CC BY
96
---------------------------------------- © И.И. Ковлеков, В.А. Шерстов,
Л.Н. Князев, П.С. Варлаков,
А.А. Дмитриев, 2004
УДК 622.775
И.И. Ковлеков, В.А. Шерстов, Л.Н. Князев,
П. С. Варлаков, А.А. Дмитриев
КУЧНОЕ ВЫЩЕЛА ЧИВАНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА
Семинар № 21
¥>недрение новой техники и технологии в
-Ш-З золотодобывающей промышленности закономерно приводит к увеличению объемов добычи золота. За последние двадцать лет внедрение технологии кучного выщелачивания не только привела к увеличению объема добычи, но и кардинально изменила картину долевой структуры в мировой добыче золота: США, Австралия, Канада, Мексика, Бразилия и др. страны увеличили добычу золота в 2-3 раза. Успешному внедрению технологии кучного выщелачивания способствуют небольшие капиталовложения, сокращенные сроки подготовки производства и значительно низкая себестоимость извлечения золота. В США сегодня действуют более 100 производственных единиц кучного выщелачивания золота, работа которых обеспечила снижение себестоимости добычи золота в целом по стране ниже 190 долларов за унцию - до самой низкой в мире.
В России технология кучного выщелачивания золотосодержащих руд проходит успешное промышленное освоение на нескольких горных предприятиях. Однако на сегодняшний день объемы добычи золота по этой технологии составляют в общей структуре добычи страны незначительную долю, чем следовало ожидать. Поэтому опыт первых шагов промышленного освоения технологии кучного выщелачивания золотосодержащих руд представляет научнопрактическое значение в перспективе развития золотодобычи. В этой связи несомненно имеет научно-практический интерес опыт внедрения технологии, который был накоплен на горных предприятиях Якутии в неблагоприятных для технологических процессов климатических условиях. Учитывая, что основные запасы золота в России сосредоточены в районах с холодным климатом, положительный опыт внедрения технологии кучного
выщелачивания на горных предприятиях Якутии представляет важное значение для золотодобывающей промышленности России.
Начиная с 1993 года ОАО “Алданзолото” проводит активный поиск инвесторов для стабилизации и наращивания уровня золотодобычи на базе руд месторождений Куранахского рудного поля (КРП). Разведанные балансовые и забалансовые запасы золота в целом по месторождению превышают 200 т. Однако низкое среднее содержание золота в рудах заставило рассмотреть возможность применения технологии кучного выщелачивания для бедных золотосодержащих руд. В период с 1993 по 1995 год две крупные американские компании проявили заинтересованность в проекте - Newmont Mining Corporation и Echo Bay Mines (ЕВМ). С 1993 по 1995 год совместно с Newmont были отобраны технологические пробы и на их базе проведены технологические испытания пригодности руд по переработке методом кучного выщелачивания. Испытания показали хорошую извлекаемость золота методом кучного выщелачивания - более 90%. Однако в последующем Newmont отказался от участия в проекте. В октябре 1995 года совместно с Echo Bay Mines и «Сахазолото» было создано Закрытое Акционерное Общество «Куранахская золотодобывающая компания» (ЗАО «КЗДК»), которая с 1996 по 1998 год провела пилотные испытания технологии кучного выщелачивания, эксплуатационные разведочные работы по переоценке отвалов убогих и забалансовых руд, контроль-но-заверочные буровые работы по заверке результатов разведочных работ прошлых лет, инженерно-технические изыскания под площадку кучного выщелачивания. Все проведенные работы показали высокую достоверность разведанных запасов и хорошие технологиче-
Таблица 1
Динамика добычи золота в а/с «Селигдар»
№ Наименование 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
1 Добыча россыпного золота, кг 879 516 447 396 374 292 330
2 Добыча золота методом КВ из руды, кг 18 8 23 225 573 631 766
ские показатели руд при их переработке методом кучного выщелачивания.
Одним из наиболее вероятных инвесторов проекта освоения руд месторождений Кура-нахского рудного поля АБ «Г азпромбанком» было предложено подготовить Банковское ТЭО канадской инженерно-консал-тинговой фирме «ХАТЧ». Предварительные результаты говорят о том, что специалисты фирмы рассматривают как наиболее рациональной комбинированную технологию переработки руд по схеме фабрика - кучное выщелачивание с общей производительностью комплекса на уровне 8 млн.т руды в год. В технологическом регламенте переработки руды на будущем золоторудном комплексе «Ирги-редметом» предложено разделение руды на кристаллическую и иловую фракции с целью их дальнейшей раздельной переработки: кристаллической фракции - по методу кучного выщелачивания, иловой фракции - по современной технологии «уголь в пульпе» с использованием современной сорбционной аппаратуры. При этом изменяется схема транспортировки хвостовых продуктов золоторудного комплекса и их укладка: кристаллическая фракция после технологической обработки и проведения обезвреживания остается на месте укладки, что позволяет существенно экономить рабочий объем хво-стохранилища, а иловая фракция будет направлена в существующее ложе хвостохра-нилища Куранахской ЗИФ. Проведенные к настоящему времени предварительные тех-нико - экономические расчеты показывают, что себестоимость одного грамма золота будет находиться в пределах 6,5-7,0 $.
Артелью старателей «Селигдар» с 1996 года начали производиться опытнопромышленные работы по добыче золота из рудных отвалов месторождения «Лопухов-ский». В 1997-1998 гг. артель, проведя собственными силами геологоразведочные работы, получила лицензию на разработку месторождения рудного золота «Самолазов-ский» с запасом до 10 т золота. Это позволило артели в 1999 году начать опытно-
промышленные работы на Самолазовском месторождении. Участок ОПУ «Самолазов-ский» показал значительное снижение производственных затрат по сравнению с традиционным методом добычи в артели.
