Уникальная технология — способ подземного выщелачивания (СПВ) золота — отмечает свой 15-летний юбилей. Впервые в мировой золотодобыче СПВ был успешно применен в 1994 г. на Гагарском золоторудном месторождении в России (Свердловская обл.) золотодобывающей компанией «А/С «Гагарка». Основываясь на полученном положительном опыте, СПВ получил эффективное развитие в Уральском регионе: работы успешно ведутся на нескольких месторождениях золота, суммарная накопленная добыча золота приближается к одной тонне (табл. 1).
Таблица 1. Золоторудные месторождения, отрабатываемые СПВ
Месторож- |
Начало |
Тип месторождения |
Содер- |
Глубина отработ- |
Запасы |
Добыто |
Гагарское |
1994 |
окисленные руды |
1–1,2 |
до 70 |
780 |
704 |
Маминское |
2003 |
окисленные руды в глинисто-щебенисто-дресвяной коре выветривания |
0,5–0,6 |
40–45 |
233 |
73 |
Долгий Мыс |
2003 |
глинистая кора выветривания |
0,5–0,6 |
до 120 |
1500 |
66 |
Верхотурское |
2005 |
окисленные руды |
0,2–0,4 |
30–40 |
108 |
15 |
Восточно-Семеновское |
2005 |
глинисто-щебнистая зона окисления колчеданного |
1,5–1,7 |
40 |
414 |
74 |
Всего добыто Au способом ПВ в Уральском регионе: |
932 |
Принцип подземного выщелачивания в его классическом варианте достаточно прост. В рудном теле пробуривают несколько скважин. В одни (закачные) подают выщелачивающий раствор, а из других (откачных) извлекают продуктивный золотосодержащий раствор, который поступает на дальнейшую переработку, например, методом адсорбции на активированный уголь. В результате такого подхода создается возможность рентабельной отработки месторождений или отдельных их участков, отличающихся тяжелыми горно-геологическими условиями залегания; маломощных месторождений; месторождений с убогим содержанием золота в руде. Ряд факторов, являющихся отрицательными для традиционных горных производств: большая глубина залегания руд; высокая обводненность месторождения; низкие содержания; мелкое и «упорное» золото; забалансовые и маломощные рудные тела и др., — для СПВ золота не меют принципиального значения.
Важно подчеркнуть, что ПВ золота ведется без цианидов, с использованием гидрохлоридной технологии, что позволяет обеспечивать экологическую безопасность работ. В качестве растворителя на уральских месторождениях применяют гипохлорит калия и натрия, получаемый методом электролиза, и газообразный хлор [1]. Приготовление рабочего раствора ведут на месторождении с использованием подземных вод, распространенных в контуре рудных тел. В целях упрощения процесса хлорирования предложено использовать для выщелачивания золота активный хлор, получаемый из гипохлорита кальция. Последний содержит 33,9% активного хлора и так же эффективен, как и газообразный хлор, но более безопасен. Усовершенствованную технологию используют в процессе опытных работ на Лапинском участке ПВ Егорьевского месторождения в Новосибирской области. В ходе лабораторных технологических и опытных натурных работ на опытном блоке получены положительные результаты.
Принципиальная технологическая схема отработки месторождения СПВ приведена на рис., а вытекающие из практики горно-технологические условия применимости метода — в табл. 2.
