CC BY
61
СЕМИНАР 1
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 98" МОСКВА, МГГУ, 2.02.98 - 6.02.98
В.А. Шестаков, Т.В. Литовченко, НГТУ
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ РУД ПО СОРТАМ
Раздельная выемка и переработка руд разных сортов на многих месторождениях позволяет значительно повысить показатели извлечения при переработке (обогащении и металлургическом переделе), а также уровень комплексности использования недр и добываемых полезных ископаемых, что весьма важно для увеличения производственной мощности предприятий по конечной продукции (металлам, металлам в концентратах и т.д.) и снижения затрат на ее производство. С другой стороны раздельная добыча и переработка руд по сортам требует некоторого увеличения капитальных и эксплуатационных затрат. Например, из-за необходимости проходки дополнительных эксплуатационно-разведочных выработок для разделения запасов руд по сортам, дополнительных вскрывающих выработок для раздельной выдачи руд разных сортов из шахты, применения раздельной отбойки для осуществления внутриблоковой селекции, организации внутрирудничных складов, создания дополнительных бункеров, выполнения других дополнительных работ, связанных с раздельной добычей и переработкой. Иногда посортная разработка может потребовать увеличения фронта работ при той же производственной мощности рудника по рудной массе или уменьшения ее из-за необходимости снижения интенсивности отработки блоков. Поэтому экономическая целесообразность раздельной добычи и переработки руд по сортам может быть установлена на основе сопоставления дополнительной ценности (по сравнению с валовой выемкой) с дополнительными затратами на ее получение. Для облегчения процедуры выбора и экономической оценки того или иного способа раздельной выемки целесообразно эти способы классифицировать в зависимости от поставленной цели. Например, для решения задачи экономического сравнения способы раздельной выемки и переработки могут быть разделены в зависимости от особенностей месторождений, характера оруденения, количества и доли сортов руд и т.п.) и необходимых работ, без которых разделение руд по сортам невозможно.
По месту осуществления способы раздельной выемки могут быть трех видов: 1) поблочное разделение руд по сортам (когда можно в пределах рудника выделить блоки только с каким-то одним сортом руды); 2) внутриблочное разделение руд по сортам (когда в каждом блоке два или несколько сортов руды); 3) комбинированное поблочно-вутриблочное разделение когда можно выделить часть блоков только с рудой одного какого-то сорта, а в другой части блоков осуществлять внутриблочное разделение двух или нескольких сортов.
Если можно разделить месторождение на блоки, в
3 і 1999
которых только один какой-то сорт руды, то выемку по сортам можно осуществлять без изменения систем разработки и технологии горных работ и, если это будет выгодно, пройти дополнительные выработки (ствол, рудоспуск и т.п.) и оборудовать их транспортными и подъемными средствами.
