Переработка упорных золотых руд бактериальным биоокислением (BIOX® и аналогичное чановое бактериальное выщелачивание) — вместо обжига; с биологическим обезвреживанием цианидов в оборотной воде хвостов
Обжиг арсенопиритных/пиритных золотых концентратов (выбросы SO2 и триоксида мышьяка), частично автоклавное окисление (энергоёмкое); химическое обезвреживание цианидов (частично)
Упорные сульфидные месторождения золота (Россия: Красноярский край, Якутия, Дальний Восток, Казахстан; также Африка, Австралия, Китай)
Поставщики 4
| Mintek | ЮАР | работает |
| BacTech Environmental | Эквадор | работает |
| Universal Bio Mining, LLC | США | работает |
| Metso | Финляндия | работает |
Путь в РФ / ЕАЭС SERV
- Регулятор
- — (оператор: Росприроднадзор, Ростехнадзор)
- Типичный срок
- для услуги не требуется; разрешения оператора (комплексное экологическое разрешение ~1 месяц)
- Основание
- Регистрации продукта нет; операторам объектов I категории нужно комплексное экологическое разрешение (Федеральный закон № 7-ФЗ, ст. 31.1) и, при необходимости, лицензии Ростехнадзора
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта.
Доказательства 8 утверждения
Обжиг (и автоклавное окисление)
Бактериальное биоокисление (например, процесс BIOX)
- Вытеснило в промышленном масштабе?
- частично
- Оговорки
- Биовыщелачивание сейчас выбрано лишь на 20 % фабрик переработки упорного золота в мире.
- Ручная проверка
- D2 Bacterial oxidation chosen for 22 of the ~40 refractory-gold plants built since 1986 (vs 9 roasting, 9 pressure oxidation; SAIMM); ~20% of all refractory gold plants worldwide (journal).
- проверено
- 2026-10-06
| Процесс BIOX коммерчески эксплуатируется более 20 лет и является зрелой, признанной в мире технологией предварительной обработки упорных золотых концентратов. “The BIOX® process for the pretreatment of refractory gold concentrates has been in commercial operation for the last 20 years.” global · 2009 · minority but measured share or volume | industry association saimm.co.za |
| По сравнению с обжигом биовыщелачивание обычно снижает капитальные затраты на 12–20 %, эксплуатационные — в ряде случаев на 10 %, а сроки строительства — на 25 %. “Compared to roasting, bio-leaching can generally reduce capital costs by 12–20%, operating costs by 10% in some cases, and construction time by 25%.” global · 1995 · not applicable | peer-reviewed ✓ www.journalssystem.com |
| Биовыщелачивание сейчас выбрано лишь на 20 % фабрик переработки упорного золота в мире. “In spite of numerous advantages of bacterial leaching, it is currently the process of choice for only 20% of the refractory gold treatment plants worldwide.” global · 1995 · minority but measured share or volume | peer-reviewed ✓ www.journalssystem.com |
| Биоокисление не требует большого энергопотребления и сложного оборудования и позволяет избежать выбросов токсичных газов при переработке мышьяксодержащих концентратов. “STRB has some advantages over other technologies (roasting, pressure oxidation); it does not require high energy consumption and complex equipment, and allows one to avoid toxic gas emissions when arsenic-containing concentrates are processed [1,2,3,4,5].” global · 2024 · not applicable | peer-reviewed pmc.ncbi.nlm.nih.gov |
| С 1986 г. построено 22 фабрики бактериального окисления против 9 обжиговых и 9 автоклавных. “Number of refractory gold plants built since 1986: Roasting – 9 Pressure Oxidation – 9 Bacterial Oxidation - 22” global · 1986-2015 · large measured reduction of the old process | industry association ✓ www.saimm.co.za |
| Фабрики биоокисления дают около 5 % всего рудного золота в мире. “They produce approximately 5% of the total mine gold by bio-oxidation process [10] .” global · current · minority but measured share or volume | peer-reviewed ✓ exa.ai |