Таблица 2. Горно-технологические условия применения способа ПВ золота
Природные факторы |
Условия применения ПВ золота |
Общие условия |
|
1.Климат |
умеренный, суровый |
2.Рельеф поверхности |
смешанный |
3.Освоенность района |
освоенный и малоосвоенный (наличие дороги к объекту) |
Горно-геологические условия месторождения |
|
4.Тип месторождения по состоянию горного массива |
золотоносные коры выветривания, зоны |
5.Условия залегания рудных тел |
самые разнообразные от столбообразных |
6.Состояние горного массива |
осадочные породы, зоны дробления, |
7.Морфология рудных тел |
не имеет особого значения, выщелачивание ведется на «массу» |
8.Глубина залегания рудных тел |
от 0 до 500 м |
9.Мощность рудных тел |
от 0,2 м и более |
10.Геокриологические условия |
в зонах вечной мерзлоты оттайка |
Гидрогеологические условия |
|
11.Обводненность рудных тел |
частично (от 50 %) и полностью обводненные рудные тела |
12.Температура воды |
от +2 до +30 °С |
13.Минерализация вод |
пресные, слабосоленые, при наличии хлор-иона — минерализованные |
14.Коэффициент фильтрации пород |
0,2–20 м/сут. |
15.Водоносный комплекс |
напорный или безнапорный |
Геотехнологические свойства руд |
|
16.Тип минерализации |
окисленные руды, золотокварцевый, россыпное золото, слабосульфидный, сульфидный при наличии |
17.Степень окисленности руд |
окисленные, полуокисленные, смешанные руды в зонах дезинтеграции |
18.Характер рудной минерализации |
прожилковый, трещиновато-вкрапленный, вкрапленный, |
19.Форма нахождения и крупность |
свободное (от 30–40 %), мелкое, |
20.Состояние поверхности частиц |
свободное, в сростках, золото в «рубашке», золото покрытое |
21.Содержание глинисто-алевритовой |
до 50–60 % |
22.Содержание вредных примесей: |
|
- карбонаты |
до 8–12% |
- органическое вещество |
до 7% |
- сульфиды |
до 10% |
23.Содержание золота: |
|
- бортовое |
0,2 г/т |
- среднее по месторождению |
от 0,5 г/т |
Главным условием подземного выщелачивания является обводненность месторождения — возможность подвода выщелачивающего реагента к руде и подъем продуктивных растворов на поверхность в количествах, обеспечивающих рентабельность процессов. Наиболее подходящими для подземного выщелачивания являются руды с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 10 м/сут.
Достоинства способа ПВ золота, подтвержденные почти 16-летней практикой, следующие:
- высокая технологичность капитального строительства и основных производственных процессов (табл. 3, 4);
- сравнительно малые капитальные затраты на строительство рудника и низкие эксплуатационные расходы (табл.5), что обеспечивает самую высокую рентабельность добычи золота в отрасли;
- круглогодичный режим работы рудника;
- дешевые и широко распространенные реагенты;
- мобильное и блочное исполнение основных переделов технологического комплекса;
- щадящее экологическое воздействие на окружающую среду (бесцианидные растворы, отсутствие горных работ и вредных выбросов);
- малая численность рабочего персонала (20–25 человек на руднике с годовой производительностью до 100 кг золота).
Одним из существенных достоинств СПВ является возможность разрабатывать золоторудные объекты, которые по содержанию золота, глубине залегания руд (песков, хвостов и др.), технологическим свойст-вам руд и другим условиям не могут быть отработаны по классическим технологиям с экономически приемлемыми показателями. Как показал опыт, рентабельная разработка месторождений золота кор выветривания с содержаниями металла до 0,3–0,5 г/т возможна только способом ПВ. Не исключено применение ПВ и для отработки первичных руд, в первую очередь, с низким содержанием металла. Применение ПВ в этом случае потребует предварительного рыхления руды под землей с применением взрывчатых веществ. Предварительные проработки этого вопроса уже ведутся.