Естественно, что чем больше сортов, тем сложнее организовать их раздельную добычу и переработку. Раздельная выемка руд по сортам может осуществляться несколькими способами. В простейшем случае путем отработки блоков с разными сортами руд, раздельно выдаваемых из рудника, чтобы перерабатывать на обогатительной фабрике на разных секциях или поочередно на тех же секциях. Если нельзя выделить целые блоки с отдельными сортами руд, то раздельная выемка этих сортов осуществляется внутри каждого блока, что приводит к некоторому увеличению затрат на добычу и снижение интенсивности горных работ. Обоснование условий эффективного применения раздельной и валовой выемки может быть осуществлено на основе следующих рассуждений. В зависимости от соотношения различных полезных компонентов в руде отдельных блоков их запасы могут отрабатываться и перерабатываться либо в одном рудопотоке, либо раздельно. В случае, когда не требуется дополнительных капиталовложений, оценку эффективности вариантов можно осуществлять по прибыли, а когда необходимы дополнительные капитальные затраты, то лучше использовать для сравнения критерий прибыли за вычетом дополнительных затрат (с учетом процентов за кредит) за какой-то расчетный период времени. Если принять за базовый вариант валовую выемку, при которой суммарная прибыль (руб.) будет равна
2Прб г4= ЕА6(Цд6 - Сдб)
t=1 t=1
где Ццб - извлекаемая ценность добываемой рудной массы при базовом варианте, руб/т; Сдб - удельные затраты на добычу и переработку при том же варианте, руб/т. Если варианты не отличаются по срокам отработки запасов, то формула для определения экономии (руб.) от раздельной выемки будет иметь вид:
Э = Х* -Хпрб* = ХА4(Цд - Сй) -1=1 1=1 1=1
-ХА^Цд« - Сдб,)
1=1
где Аа и А, - производственная мощность рудника по рудной массе в 1-й год при валовой и раздельной вы-
53
емке, т/ год; ^ - расчетный срок отработки запасов при валовой и раздельной выемке запасов, лет; Ццб4 и ЦД - извлекаемая ценность добываемой рудной массы при валовой (базовый вариант) и раздельной выемке в Ьй год, руб/т; Сдб и Сд - затраты на добычу и переработку при валовой и раздельной выемке в ^й год, руб/т; Прбг и Прг - годовая прибыль при валовой и раздельной выемке в Ьй год, руб/год.
Если переход на раздельную добычу и переработку требует дополнительных капитальных затрат, например, на проходку и оборудование аккумулирующего рудоспуска, то экономия (руб.) будет равна
где ^ - срок выполнения дополнительных работ для перехода к раздельной выемке, лет; К - капиталовложения в Ьй год, необходимые для выполнения дополнительных работ, руб/год; Ен - коэффициент, характеризующий процентную ставку за кредит для выполнения дополнительных работ в Ьй год, доли ед.
Важнейшим условием правильного решения задачи сравнительной оценки раздельной и валовой выемки является определение извлекаемой ценности добываемой рудной массы. Наиболее сложно определять эту величину для комплексных разносортных руд. Рекомендуемый официальными документами метод пересчета извлекаемой ценности всех полезных компонентов на один основной (например, компонентов полиметаллических руд на свинец) не учитывает того важного обстоятельства, что закономерности извлечения этих компонентов при обогащении и металлургическом переделе очень сильно отличаются. Анализ фактических данных, например, Урупской обогатительной фабрики показывает, что извлечение меди в медный концентрат в зависимости от ее содержания в добываемой рудной массе изменяется не так, как изменяется извлечение в тот же концентрат золота и серебра (таблица №1).
Если извлечение меди в медный концентрат в зависимости от содержание ее в рудной массе изменяется согласно выражению ем=0,0342-а+0,7952, где а -содержание меди в перерабатываемой рудной массе %, то извлечение золота и серебра изменяется совсем по другим зависимостям. Совсем не учитывает метод пересчета на один металл особенностей многосортной руды, содержание металлов в каждом сорте руды и доли этого сорта в общей добыче. Не учитывает этот метод также то обстоятельство, что в комплексных рудах содержание части компонентов измеряется в процентах, а другой части (благородных и редких металлов) измеряется в г, кг и т.д. Неучет этих важных факторов может привести к серьезным ошибкам, особенно если при обогащении комплексных руд конечные продукты представлены несколькими концентратами. Для того, чтобы избежать этих ошибок, извлекаемая цен-
ность добываемой рудной массы многосортных руд должна определяться в зависимости от горно-геологических условий индивидуально и конкретно для каждого месторождения и каждого сорта руды с учетом доли этого сорта и с учетом схемы реализации конечной товарной продукции. Если предприятие работает нормально, его продукция находит рынок внутри страны по каким-то устойчивым рыночным ценам и ценность реализуемой товарной продукции позволяет обеспечить производство всем необходимым, то, например, применительно к условиям Урупского ГОКа извлекаемая ценность добываемой рудной массы в зависимости от вариантов принимаемой технологии добычи и переработки может быть определена по следующим формулам:
а) при валовой разработке месторождения и производстве одного медного концентрата
Цд = 0,01-см -(1-Р )е ом • Цмк +!с, .(1 -Р )е 01 • Ц,
1=1
где см, еом - содержание меди в балансовых запасах месторождения, % и извлечение ее при обогащении, доли ед.; Цмк - отпускная цена меди в медном концентрате, руб/т: Р - разубоживание руды, доли ед.; Пб - число благородных металлов в руде; с, и ео1 -содержание 1-го благородного металла в руде, г/т и извлечение его в концентрат, доли ед.; Ц - отпускная цена 1-го благородного металла в концентрате, руб/г.