В связи с внедрением технологии кучного выщелачивания руд наметилась тенденция уменьшения добычи золота из россыпей и наращивание объемов добычы золота из рудного сырья (табл. 1). Медленный рост добычи методом кучного выщелачивания в 1996, 1997 и 1998 годах было связано с тем, что производилась переработка бедных руд из старых отвалов. В 1999 году на опытнопроизводственной установке была переработана руда Самолазовского месторождения и получено 225 кг золота, в 2000 году - 573 кг. В 2001 году был запущен в работу завод кучного выщелачивания и из руды месторождения «Самолазовское» добыто 631 кг золота с товарным извлечением 79,6 %. Дальнейшее освоение данной технологии позволит в будущем произвести реструктуризацию золотодобывающего производства и увеличить объем добычи с 225 кг в 1999 году до 2100 кг в 2005 году.
В артели с целью обеспечения возможности работы завода в зимний период было произведено в рамках производственных испытаний следующее:
• закапывание шлангов оросительной системы;
• утепление напорной и приемной
самотечной магистралей;
• установка котлов для подогрева
рабочих растворов.
Эти мероприятия позволили продлить сезон работы фабрики до 15 декабря. При этом температура рабочих растворов поддерживалась на уровне 11,5-12,0 °С, а температура продуктивных растворов 8,5-9,0 °С. А на поверхности рудного штабеля образовалась естественная теплоизоляционное покрытие из слоя плотного льда толщиной около 30-60 см и снега толщиной более 1 м.
Опыт внедрения технологии кучного выщелачивания в условиях Южной Якутии под-
Таблица 2
Технологические решения, повышающие эффективность технологии кучного выщелачивания в условиях Севера
№ Наименование Достоинства Недостатки
1 Теплоизоляция кучи
1.1. Теплоизоляционным материалам Эффективное предотвращение промерзания Необходимость снятия в теплое время, дороговизна материала
Теплоизоляция бедной рудой Нет необходимости специальной подготовки кучи к летнему сезону, дополнительное извлечения металла Низкая теплоизоляционная способность, уплотнение кучи и ухудшение просачивае-мости раствора
1.3. Возведением ангара, навеса, быстровозводимых защитных щитов Создание оптимального микроклимата для орошения и перко-ляции Значительное удорожание себестоимости
2 Поддержание температуры растворов
2.1. Изолирование емкостей для реагентов, теплоизоляция подводящих труб Экономия затрат на поддержание теплового режима Незначительно увеличение продолжительности промсе-зона
2.2. Подогрев рабочих растворов Упрощение мер поддержания теплового режима Значительные расходы на подогрев
3 Заглубление и размещение кучи в таликовой зоне Продление сезона КВ без эксплуатационных затрат Ограниченная область применения
4 Система подогрева самой кучи Обеспечение оптимального теплового режима Значительные расходы на подогрев
твердил, что на эффективность процесса извлечения золота из руд в условиях северного региона отрицательное тормозящее влияние прежде всего имеет холодный климат. Отрицательная температура существенно снижает интенсивность растворения металлов, ухудшает условия и скорость миграции металлоносных растворов. Поэтому основной проблемной задачей повышения эффективности кучного выщелачивания в Якутии является создание условий для продления продолжительности промсезона для кучного выщелачивания.
Анализ первого опыта внедрения технологии кучного выщелачивания в условиях Южной Якутии позволяет выделить три основных направления повышения эффективности применения способа кучного выщелачивания в условиях Севера:
• теплоизоляция и/или подогрев кучи;
• теплоизоляция и подогрев раствора;
• расположение кучи в таликовой зоне.
Более подробное рассмотрение этих направлений приведено в табл. 2. Выбор рационального варианта технологического решения для конкретного месторождения зави-
сит от вещественного состава руды и климатических условий района.
Таким образом, анализ опыта кучного выщелачивания золотосодержащих руд в условиях климатических зон Якутии позволяет сделать следующие выводы:
1. В условиях Севера возможна рентабельная переработка золотосодержащих руд по технологии кучного выщелачивания. Установлено, что внедрение технологии экономически эффективно в районах Южной Якутии (на примере а/с «Селигдар»).
2. Добыча золота по технологии кучного выщелачивания руд в условиях Севера при соблюдении соответствующих норм и требований технологического регламента экологически безопасна.
3. Сложные условия внедрения технологии кучного выщелачивания золотосодержащих руд на Севере обусловлены специфическими особенностями влияния климатических и геокриологических факторов на эффективность технологических процессов, наиболее значимыми из которых являются:
• короткая продолжительность теплого периода промсезона;
• существенно низкие значения отрицательных температур воздуха в холодное время года;
• наличие многолетней мерзлоты и необходимость учета особенностей изменения свойств мерзлых горных пород при тепловых воздействиях;
• обеспечение выполнения требований экологической безопасности производственного объекта.
4. Расширение области применения и повышение эффективности технологии кучного выщелачивания золотосодержащих руд в условиях Севера существенно укрепит минеральносырьевую базу и объемы добычи золотодобывающей промышленности Якутии.
— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------------------------
Ковлеков Иван Иванович - профессор, доктор технических наук, ст. научный сотрудник, Якутский государственный университет.
Шерстов Валерий Андреевич - профессор, доктор технических наук, главный научный сотрудник, ИГДС СО РАН.
Князев Леонид Николаевич - зам. генерального директора ОАО «Алданзолото», Республика Саха (Якутия). Варлаков Павел Сергеевич - гл. обогатитель артели старателей «Селигдар», г. Алдан,
Дмитриев Андрей Андреевич - ст. преподаватель, Якутский государственный университет.
