Влияние изменения технологии извлечения золота на доступность минерально-сырьевой базы региона Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© H.A. Мацко, М.Ю. Харитонова, Н.Ф. Усманова, 2012

УЛК 622.342.1

H.A. Мацко, М.Ю. Харитонова, Н.Ф. Усманова

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА НА ДОСТУПНОСТЬ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ РЕГИОНА

Приведены результаты расчетов эффективности технологических линий для переработки песков, основанных на флотационных методах обогащения, применительно к золотосодержащим россыпным месторождениям Красноярского края. Ключевые слова: минерально-сырьевая база региона, россыпные месторождения золота, доступность месторождений, гравитационные, флотационные методы обогащения.

В Красноярском крае имеется большое количество трудно-обогатимых глинистых россыпей, а также техногенных образований, в которых много мелкого (менее 250 мкм) и тонкого золота (менее 100 мкм). Иногда его доля превышает 35 %. Несмотря на большое количество такого золота, добиться его извлечения с приемлемой рентабельностью удается не всегда. Для извлечения металла на большинстве предприятий традиционно используют гравитационные методы обогащения, в результате тонкое золото практически теряется.

Экономическая ситуация в россыпной золотодобыче Красноярского края, как и в целом по России в районах, где ведется добыча золота из россыпей, непростая. Большинство объектов имеют невысокую эффективность, не осваиваются, резерв высоко эффективных месторождений практически отсутствует, компании работают, зачастую, на грани приемлемой рентабельности, сокращают или прекращают деятельность. В такой ситуации возможность дополнительного получения золота представляется для недропользователей весьма привлекательной.

При оценке содержаний металла на стадии геологоразведки допускаются существенные ошибки при учете золота мелких и тонких классов, фактически оценки подлежит, только «гравитационное» золото, поскольку золотины крупностью менее 0,044 мм гравитационным обогащением не извлекаются вообще, а мелкое золото извлекается только частично. В то же время накопленные к настоящему времени сведения позволяют считать, что значительная часть металла в еще не освоенных россыпях представлена именно мелким и тонким золотом, а в техногенных месторождениях тонкое золото преобладает. В золотоносных россыпях, приуроченных к корам выветривания, доля тонкого золота превышает 50 %. Для отдельных россыпей недоучет составляет 100 % от содержания и более.

Проведенные исследования показали возможность рентабельно извлекать из песков мелкое золото, в том числе и мельче 0,25 мм. В Институте химии и химической технологии СО РАН для повышения эффективности извлечения мелкого и дисперсного золота разработаны варианты комбинирования технологических линий

для переработки песков, основанные в основном на применении флотационных методов обогащения [2]. Исследованиями установлено, что флотационные методы дают дополнительные преимущества в сравнении с гравитационными и позволяют повысить извлечение золота крупностью -0,25 мм в 2—2,5 раза. Показано, что даже если в сырьевой базе предприятия мелкого золота более 50 %, его можно успешно извлечь. Выбор конкретного варианта определяется экономической эффективностью для конкретного объекта - россыпного месторождения, коры выветривания или техногенного образования.

Варианты технологических линий разработаны с учетом различного вещественного состава песков и крупности золота. Для обогащения песков, где доля золота мелких классов не больше 10 % и содержание глины до 30 %, целесообразно применение гравитационно-флотационной технологии. Процесс флотации осуществляется либо на передвижных модульных установках, либо в выработанном пространстве. В этом случае основная часть золота извлекается по гравитационной схеме, а мелкое и тонкое до-извлекается флотацией. Для обогащения песков с большей долей мелкого золота (более 30 %) и при содержании глины от 10 % показана целесообразность в первую очередь внедрять процесс флотационного извлечения металла с последующим доизвлечением гравитационного золота из хвостов флотации. Внедрение флотации в технологическую схему переработки песков осуществляется при минимальных изменениях технологии горных работ и капитальных затрат.

В связи с этим, целью исследований было изучить, как изменится доступность месторождений и в перспективе, состояние россыпной минерально-

сырьевой базы края в целом, если предположить, что применение разработанных комбинированных гравитационно-флотационных схем переработки песков станет нормальной региональной практикой, в результате недропользователи смогут успешно извлекать золото мельче 0,25 мм.