| В 2020 г. фабрики BIOX произвели около 1,1 млн унций золота — 0,9 % мирового производства. “Approximately 1.1 million ounces was produced by BIOX ® plants in 2020, equivalent to 0.9% of global gold production that year.” global · 2020 · minority but measured share or volume | peer-reviewed ✓ link.springer.com |
| «Полюс» сообщил о производстве более 30 т золота по процессу BIONORD на Олимпиаде в 2019 г. — около 0,83 % мирового производства золота в том году. “Polyus reported production of over 30 tonnes of gold through the BIONORD process at Olimpiada in 2019, representing about 0.83% of global gold production that year.” Russia · 2019 · minority but measured share or volume | peer-reviewed ✓ link.springer.com |
Литература 3
- van Aswegen PC, van Niekerk J, Olivier W (2007). The BIOX™ process for the treatment of refractory gold concentrates. In: Rawlings DE, Johnson DB (eds) *Biomini NOT CHECKED — regulation …
- Rawlings DE, Johnson DB (2007). The microbiology of biomining: development and optimization of mineral-oxidizing microbial consortia. *Microbiology* 153: 315–32 VERIFIED DOI · цитирований 387
- Brierley CL, Brierley JA (2013). Progress in bioleaching: part B: applications of microbial processes by the minerals industries. *Applied Microbiology and Biot VERIFIED DOI · цитирований 331
Подробно
Заменяет: обжиг мышьяковистых золотых концентратов · Область: золотодобыча · Доказательность: высокая
Химическая проблема#
В упорных рудах золото заключено внутри пирита и арсенопирита. Классическая переработка — обжиг, при котором выделяются SO₂ и триоксид мышьяка. Рудник Джайант (Йеллоунайф, Канада) оставил около 237 000 т пыли триоксида мышьяка в подземном хранилище — обязательство по рекультивации стоимостью более 1 млрд канадских долларов.
Обзор продукта#
Биоокисление использует ацидофильные железо- и сероокисляющие микроорганизмы (Acidithiobacillus ferrooxidans, A. thiooxidans, Leptospirillum ferriphilum, Sulfobacillus, Ferroplasma) в аэрируемых реакторах с перемешиванием при 35–45 °C. Они растворяют сульфидную матрицу и освобождают золото для цианирования. Мышьяк переходит в устойчивый осадок арсената железа, а не в летучий As₂O₃.
- BIOX® (Gencor/Gold Fields, сейчас Outotec/Metso): в промышленности с 1986 г. (рудник Фэрвью, ЮАР).
- Олимпиада (Полюс, Красноярский край, Россия) — одна из крупнейших в мире установок биоокисления. Другие установки — Суздаль (Казахстан), Фостервилл (Австралия) и несколько в Китае и Африке.
- Биологическое разрушение цианидов: на руднике Хоумстейк (Южная Дакота, США) вращающиеся биологические контакторы с 1984 г. разлагали цианиды и тиоцианаты в стоках фабрики — ранний промышленный пример.
Действующее вещество / состав#
Смешанные культуры мезофильных/умеренно термофильных ацидофилов, воздух, питательные вещества (N, P, K) и известняк для нейтрализации.
Ключевые факты#
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Класс | Промышленная биогидрометаллургия |
| Время пребывания | Около 4–6 суток в реакторах |
| Извлечение золота | Обычно выше 90 % после биоокисления + цианирования (зависит от руды) |
| Судьба мышьяка | Осадок арсената железа (гораздо устойчивее пыли As₂O₃) |
| Выбросы в воздух | Нет выбросов SO₂/As₂O₃ из труб |
Преимущества#
- Исключает выбросы SO₂ и мышьяка от обжиговых печей.
- Меньше капзатраты, чем у автоклавного окисления, при умеренной производительности.
- Устойчивые самовосстанавливающиеся микробные культуры; проверенная российская промышленная компетенция.
Механизм действия#
Микробы окисляют Fe²⁺ → Fe³⁺ и восстановленную серу → сульфат. Трёхвалентное железо химически атакует сульфидные минералы (непрямое выщелачивание), разрушая кристаллическую решётку, в которой заключено золото.
