CC BY
30
УДК 622.371 Л 64
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.11
Литвинцев В.С., Ван-Ван-Е А.П., Александрова Т.Н., Корнеева С.И.
Л 64 Направления развития технологий освоения техногенных зо-лотороссыпных месторождений: Отдельные статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала). — 2012. — № 3. — 12 с.— М.: издательство «Горная книга»
ISSN 0236-1493
Обоснованы ресурсный потенциал техногенных россыпей и направления развития технологий вовлечения их в эксплуатацию путем расширения функциональных возможностей использования мини-драг блочного типа.
Ключевые слова: скрубберная бочка, дражный отвал, литогенеза, золотороссыпные узлы, криолитозона.
УДК 622.371
ISSN 0236-1493 © В.С. Литвинцев, А.П. Ван-Ван-Е, Т.Н. Александрова, С.И. Корнеева, 2012 © Издательство «Горная книга», 2012 © Дизайн книги. Издательство «Горная книга», 2012
Добыча золота из недр в 2011 году по сравнению с 2010 годом выросла на 5 % — до 185,3 т, В 2011 году добычу увеличили Амурская область — почти в 1,5 раза за счёт прироста мощностей на месторождениях Пионер и Маломыр, Березитовое, Красноярский край — за счёт роста производства на Благодатнинском и Олимпиадинском ГОКах, Иркутская область — за счёт ввода в эксплуатацию ЗИФ-З на месторождении Голец Высочайший и роста добычи из россыпей. На Чукотке и в Хабаровском крае добыча сократилась в связи с прогнозируемым снижением содержания металла на месторождении Купол, закрытием рудника «Рябиновый», снижением производства на ГОКе «Тас-Юрях» и др.
В современный период существенно изменилось соотношение добычи золота из россыпных месторождений в сравнении с добычей рудного золота. Динамика изменения добычи рудного и россыпного золота в 2008—2010 годах (2011 год — прогноз) показана на рисунке 1 [1].
Золотороссыпные узлы юга Дальнего Востока России почти не поражены многолетней мерзлотой, хотя в периоды последних континентальных оледенений часть территории неоднократно попадала в пределы распространения круглогодичной криолито-зоны, что не могло не сказаться на характере литогенеза. Малая энергия водных потоков, наличие обширных полей аргиллитизи-рованных слабо метаморфизованных пород, рудноформационные особенности коренных источников — все это создало условия для
о о.
о.
из о
120 100 80 60 40 20
32,6
67,4
2008
29,5
70,5
30,8
69,2
2009
2010
28,3
71,7
2011
□ Россыпь,%
□ Руда, %
Год
Рис. 1. Динамика добычи золота из коренных и россыпных месторождений
0
формирования россыпей с содержанием значительного количества тонкого и мелкого золота и высокой глинистости вмещающих пород. Эти характерные особенности геогенных россыпей безусловно присущи их техногенным объектам.
В отличие от Северо-Востока России, глубина сезонного промерзания на территории Приамурья редко превышает 2 м, следовательно, только такой слой подвергается ритмичному замерзанию-оттаиванию, а глины нижележащих горизонтов, как природных, так и техногенных россыпей не подвергаются воздействию морозной деструкции, сохраняя свое пластичное состояние, что приводит при разработке к весьма значительным потерям металла, не только тонкого и мелкого, но и гравитационно обогатимого, заключенного, как внутри глин, так и адсорбируемого из уже промытых песков поверхностями глинистых «окатышей» и уносимого в отвал. Из всего объема техногенных россыпей, например, Хабаровского края 30 % относятся к россыпям с высокой степенью глинистости и значительным содержанием тонкого и мелкого золота; около 10-15 % — к легко промы-вистым россыпям, остальные — к россыпям средней промыви-стости и средними значениями потерь золота при отработке.
Имеет место еще один тип трудно обогатимых россыпей с весьма значительными потерями металла — россыпи с высоким содержанием минералов тяжелой фракции, которое в отдельных случаях достигает 16.4 кг на 1 м3 и содержит золота от 100 до 368 г на 1 т концентрата. Доля данного типа россыпей в общем балансе не велика и не превышает 1 %.
Если рассматривать масштабы техногенных россыпей, то к крупным и уникальным месторождениям Хабаровского и Приморского краев можно отнести месторождения долин средних порядков, отработанные преимущественно дражным способом с объемом горной массы свыше 20 млн м3. Их протяженность свыше 10 км, продуктивность свыше 500 кг на 1 км длины. Примерами таких россыпей могут служить россыпи рек Херпучи, Семи, Сулакиткан, М.Битки, Олга, Ниман, Колчан и др. Их доля в общем балансе техногенных россыпей края — 49 %. К россыпям среднего масштаба можно отнести большинство месторождений отработанных также дражным способом, с объемом промытой горной массы свыше 2 млн м3. Их протяженность составляет первые километры, продуктивность — 100-300 кг/км, доля в общем
балансе техногенных россыпей составляет — 32 %, примерами могут служить россыпи таких рек как Хон, Кайгачан, Б.Бори, Бо-тоон, Ниламокит, Тяпка, Оемку и др.