б) при раздельной добыче и переработке медных и медно-цинковых руд и производстве медного и цинкового концентратов из обоих сортов руд
Цд = я • 0,01-[с м • (1 -р ')-е: и • ц мк+с ц • (1 -р ')-е: ц • ц цк ]+
+ (1-ф • 0,01 •[с ^ (1 -Р ") •е • Ц мк + с " • (1 -Р ") •ео'ц • Ц ц'к ] +
+ я •1^ (1 -Р') •е оц • Ц"+(1-я) •]>"• (1 -Р ") •е о', • Ц" ,
1=1 1=1
где я, (1-я) - доли запасов медно-цинковых и медных руд, доли ед.; с'м и с"м - содержание в медноцинковых и медных рудах (балансовых запасах), %; с'ц и с"ц - содержание цинка в медно-цинковых и медных рудах, %; е'ом и е"ом - извлечение меди из медноцинковых и медных руд при обогащении, доли ед.; е'оц и е"оц - извлечение цинка из медно-цинковых и медных руд, доли ед.; Ц'мк и Ц"мк - отпускная цена меди в концентрате из медно-цинковых и медных руд, руб/т; Р' и Р" - разубоживание медно-цинковых и медных руд, доли ед.; с'! и с"! - содержание 1-го благородного металла в медно-цинковых и медных рудах, г/т, кг/т; е'о1 и е"о1 -извлечение 1-го благородного металла из медноцинковых и медных руд, доли ед.; Ц и Ц"1 - отпускная цена 1-го благородного металла в концентратах из медноцинковых и медных руд, руб/г, руб/кг;
в) при раздельной добыче и переработке медноцинковых и медных руд и производстве медных концентратов из обоих сортов руд и цинковых концентратов из медно-цинковых руд
Цд = я• 0,01-[сМ • (1 -р )єО„• ЦМк + сц • (1 -Р')•«Оц• ЦЦк] +
г т Пб
+ (1-я)• 0,01-[см• (1 -р )вО'м• ЦМк]+я-Ес'• (1 -р )во,• Ц' +
І=1
+(1-я) •Ее с'' • (1 -р )Е о, • ц'' ,
І =1
где я - доля медно-цинковых руд в общих запасах, доли ед.; (1-я)-доля медных руд, доли ед.; с'м и с"м -содержание меди в медно-цинковых и медных рудах месторождения; в'ом и в"ом - извлечение меди из медно-цинковых и медных руд при обогащении, доли ед.; с'ц и в'оц - содержание цинка в медноцинковых рудах, % и извлечение его в цинковый концентрат, доли ед.; Ц'цк - отпускная цена цинка в цинковом концентрате из медно-цинковых руд, руб/т; Ц'мк и Ц"мк - отпускная цена меди в концентрате из медноцинковых руд и медных, руб, руб/т; с', и с", - содержание і-го благородного металла в медно-цинковых рудах и медных рудах, г/т, кг/т и т. п.; пб - число благородных металлов в рудах; в'о, и в"о, - извлечение і-го благородного металла из медно-цинковых и медных руд при обогащении, доли ед.; Ц', и Ц", - отпускная цена і-го, благородного металла в концентратах из медно-цинковых и медных руд, руб/г, руб/кг.