Для достижения поставленной цели исследований для оценки изменения доступности месторождений далее использован формализованный метод аналогий, основанный на анализе освоенности месторождений различного качества и масштаба. Метод ранее был успешно адаптирован для объектов МСБ коренного и россыпного золота Красноярского края, показал свою эффективность, оперативность и удобство в использовании [1]. Основанием для оценки в используемом подходе служит минерально-сырьевая база, представленная диаграммой «запас-содержание». Характеристикой доступности месторождений является вероятность вовлечения месторождения в эксплуатацию. Она определяется как доля освоенных месторождений с близкими значениями запасов и содержания полезного компонента в руде к общему количеству месторождений с аналогичными характеристиками. Для 137 месторождений Красноярского края, используя данные по гранулометрическому анализу шлиха, определили расчетный прирост содержания золота в песках, обусловленный недоучетом тонкого золота при шлиховом опробовании. На основе этих данных по разработанной методике для различных технологических схем обогащения были рассчитаны затраты на разработку месторождений, предельно допустимые затраты для россыпей региона, количество эффективного (прибыльного) металла, доступность (вероятность освоения), а также эффективность.

Моделирование состояния освоенности сырьевой базы показало, что включение в технологическую линию переработки песков флотационного узла по сравнению с традиционно применяемой гравитационной схемой для сырьевой базы края позволит получить следующие преимущества:

1. Повысить доступность освоения месторождений. При этом произойдет перераспределение месторождений по уровню доступности: увеличится количество месторождений с доступностью 0,5-0,8, низко доступ-

ных (с доступностью 0-0,1) станет меньше, сократится число нерентабельных месторождений, освоение которых в настоящее время экономически невыгодно (рис. 1).

Повышение доступности освоения россыпей в ситуации недоучета и потерь мелкого золота, которая сложилась в последнее время, является весьма важным фактором. Ограниченность истощенной ресурсной базы россыпного золота привела к тому, что, зачастую, конкурсы на право пользования участками недр не состо-

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Доступность

□ Гравитационная технология □ Флотационно-грав итац.технология

Рис. 1. Диаграмма распределения россыпных месторождений края по доступно■ сти

Рис. 2. Распределение россыпных объектов Красноярского края по себестоимости металла

3,5 3,0 2,5 2,0

1,5

О 1;

0

п а>

1

Л £ а

а>

о о

1,0

0,5

Изолинии вероятностей освоения

^0,6

а> о

• оо

^ о о'

О с^4

-о^

ЭФФЕКТИВНЫЕ

оо

НЕЭФФЕКТИВНЫЕ

о -неразрабатывемые • -разрабатываемые А - перейдут в эффективную область

о о

о \

оов\„

Линия нулевой эффективности

5 50 500 5000

Запасы песков, тыс.м3

Рис. 3. Распределение золотоносных россыпей Красноярского края и линия нулевой эффективности

ятся из-за отсутствия участников, поскольку неочевидны размеры будущей прибыли. Рост доступности освоения россыпей повысит интерес недропользователей, как к объектам для новых проектов, или в плане расширения действующих компаний.

2. Снизить эксплуатационные расходы на единицу продукции. Удельные текущие затраты на тонну готовой продукции (э) после внедрения флотационно-гравитационной схемы для россыпей Красноярского края в соответствии с логит-регрессионной моделью, построенной по суммарным запасам, определены по следующей эмпирической формуле:

э = и.. 0,41 • е175 • 5-1'31 - Зй , (1) а ф

где а — содержание золота (с учетом тонких классов), г/м3, Зф - дополнительные затраты на флотацию, иБ$/г, 5 — запасы песков, тыс.м3, Ц — цена золота, иБ$/г.

Оценка затрат на разработку россыпей показала, что с учетом дополнительных затрат на флотацию, для всех месторождений будет достигнуто заметное сокращение эксплуатационных расходов, что приведет к повышению прибыли производителей. Снижение издержек производства позволит некоторым россыпям, которые на сегодня считаются экономически невыгодными, перейти в разряд рентабельных (рис. 2).

3. Получить дополнительное количество металла. Включение в технологическую линию флотационного узла для извлечения мелкого и тонкого золота позволит золотодобывающим компаниям увеличить добычу золота. Реализация проекта позволит извлечь дополнительное золото. Сырьевая база россыпей края получит более высокую экономическую оценку: общие запасы золота возрастут на 21 %, эффективные запасы — на 44 %. При этом, для получения дополнительного золота не

Таблица 1

Показатели, характеризующие эффективность внедрения флотационного узла в технологическую схему

Объект Прирост Прирост Доступность, д.е. Эксплуатационные Эффективность,

запасов эффек- затраты, $/г д.е.