К малым месторождениям можно отнести большинство россыпей, отработанных гидромеханизированным способом и имеющих объем горной массы менее 2 млн м3. Это терассовые россыпи долин средних порядков и долинные — низких порядков. Протяженность их от нескольких сотен метров, до первых километров, продуктивность от 20 до 100 кг/км. Их доля в общем балансе техногенных россыпей составляет — 19 %.
Наиболее перспективными представляются техногенные месторождения действующих горнодобывающих предприятий, хотя они и уступают качественно ранее отработанным; менее перспективными — более богатые, но с разрушенной инфраструктурой золотороссыпные узлы, разработка которых закончилась в начале 60-х годов (Сутарский, Агние-Афанасьевский) и др.
Подавляющее большинство россыпей мелкозалегающие, лишь на отдельных месторождениях мощность рыхлых отложений превышает 10 м, исключение составляют россыпи краевых зон кайнозойских впадин, где глубина залегания ранечетвертичных россыпей достигает 40 м и более. Общая доля глубокозалегающих россыпей не превышает в балансе 5 %, а техногенных — менее 1 %.
Необходимость более внимательного и конструктивного отношения к проблеме увеличения добычи золота из россыпей связана также с экологическим состоянием районов россыпной золотодобычи. Отходы россыпной золотодобычи, так называемые техногенные россыпи, представляют собой серьезную угрозу природной среде, учитывая, что только в ДФО объемы их горной массы составляют около 10 миллиардов кубических метров.
Ресурсы продуктивной горной массы и золота в техногенных россыпях Хабаровского края после отработки геогенных россыпей подводным способом составляют соответственно 215050 тыс. м3 и 34934 кг, в том числе по золотороссыпным узлам: Кер-бинский — 86070 тыс. м3 и 14439 кг; Софийский — 58385 тыс. м3 и 5994 кг; Херпучинский — 41892 тыс. м3 и 8112 кг. Более продуктивными являются ресурсы техногенных россыпей северных районов Хабаровского края, их геологические запасы в отработанных блоках составляют 39582 тыс. м3 горной массы и 20594 кг золота (геогенные россыпи отработаны как подводным способом, так и открытым раздельным) [2].
Имеется ещё один особый тип техногенных россыпей — техногенные объекты с запасами (ресурсами) золота до 10 кг, число которых исчисляется тысячами. Эти объекты могут представлять интерес только для индивидуальных предпринимателей (вольноприносителей). Вольноприносительство существовало в России более сотни лет, в т.ч. в Советском Союзе до 1954 года, оно в различных формах сохраняется и в ряде зарубежных стран (Канада, ЮАР, Австралия и др.). На необходимость возобновления вольноприносительства указывали, как недропользователи, так и руководители ряда субъектов СФО и ДФО, особенно это становится актуальным в связи с банкротством многих артелей и увеличением безработицы в районах традиционной россыпной золотодобычи, в том числе и в ДФО. Снижение уровня россыпной золотодобычи обусловлено не только снижением уровня разведанных запасов, но и недостатками процедуры выдачи лицензий на право освоения месторождений.
Покажем на примере Хабаровского края и Амурской области возможность и целесообразность увеличения добычи россыпного золота, в том числе и техногенного, наиболее эффективным подводным способом с применением серийных драг средней мощности (250 л) и мини-драг.
Освоение россыпных месторождений в настоящее время сопряжено с необходимостью внедрения новых технологий, поскольку в ближайшем будущем основными объектами разработки становятся малообъемные геогенные россыпи и техногенные россыпные образования, как мелкие (по запасам горной массы, формируемые при открытом раздельном способе разработки), так и крупные (дражные отвалы). В этих условиях нами обоснована эффективность применения драг с 50-80-литровой емкостью черпака и дополнительным комплексом технологического оборудования.
Как правило, дражная технология является более экономичной в сравнении с технологиями, применяемыми при открытом раздельном способе разработки месторождений, что позволяет их рационально использовать при отработке месторождений с минимальными промышленными запасами металла. Преимущества мини-драг особо проявляются при разработке небольших по запасам горной массы геогенных и техногенных россыпей.
В России с 2000 г. начато производство мобильных, малолитражных драг нового поколения с емкостью черпаков 50, 75 и 80 л и обогащением песков по отсадочной технологии.