Если в качестве товарной продукции ГОКа служит не концентрат, а возвращаемая ему часть продукции в виде черновой или рафинированной меди или даже медного проката (другая часть взимается металлургическими заводами в качестве оплаты за переработку концентратов), то извлекаемая ценность добываемой рудной массы при валовой ее добыче и переработке определится (руб/т) по формуле
Цд = 0,01 • см• (1 -Р)•Во •« • (Ц„к -Сд1)+£с, • (1 -Р)•«¡о •ей • (Ц -Сд,) ,
І=1
где в1 - извлечение меди из медного концентрата в черновую медь на металлургическом заводе, доли ед.; Ц1 - рыночная цена черновой меди, руб/т; вом и во, -извлечение меди и ьго благородного металла при обогащении, доли ед.; в1 и е1, - извлечение меди и ьго благородного металла при металлургическом переделе концентратов в черновую медь и первичные благородные металлы, доли ед.; Ц1, - рыночная цена ьго благородного металла, руб/г; Сд1 и Сд1, - затраты на добычу, обогащение и переработку концентрата в черновую медь и благородные металлы, руб/т рудной массы.
Если в качестве товарной продукции служит рафинированная медь, извлекаемая ценность добываемой рудной массы по меди определяется по формуле (руб/т)
Цд = 0,01 •см Ч1-Р )Во •В! •Вг •(Ц2 -Сд1 -Сд2) , а при продаже медного проката (руб/т)
Цд = 0,01. см • (1 -Р )В о •В1 .В 2 3 • (Цз - Сд1 - С д2 - Сдз).
В этих формулах: е2 и е3 - извлечение из черновой меди в рафинированную и из рафинированной в медный прокат, доли ед.; Сд2 и Сд3 - затраты на переработку черновой меди в рафинированную и рафинированной в прокат, в расчете на 1т добываемой и ________________________________________Таблица 1
Извлечение в концентрат, %
меди золота серебра
75 45 47
80 51 53,5
85 57 59,5
90 63 67
перерабатываемой рудной массы, руб/т. Определив по этим формулам извлекаемую цен-ность добываемой рудной массы можно выбрать наиболее эффективный вариант реализации продукции ГОКа. Подставляя в вышеприведенные формулы все необходимые показатели, можно решить практически все техникоэкономические задачи по оценке и переоценке запасов месторождения, выбору систем разработки, в том числе и по сравнению вариантов раздельной и валовой добычи и переработки.
Анализ запасов медных и медно-цинковых руд Урупского месторождения показал, что при валовой их выемке среднеквадратическое отклонение содержания меди от среднего (1,62 %) равно 0,31 %. Если эти руды разделить на 2 сорта: медные и медно-цинковые, то среднеквадратическое отклонение содержания меди в первых рудах составит 0,251 % при среднем содержании 1,47 %, а во-вторых, 0,225 % при среднем содержании меди 1,79 %. Поэтому благодаря разделению руды на два сорта может быть существенно повышено извлечение меди при обогащении. Было установлено, что при среднеквадратическом отклонении от среднего в 0,478 % извлечение меди составляло 82,07 %, а при отклонении до 0,236 % извлечение меди повышалось до 87,8 %. Благодаря разделению руд на два сорта, извлечение меди при обогащении увеличится на 5 %. Кроме этого, может быть достигнуто достаточно высокое извлечение цинка из медно-цинковых руд.
Расчеты по вышеприведенной методике показывают, что, благодаря разделению запасов Урупского месторождения на медные и медно-цинковые руды, имеется возможность увеличить производственную мощность предприятия в ценностном выражении в 1,201,25 раза. Кроме этого, соответственно в 1,2-1,25 раза уменьшится ущерб окружающей среде. Если учесть, что во многих странах плата за нарушение окружающей среды очень высока (например, в Германии она больше себестоимости добычи угля), то можно полагать, что экономия от повышения извлекаемой ценности добываемых полезных ископаемых по данному виду расходов может быть огромной.
© В.А. Шестаков, Т.В. Литовченко
з і 1999
53
