 млн руб./год.
Прочитать и скачать статью в формате PDF на нашем канале в ВК можно по настоящей
ссылке.