Рис. 2. Схема породопото-ков на драге 50 л
1 — дражная бочка; 2 — отсадочная машина МОД-3М; 3 — эфельный желоб; 4 — отсекатель твердой фазы потока; 5 — спирально-пластинчатый концентратор (СПК); 6 — ленточный конвейер стакера
С целью расширения функциональных возможностей использования мини-драг блочного типа при освоении сложно-структурных малообъемных россыпных месторождений предлагается доукомплектовать их следующим оборудованием:
• гидромонитором в носовой части драги для гидроразмыва пород надводной части забоя при отработке высоких бортов и террасоувальных участков;
• всасывающим устройством экранного типа (ВУЭ) для извлечения золота в процессе зачистки полотна дражного разреза;
• комплексом для доизвлечения золота из хвостов отсадочных машин МОД-3М (при их перегрузке), включающим сужающий желоб, центробежно-вибрационный концентратор (ЦВК-200) или спирально-пластинчатый концентраторы (СПК).
При значительных показателях удельной нагрузки на отсадочной машине неизбежны потери МТЗ, что может быть причиной наличия высокой доли мелких фракций в разрабатываемых песках. В подобных условиях может быть рекомендована рациональная схема эфельных и галечных породопотоков, приведенная на рис. 2.
Технологический эффект изменения схемы породопотоков заключается в том, что твердая фаза хвостов отсадочной машины и хвостов доводочных операций на блочной мини-драге поступают в спирально-пластинчатый концентратор для доизвлечения МТЗ и сброса обезвоженных эфельных продуктов обогащения на ленту стакера и далее в отвал. Кроме этого, нетрадиционная схема совместного размещения галечных и обезвоженных эфельных хвостов промывки способствует ускорению процессов самозарастания совмещенных отвалов с наличием мелких породных фракций на их поверхности.
Уровень %
14 12 10 8 6 4 2 0
□ Дражный способ 50л (с реструктуризацией) Рис. 3. Сравнительные показатели эффективности разработки техногенной россыпи
Малолитражные черпаковые драги отечественного производства оснащены скрубберными бочками и отсадочными машинами, что позволяет использовать их на объектах с невысокими содержаниями золота и для повторного освоения техногенных или труднодоступных сложно-структурных россыпей
На рис. 3 приведены сравнительные показатели рентабельности освоения техногенной россыпи открытым и дражным способом (250 л) и (50 л) после реструктуризации дражных отвалов.
При высокой эфельности разрабатываемых песков по комбинированной технологии с разрушением пород надводного борта мини-драги возникает проблема рационального отвалообразования хвостов обогащения. Для эффективного размещения галеэфельных хвостов драги рекомендуется также схема нетрадиционного транспортирования эфельных фракций грунтовым насосом, установленным в кормовой части, по пульповоду, уложенному на раме стакера драги, что исключает подэфеливание кормы драги.
Направленное изменение структуры техногенных запасов осуществляется путем предварительного удаления на борта разреза пустых галечных фракций отвального комплекса и пород вскрыши, размещенных в «пазухах» дражных ходов. Реструктуризация отвального комплекса повышает качество техногенных запасов, обеспечивает полноту извлечения золота, снижает прочность пород плотика, что позволяет применять менее энергоемкое выемочное оборудование поточной технологии — мобильные мини-драги блочного типа.
Л 13,8
2,8
0,1
/
□ Открытый способ
□ Дражный способ 250л
Выбор наиболее приемлемого сочетания эффективных процессов и оборудования добычного комплекса с учетом горнотехнических условий месторождения является важным геотехнологическим аспектом освоения сложно-структурных россыпей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Брайко В.Н., Иванов В.Н. О результатах работы золотодобывающей отрасли в 2010 году //Золотодобыча, №149, Апрель, 2011.
2. Ван-Ван-Е А.П. Ресурсная база природно-техногенных золоторос-сыпных месторождений. — М.: Издательство «Горная книга», Издательство Московского государственного горного университета, 2010. — 268 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Литвинцев В.С., Ван-Ван-Е А.П., Александрова Т.Н., Корнеева С.И. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЗОЛОТОРОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ...........3
CONTENT
Litvintsev V.S., Van-Van EA.P., Aleksandrova T.N., Korneyeva S.I. DIRECTIONS OF DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES
OF TECHNOGENIC GOLD GRAVEL DEPOSITS DEVELOPMENT........3
Resource potential of technogenic placer and a direction of development of technologies of their involving in operation by expansion of use functionality of of block type minidrags is proved.
Key words: scrubber drum, дражный dump, lithogenesis, gold-placer junction, cryolitezone.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Литвинцев Виктор Семенович — доктор технических наук, заместитель директора института по научным вопросам, заведующий лабораторией, e-mail: [email protected]
Ван-Ван-Е Анатолий Петрович — доктор геолого-минеральных наук, заведующий лабораторией,
Александрова Татьяна Николаевна — доктор технических наук, заведующая лабораторией,
Корнеева Светлана Ивановна — кандидат технических наук, ученый
секретарь, e-mail: [email protected]
Институт горного дела ДВО РАН, [email protected]