Таблица 3. Объекты капитального строительства
Производственные операции |
Традиционные способы |
Геотехнологи- |
|||
Подземная |
Открытая |
Россыпи |
КВ |
ПВ |
|
Стволы шахт, околоствольные выработки, квершлаги и т.п. |
+ |
|
|
|
|
Добычной полигон (сооружение скважин и обвязка) |
|
|
|
|
+ |
Поверхностный горный комплекс |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Компрессорные станции |
+ |
|
|
|
+* |
Вентиляционные установки |
+ |
+ |
|
|
|
Водоотливные и водоотводные установки |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Сооружения и оборудование для транспортировки руды |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Дробильное отделение на ЗИФ |
+ |
+ |
|
+ |
|
Отделения измельчения руды на ЗИФ |
+ |
+ |
|
|
|
Отделение выщелачивания руды |
+ |
+ |
|
|
|
Отделение сорбции и десорбции (УППР) |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
Отделение экстракции и реэкстракции |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
Отделение гравитационного обогащения |
|
|
+ |
|
|
Хвостохранилища и пульповоды |
+ |
+ |
+ |
|
|
Отвала вскрышных пород |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Трубопроводы для технологических растворов |
|
|
|
+ |
+ |
*возможность обеспечивать насосный раствороподъем из скважин
Таблица 4. Основные производственные процессы
Производственные процессы |
Традиционные способы |
Геотехнологи- |
|||
Подземная |
Открытая |
Россыпи |
КВ |
ПВ |
|
Проходка стволов шахт и др. горнокапитальных выработок |
+ |
|
+* |
|
|
Проходка горноподготовительных и нарезных выработок |
+ |
|
+* |
|
|
Вскрышные работы |
|
+ |
+ |
+ |
|
Выемка и отбойка руды, буровзрывные работы |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Бурение и оборудование скважин |
|
|
|
|
+ |
Погрузка и транспортировка руды, выдача на поверхность (из карьера) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Погашение выработанного пространства |
+ |
+ |
|
+ |
|
Водоотлив |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Вентиляция выработок |
+ |
+ |
|
|
|
Транспортировка руды от рудника до перерабатывающего завода или промприбора |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Транспортировка продуктивных и рабочих растворов |
|
|
|
+ |
+ |
Дробление руды на фабрики |
+ |
+ |
|
+ |
|
Измельчение руды, агломерация руды |
+ |
+ |
|
+ |
|
Выщелачивание золота из руд (концентр.) |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
Отмывка песков |
|
|
+ |
|
|
Сорбция – десорбция (озоление активного угля) |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
Транспортировка и складирование хвостов |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Рекультивация |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Таблица 5. Калькуляция себестоимости добычи грамма золота различными способами (расчет проведен в $ США по данным 1997 г.)
Вид затрат |
Подземное |
Кучное |
Сорбционная технология |
Традиционный процесс |
||||
% |
р/г |
% |
р/г |
% |
р/г |
% |
р/г |
|
КАПИТАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ: |
||||||||
1.Добыча руды её дробление, измельчение и агломерация |
- |
- |
37,5 |
234,9 |
34,1 |
265,5 |
32,1 |
279,0 |
2.Бурение технологических скважин и их оборудование |
33,8 |
146,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3.Устройство площадки для выщелачивания |
- |
- |
9,9 |
62,7 |
- |
- |
- |
- |
4.Техника для доставки руды и формирования кучи, обвязка скважинных полей |
18,0 |
78,3 |
10,3 |
64,8 |
- |
- |
- |
- |
5.Выщелачивание и сгущение |
9,1 |
39,6 |
2,3 |
7,4 |
17,4 |
135,0 |
14,9 |
129,6 |
6.Разделение твердой и жидкой фазы |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
15,3 |
133,2 |
7.Осаждение и рафинирование золота |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,2 |
36,0 |
8.Сорбция золота, регенерация сорбента и рафинирование золота |
3,9 |
17,1 |
3,2 |
19,8 |
10,8 |
83,7 |
- |
- |
9.Складирование хвостов |
- |
- |
- |
- |
5,4 |
42,3 |
4,8 |
41,4 |
10.Обезвреживание стоков |
2,10 |
9,0 |
1,60 |
9,9 |
2,3 |
18,0 |
0,7 |
6,3 |
Всего: |
66,9 |
290,7 |
74,8 |
460,9 |
70,0 |
544,5 |