Применение#
| Руда/поток | Мера | Особенности |
|---|---|---|
| Упорный сульфидный концентрат | Чановое биоокисление → цианирование CIL | Контроль температуры, подача кислорода |
| Бедная руда | Кучное биоокисление (например, руды карлинского типа Newmont) | Медленнее, дешевле |
| Стоки с цианидами/тиоцианатами | Биологическая очистка (RBC, активный ил), затем доочистка | Дополняет химическое разрушение |
Ограничения#
- После биоокисления цианид всё ещё используется (тиосульфатное выщелачивание — развивающаяся альтернатива).
- Нужно охлаждение (процесс экзотермичен) и подача кислорода; углистые («сорбирующие золото») руды требуют дополнительных стадий.
- Остатки нейтрализации нужно безопасно хранить.
Подтверждения вытеснения — D2: измеримое вытеснение (доля меньшинства)#
Оценка (проверено вручную): Бактериальное окисление выбрано для 22 из ~40 установок по переработке упорного золота, построенных с 1986 г. (против 9 обжиговых и 9 автоклавных; SAIMM); ~20 % всех установок по упорному золоту в мире (журнал).
Найденные цифры (проверены по цитатам, но оценка выше объясняет, почему они не считаются доказательством вытеснения для этой замены):
- вытеснение — Биовыщелачивание сейчас является методом выбора лишь для 20 % установок по переработке упорного золота в мире. (мир, 1995; рецензируемый: journalssystem.com)
- вытеснение — С 1986 г. построено 22 установки бактериального окисления против 9 обжиговых и 9 автоклавных. (мир, 1986–2015; отраслевая ассоциация: saimm.co.za)
- эффективность — Установки биоокисления дают около 5 % всего добываемого в мире золота. (мир, наше время; рецензируемый: exa.ai)
- эффективность — В 2020 г. установки BIOX произвели около 1,1 млн унций золота — 0,9 % мирового производства. (мир, 2020; рецензируемый: link.springer.com)
Поставщики — реальные продукты и услуги (из индекса поставщиков)#
Честный вывод (обновлено 2026-09-30): теперь в индексе есть один сервисный поставщик биометаллургии — Mintek (чановое и кучное биовыщелачивание). Пока ни один поставщик не указан как лицензированный оператор установки типа BIOX для упорного золота; у BacTech Environmental есть процесс BACOX/Zero-Tailings именно для этой задачи, но компания на стадии разработки и без выручки, поэтому она намеренно не приводится, пока не закрыто её финансирование.
Ниже — действующие поставщики из индекса, в чьей собственной карточке (профиль / официальный сайт) указан этот продукт или услуга; отобраны 2026-09-30 по ключевым словам и проверены вручную по тексту карточки. Включение в список не является рекомендацией; подробности, подтверждения, контакты и статус — в карточке каждой компании.
Обновление 2026-10-02: новый набор данных по США и Канаде добавляет этот продукт — строки с пометкой Северная Америка ниже. Для Африки/Ближнего Востока, Латинской Америки и Азии отмеченный региональный пробел сохраняется.
Обновление 2026-10-05: новый европейский набор данных добавляет этот продукт — строки с пометкой Европа ниже. Для других регионов отмеченный пробел сохраняется, если в строке не сказано иное.
