Additional extraction of invisible gold particles from gravity tailings of iron-manganese ores

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-4S-31-35

Читать на русскоя языкеА.V. Konstantinova , N.А. Lavrik, N.M. Litvinova, K.V. Prokhorov
Mining Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Khabarovsk, Russian Federation
Russian Mining Industry №4S / 2025 p. 31-35

Abstract: The article shows the results of studying noble-metal mineralization in the iron-manganese ores from the Poperechnoe deposit, which is attributed to the Yuzhno-Khingan ore cluster. It was established that the deposit contains both gravitational gold and gold in the form of the so-called ‘invisible particles’. Submicron grains of gold were detected in the ores and host rocks. The content of such gold varies from 0.6 to 1.5 g/t. The goal of this study was to find the most efficient method to additionally extract the ‘invisible’ gold from gravity tailings of the ores and host rocks at the Poperechnoe deposit. Hydrometallurgical studies combined two different approaches, i.e. a hot cyanide solution and an active chloride solution. Preparation of the active chloride solution envisaged electrolysis of the NaCl solution with subsequent radiation ultraviolet. The cyanide leaching was not very efficient, with its gold extraction standing at 7.94 to 60.19%. The use of active chloride solution helped to get a much higher rate of gold extraction, more than cyanidation: 96.76 and 91.49 % from the ores and from 54.6 to 93.11 from the host rocks. Results confirm that the method with active chloride solution is efficient for extraction of the ‘invisible; gold from different kind of ores and host rocks.

Keywords: invisible gold, iron-manganese ores, refractory ores, gravity processing, hydrometallurgy, gravity tailings, active chloride solution, cyanide leaching, mechanical activation

Acknowledgements: Chemical, microscopic, and mineralogical studies were conducted at the Mineral Resources Research Center, a shared-use facility of the Khabarovsk Federal Research Center of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences.

For citation: Konstantinova А.V., Lavrik N.А., Litvinova N.M., Prokhorov K.V. Additional extraction of invisible gold particles from gravity tailings of iron-manganese ores. Russian Mining Industry. 2025;(4S):31–35. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-4S-31-35

Article info

Received: 21.06.2025

Revised: 07.08.2025

Accepted: 15.08.2025

Information about the authors

Alexandra V. Konstantinova – Junior Researcher, Mining Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Khabarovsk, Russian Federation; https://orcid.org/0000-0002-8406-1016; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Nataliya А. Lavrik – Senior Researcher, Mining Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Khabarovsk, Russian Federation; https://orcid.org/0000-0002-0808-6115; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Nataliya M. Litvinova – Cand. Sci. (Eng.), Leading Researcher, Mining Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Khabarovsk, Russian Federation; https://orcid.org/0000-0002-8199-1605; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Konstantin V. Prokhorov – Cand. Sci. (Eng.), Leading Researcher, Mining Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Khabarovsk, Russian Federation; https://orcid.org/0000-0003-4569-1928; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

References

1. Воробьев А.Е., Верчеба А.А., Требесси С. Основные наноформы золота месторождений и техногенного минерального сырья. Разведка и охрана недр. 2015;(4):21–25.Vorobyov A.E., Vercheba A.A., Trebessi S. The main nanoforms of gold in geogene and technogenic mineral raw materials. Prospect and Protection of Mineral Resources. 2015;(4):21–25. (In Russ.)

2. Шумилова Л.В. Геолого-технологическая классификация золотосодержащих руд с дисперсными формами нахождения металла. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009;(4):215–219.Shumilova L.V. Geological and technical classification of gold bearing ore with dispersed metal speciations. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2009;(4):215–219. (In Russ.)

3. Сазонов А.М., Звягина Е.А., Леонтьев С.И., Вульф М.В., Полева Т.В., Чекушин В.С., Олейникова Н.В. Ассоциации микро- и наноразмерных обособлений благороднометалльного комплекса в рудах. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2008;1(1):17–32.Sazonov A.M., Zvyagina E.A., Leontyev S.I., Vulf M.V., Poleva T.V., Checkushin V.S., Oleynikova N.V. Associations of microand nanosize isolations of the precious metals complex in ores. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2008;1(1):17–32. (In Russ.)

4. Секисов А.Г., Зыков Н.В., Королев В.С. Дисперсное золото: геологический и технологический аспекты. М.: Горная книга; 2012. 224 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/19160 (дата обращения: 19.05.2025).

5. Ashley P.M., Creagh C.J., Ryan C.G. Invisible gold in ore and mineral concentrates from the Hillgrove gold-antimony deposits, NSW, Australia. Mineralium Deposita. 2000;35(4):285–301. https://doi.org/10.1007/s001260050242

6. Zhu Y., Zeng Y., Jiang N. Geochemistry of the ore-forming fluids in gold deposits from the Taihang mountains, Northern China. International Geology Review. 2001;43(5):457–473. https://doi.org/10.1080/00206810109465026

7. Kaufmann A.B., Lazarov M., Weyer S., Števko M., Kiefer S., Majzlan J. Changes in antimony isotopic composition as a tracer of hydrothermal fluid evolution at the Sb deposits in Pezinok (Slovakia). Mineralium Deposita. 2024;59(3):559–575. https://doi.org/10.1007/s00126-023-01222-7

8. Pokrovski G.S., Escoda C., Blanchard M., Testemale D., Hazemann J.-L., Gouy S. et al. An arsenic-driven pump for invisible gold in hydrothermal systems. Geochemical Perspectives Letters. 2021;17:39–44. https://doi.org/10.7185/geochemlet.2112

9. Yang L., Wang Q., Large R.R., Mukherjee I., Deng J., Li H. et al. Fluid source and metal precipitation mechanism of sedimenthosted Chang'an orogenic gold deposit, SW China: Constraints from sulfide texture, trace element, S, Pb, and He-Ar isotopes and calcite C-O isotopes. American Mineralogist. 2021;106 (3):410–429. https://doi.org/10.2138/am-2020-7508

10. Самойлов А.Г. (ред.). Очерки по истории открытий минеральных богатств Таймыра. 2-е изд., перераб. и доп. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Фил. «Гео»; 2003. 348 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/25837 (дата обращения: 19.05.2025).