металла, тивных Технологическая схема обогащения

% запасов Гравита- Флота- Гравита- Флота- Гравита- Флота-

металла, ционная ционно- ционная ционно- ционная ционно-

% гравитационная гравитационная гравитационная

По всей МСБ 21 44

Р. Мал. Вес- 109 Эфф. 0,04 0,25 36,24 17,33 0,80 1,67

нина запасов не было

Р. Бол. Пен- 126 Эфф. 0,03 0,25 39,41 17,42 0,73 1,66

ченга запасов не бымо

Александров- 19 426 0,25 0,85 17,27 6,39 1,67 4,52

ская терраса

Р. Захаровка 42 574 0,17 0,78 20,34 7,58 1,42 3,81

Ильинская 170 173 0,32 0,73 15,15 8,32 1,91 3,47

терраса

Р. Чингасан 82 29 0,62 0,73 9,95 8,33 2,91 3,47

Р. Мал. Ку- 168 80 0,44 0,70 12,79 8,85 2,26 3,27

зеева

Нижне- Ели- 45 79 0,39 0,64 13,66 9,61 2,11 3,00

заветинская

терраса

требуется увеличения объемов переработки горной массы и больших капитальных затрат.

В табл. 1 показан эффект от внедрения предлагаемой технологии в целом для сырьевой базы и для россыпей, которые представляют наибольший практический интерес - «Александровская терраса», «Р. Захаровка», «Ильинская терраса», «Р. Чингасан», «Р. Мал. Кузеева», «Нижнее-Елизаветинская терраса». Так, для россыпи «Ильинская терраса», в запасах которой мелкое золото составляет 170 %, прирост эффективности составит 82 %, значителен прирост количества прибыльного металла - почти в 3 раза.

Для 19 россыпей возможность дополнительного получения золота в ре-

зультате применения разработанных комбинированных технологических линий для переработки песков, позволит перейти из разряда нерентабельных в рентабельные. На диаграмме «запас-содержание» они будут располагаться выше линии граничной доступности (рис. 3). В качестве примера в табл. 1 представлены две россыпи («Р. Мал. Веснина», «Р. Б. Пен-ченга»), которые по предварительной экономической оценке являются нерентабельными, доступность их ниже граничной (для края граничная доступность 0,07). Эффективность освоения, подсчитанная как отношение цены готовой продукции к эксплуатационным затратам, у этих месторождений меньше единицы. С включени-

ем флотации в технологическую линию обогащения, они могут быть эффективно отработанны.

Таким образом, даже предварительный анализ эффективности внедрения новой технологии показывает перспективность применения флота-ционно-гравитационного метода извлечения золота при разработке россыпей края и демонстрирует целесообразность детальных проработок для

1. Усманова Н.Ф., Брагин В.И.. Исследование особенностей совместного действия реагентов при флотации частиц различной крупности // Горный информационно-аналитический бюллетень, М: МГГУ, 2003. -№12.- С. 198-200.

широкого применения его в практику. Возможность перерабатывать глинистое труднообогатимое сырье с преобладанием мелкого золота повысит привлекательность месторождений для инвесторов, окажет положительное влияние на доступность минерально-сырьевой базы, и будет способствовать более эффективному освоению потенциала россыпного золота Красноярского края.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. Мацко H.A., Харитонова М.Ю. Мезо-экономический подход к оценке доступности сырьевой базы территории // Горный информационно-аналитический бюллетень, М: Изд-во МГГУ, 2005. — №10.— С. 142— 148 ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Мацко H.A. — доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт проблем комплексного освоения недр РАН, е-mail: [email protected],

Харитонова М.Ю. — кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт химии и химической технологии СО РАН, е-mail: [email protected],

Усманова H. Ф. — кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт химии и химической технологии СО РАН, е-mail: [email protected]

А

англо-русский

СЛОВАРЬ

по горному

делу

rnrilü Г' х >.»..,.'[

НОВИНКИ ИЗДАТЕЛЬСТВА «ГОРНАЯ КНИГА»

Составитель Л.Л. Графова Англо-русский словарь по горному делу

Год: 2012 Страниц: 172 ISBN: 978-5-98672-287-0 UDK: 811.11

Словарь содержит около 6000 терминов, терминологических сочетаний и сокращений по горному делу и смежным вопросам. Для ученых и специалистов, работающих в области горного дела, преподавателей, студентов и аспирантов высших учебных заведений, а также технических переводчиков.