Кучное выщелачивание золотосодержащих руд в условиях Севера Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© И.И. Ковлеков, В.А. Шерстов, Л.Н. Князев, П. С. Варлаков, А. А. Дмитриев, 2005

УДК 622.775

И.И. Ковлеков, В.А. Шерстов, Л. Н. Князев,

П. С. Варлаков, А.А. Дмитриев

КУЧНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

Семинар № 21

"П недрение новой техники и технологии

.О в 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 Куранахского рудного поля АБ «Газпромбанком» было предложено подготовить Банковское ТЭО канадской инженерно-консалтинговой 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 «Иргиредметом» 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 хвостохранилища, а иловая фракция будет направлена в существующее ложе хвостохранилища Куранахской ЗИФ. Проведенные к настоящему времени предварительные технико-экономические расчеты показывают, что себестоимость одного грамма золота будет находиться в пределах 6,5-7,0 $.

Артелью старателей «Селигдар» с 1996 года начали производиться опытно-

промышленные работы по добыче золота из рудных отвалов месторождения «Лопухов-ский». В 1997-1998 годы артель, проведя собственными силами геологоразведочные работы, получила лицензию на разработку месторождения рудного золота «Самолазов-ский» с запасом до 10 т золота. Это позволи-

ло артели в 1999 году начать опытнопромышленные 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 са-

мотечной магистралей;

• установка котлов для подогрева ра-

бочих 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.

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

1.2. 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

Опыт внедрения технологии кучного выщелачивания в условиях Южной Якутии подтвердил, 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 ре-

шения для конкретного месторождения зависит 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 минерально-сырьевую базу и объемы добычи золотодобывающей промышленности Яку-

тии.

— 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, г. Якутск,

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.

------Ф

Ъ------

--------------------------------------- © В.Н Черкашин, 2005

УДК 622.7 В.Н. Черкашин

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С СЕПАРАТОРАМИКНС НА РАЗРЕЗЕ «КАЛТАНСКИЙ»

Семинар № 21

ТЪ 2003 г. на разрезе «Калтанский» ХК -Ш-З «Кузбассразрезуголь» построена и введена в эксплуатацию сезонная обогатительная установка с сепараторами КНС, производительностью 200 т/час предназначенная для извлечения угля из углесодержащих пород вскрыши. Зольность углесодержащих пород на разрезе «Калтанский» колеблется в пределах от 40 до 75 % и в среднем по сезону 2003 года составила 58,8 %. При этом крупные классы +25 мм более зольные, чем мелкие. Содержание промежуточных фракций 1400-1800 кг/м3 на-

ходится в пределах 12-16 %, т.е. горная масса труднообогатимая.

В таблице приведен ситовый состав горной массы отобранной с ленты конвейера, подающего на обогащение в сепаратор КНС.

На основании анализа исходных данных ООО «КЭНЭС» разработана технологическая схема обогащения разубоженного угля и выполнен рабочий проект ОУ с КНС. Технологическая схема включает следующие операции:

- прием и складирование горной массы в течение года;