11. Авдонин В.В., Старостин В.И. (ред.). Месторождения металлических полезных ископаемых. 2-е изд., доп. и испр.М.: Трикста: Академический проект; 2005. 720 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/8775 (дата обращения: 19.05.2025).

12. Шевырёв Л.Т., Савко А.Д. Рудные месторождения России и Мира. Воронеж: Воронежский государственный университет; 2012. 284 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-rudnye-mestorozhdeniya-rossii-i-miraspravochnik-i-uchebnoe-posobie.pdf (дата обращения: 19.05.2025).

13. Крюков В.Г. Генетические особенности древних месторождений Малого Хингана. В кн.: Сорокин А.А. (ред.) Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: сб. докл. 3-й Всерос. науч. конф., г. Благовещенск, 15–17 сентября 2014 г. Благовещенск: Буквица; 2014. Т. 1. С. 111–115

14. Бердников Н.В., Невструев В.Г., Саксин Б.Г. Генетические аспекты благороднометалльной минерализации на месторождении Поперечном (Малый Хинган, Россия). Тихоокеанская геология. 2017;36(6):43–57. Berdnikov N.V., Nevstruev V.G., Saksin B.G. Genetic aspects of the noble-metal mineralization at the Poperechnoe deposit, Lesser Khingan, Russia. Russian Journal of Pacific Geology. 2017;11(6):421–435. https://doi.org/10.1134/S1819714017060021

15. Ханчук А.И., Рассказов И.Ю., Крюков В.Г., Литвинова Н.М., Саксин Б.Г. О находке промышленной платины в рудах Южно-Хинганского месторождения марганца. Доклады Академии наук. 2016;407(6);701–703. https://doi.org/10.7868/S086956521630023XKhanchuk A.I., Rasskazov I.Y., Kryukov V.G., Litvinova N.M., Saksin B.G. Finds of economic platinum in ores from the South Khingan Mn deposit. Doklady Earth Sciences. 2016;470(2):1031–1033. https://doi.org/10.1134/S1028334X1610024X

16. Крюков В.Г., Литвинова Н.М., Лаврик Н.А., Степанова В.Ф. Определение минеральных форм благородных металлов в железо-марганцевых месторождениях Дальнего Востока России. Обогащение руд. 2017;(4):42–48. https://doi.org/10.17580/or.2017.04.08Kryukov V.G., Litvinova N.M., Lavrik N.A., Stepanova V.F. Precious metals mineral forms determinations in Russia’s Far East ferriferrous manganese ores deposits. Obogashchenie Rud. 2017;(4):42–48. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/or.2017.04.08

17. Лаврик А.В., Литвинова Н.М., Лаврик Н.А., Бубнова М.Б. Исследование вещественного состава железомарганцевой руды. Проблемы недропользования. 2019;(2):107–114. Режим доступа: https://trud.igduran.ru/index.php/psu/article/view/423 (дата обращения: 19.05.2025).Lavryk A.V., Litvinova N.M., Lavrik N.A., Bubnova M.B. Study of the material iron manganese ore composition. Problems of Subsoil Use. 2019;(2):107–114. (In Russ.) Available at: https://trud.igduran.ru/index.php/psu/article/view/423 (accessed: 19.05.2025).

18. Лаврик А.В., Литвинова Н.М., Лаврик Н.А., Рассказова А.В. О комплексном подходе к выявлению благороднометальной минерализации. В кн.: Чантурия В.А. (ред.) Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в 21 веке (Плаксинские чтения – 2019): материалы Междунар. совещания, г. Иркутск, 9–14 сентября 2019 г. Иркутск: Репроцентр А1; 2019. С. 49–51.

19. Афанасова А.В. Разработка эффективных технологических решений переработки золотосодержащих руд с учетом их критериев упорности [Дис. … канд. техн. наук]. М.; 2019. 148 с.

20. Шумилова Л.В. Причины технологической упорности золотосодержащих руд с нановключениями металла при цианировании. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009;(4):220–223. Режим доступа: https://www.giabonline.ru/catalog/10339 (дата обращения: 19.05.2025).Shumilova L.V. The causes of technological hardness of gold bearing ores with nano-inclusions during cyanidation. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2009;(4):220–223. (In Russ.) Available at: https://www.giab-online.ru/catalog/10339 (accessed: 19.05.2025).

21. Yang L., Wang Q., Fougerouse D., Xian H., Li H., Wang R. et al. Release and re-enrichment of invisible gold in arsenian pyrite promoted by coupled dissolution-reprecipitation reactions. Communications Earth & Environment. 2024;5:241. https://doi.org/10.1038/s43247-024-01408-5