| Компания | Регион · страна | Что показывает индекс | Карточка |
|---|---|---|---|
| Mintek | Африка/Ближний Восток · ЮАР | чановое и кучное биовыщелачивание; биометаллургия (извлечение металлов с помощью микроорганизмов); золото среди приоритетных металлов | карточка |
| BacTech Environmental | Северная Америка · Канада | биовыщелачивание BACOX упорных руд и токсичных горных отходов | карточка |
| Universal Bio Mining, LLC | Северная Америка · США | процессы биовыщелачивания золота и меди | карточка |
| Metso | Европа · Финляндия | процесс биоокисления BIOX для предварительной обработки упорных золотых руд | карточка |
Сигналы государственного финансирования#
Государственные гранты на конкретную технологию — опережающий индикатор: государства финансируют то, что регуляторы хотят заменить и что близко к практическому внедрению. Поиск 2026-09-27 по базам: EU CORDIS (FP7, Horizon 2020, Horizon Europe), федеральные гранты США (USAspending: USDA NIFA/ARS/APHIS/Forest Service, EPA, DOE, NOAA, USAID; а также NSF и NIH), UK UKRI Gateway to Research, Австралийский исследовательский совет. Каждый грант ниже проверен вручную на релевантность. Китай, Бразилия и Индия рассмотрены в подразделе ниже (гранты, указанные в публикациях). Не охвачены: Россия (РНФ, ФСИ — недоступны из исследовательской среды) и национальные агентства вне этих баз. Суммы — вклад фонда по данным базы (US NIH/UKRI: на грант или финансовый год).
Сигнал: сильный. 3 релевантных гранта · всего около 9,7 млн евро · юрисдикции: ЕС, США.
| Фонд / программа | Проект | Ведущая организация | Начало | Сумма | Ссылка |
|---|---|---|---|---|---|
| Европейская комиссия — H2020 RIA | BioMOre: New Mining Concept for Extracting Metals from Deep Ore Deposits using Biotechnology | Kghm Polska Miedz Sa (PL) | 2015 | 8 564 962 EUR | ссылка |
| Федеральный бюджет США — Department of the Air Force | Tas::57 3600::tas “novel heavy metal biooxidation mechanisms in extremely thermoacidophilic archaea” | North Carolina State University (US) | 2013 | 1 026 976 USD | ссылка |
| NSF США — STTR Phase I | STTR Phase I: Engineering Alternative Oxidation Activity in A. ferrooxidans For Enhanced Biohydrometallurgy Capabilities | Ironic Chemicals Llc (US) | 2018 | 225 000 USD | ссылка |
Китай, Бразилия, Индия — национальные исследовательские гранты, указанные в публикациях#
У китайских, бразильских и индийских фондов нет открытых баз грантов, доступных отсюда, поэтому здесь измеряется число научных статей с 2015 г., указывающих национальные государственные гранты, по номерам грантов, которые издатели передают в Crossref. Учитываются только статьи, в названии которых есть ключевые термины этой статьи (консервативная нижняя оценка; «100+» = окно поиска заполнено). Это показывает интенсивность финансирования исследований, а не бюджеты. Фонды: Китай — NSFC, National Key R&D Program, China Agriculture Research System; Бразилия — CNPq, CAPES, FAPESP, Embrapa, FAPEMIG; Индия — DBT, DST, ICAR, SERB, CSIR, BIRAC. Оценка по стране: сильный ≥50 статей · умеренный 10–49 · слабый 1–9.
| Страна | Профинансированных статей (2015–2026) | Сигнал | Основные фонды (указания грантов) | Пример: грант → профинансированная статья |
|---|---|---|---|---|
| Китай | 48 | умеренный | NSFC (59), National Key R&D Program (11) | National Key R&D Program 2022YFC2105302 → Biooxidation of FeS2 and FeAsS in refractory gold ores: A comparative study of aeration in stirred tank… (2026) doi |
| Бразилия | 0 | нет | – | – |
| Индия | 0 | нет | – | – |
Научные данные#
- van Aswegen PC, van Niekerk J, Olivier W (2007). The BIOX™ process for the treatment of refractory gold concentrates. In: Rawlings DE, Johnson DB (eds) Biomining. Springer, Berlin.
- Rawlings DE, Johnson DB (2007). The microbiology of biomining: development and optimization of mineral-oxidizing microbial consortia. Microbiology 153: 315–324.
- Brierley CL, Brierley JA (2013). Progress in bioleaching: part B: applications of microbial processes by the minerals industries. Applied Microbiology and Biotechnology 97: 7543–7552.
Ценность для биоэкономики#
Микроорганизмы заменяют высокотемпературный обжиг в тяжёлой промышленности, исключая токсичные выбросы в воздух, и дают России мирового лидера в этом применении биотехнологий.