72,0 |
625,5 |
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ: |
||||||||
11.Рабочая сила и обслуживание |
18,0 |
78,3 |
16,4 |
102,6 |
16,1 |
125,1 |
15,8 |
137,7 |
12.Реагенты и материалы |
7,20 |
31,5 |
3,90 |
24,3 |
5,80 |
45,0 |
5,00 |
43,2 |
13.Топливо – энергетические ресурсы |
2,50 |
10,8 |
0,90 |
6,3 |
2,40 |
18,9 |
2,50 |
21,6 |
14.Обезвреживание стоков |
2,30 |
9,9 |
1,40 |
9,0 |
2,20 |
17,1 |
1,40 |
12,6 |
15.Прочие |
3,10 |
13,5 |
2,60 |
16,2 |
3,50 |
27,0 |
3,30 |
27,9 |
Всего: |
33,1 |
144,0 |
25,2 |
158,4 |
30,0 |
233,1 |
28,0 |
243,0 |
ИТОГО: |
100% |
434,7 |
100% |
627,3 |
100% |
777,6 |
100% |
868,5 |
В социальном плане подземное выщелачивание несет с собой более высокую культуру производства. Технология ПВ реализуется с минимальным количеством механизмов и операторов. Земля не обезображивается карьерами, шахтами, отвалами пустой породы, забалансовых руд, шлаков, хвостохранилищами. Воздушный бассейн не загрязняется газами, а водоемы — промышленными стоками. Люди избавляются от опасного, тяжелого труда под землей. Обслуживающий персонал имеет комфортные условия труда, отвечающие требованиям времени.
В настоящее время интерес к ПВ золота проявили золотодобывающие компании Сибири, Якутии, Монголии, Китая, Африканского континента.
Таким образом, СПВ является высокотехнологичным способом разработки месторождений. Он характеризуется низкими (в 1,5–2 раза по сравнению с другими способами разработки) как капитальными, так и текущими удельными затратами, обеспечивает самую низкую себестоимость грамма золота в отрасли, экологичен и к настоящему времени уже получил признание. Так, в последних методических указаниях ГКЗ 2007 г. [2] ПВ рекомендовано для внедрения в практику для эксплуатации месторождений золота в корах выветривания. Более того, Департамент по недропользованию по Уральскому Федеральному округу (УРАЛНЕДРА), проявив государственную мудрость, в лицензиях, выдаваемых в уральском регионе на добычу золота, на объекты, где есть окисленные руды и коры выветривания, обязательным лицензионным условием прописывает проведение опытных исследований с целью выяснения эффективности ПВ.
Способ ПВ относится к числу важнейших инновационных технологий в золотодобывающей промышленности и требует широкого и скорейшего внедрения в практику разработки технологически приемлемых для этого месторождений золота. Особенно эффективно он может быть использован в районах распространения старых золотодобывающих предприятий, где остались остаточные запасы, целики, мелкие рудные тела, хвосты и отвалы. Этот способ позволит расширить сырьевую базу, вовлечь в производственную сферу трудоспособное население умирающих поселков старателей.
Для методического обеспечения этих работ предполагается создать инновационно-внедренческий центр на базе ряда предприятий, научных и проектных институтов (например, таких, как Иргиредмет) и заинтересованных организаций, который будет оказывать методическую и проектную помощь всем желающим заниматься ПВ золота. В этом вопросе должны проявить заинтересованность Союз Старателей России, а также федеральные и региональные власти.
Авторы выражают большую благодарность Т.Э. Видусову, А.И. Заболоцкому, В.А. Филиппову, Г.С. Гребневу, В.А. Конькову за огромный личный вклад в развитие и внедрение СПВ в практику золотодобычи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Патент на изобретение Способ извлечения благородных металлов из руд №2137855.
2. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Золото рудное. ФГУ ГКЗ. Москва, 2007. с.49.
Комментарии, отзывы, предложения
Владимир, 18.02.11 04:16:43
В статье, в частности, "предполагается создать инновационно-внедренческий центр на базе ряда предприятий, научных и проектных институтов (например, таких, как Иргиредмет) и заинтересованных организаций, который будет оказывать методическую и проектную помощь всем желающим заниматься ПВ золота. В этом вопросе должны проявить заинтересованность Союз Старателей России, а также федеральные и региональные власти".
Интересно, что-нибудь удалось сделать?
Савиных М.И., 18.02.11 06:17:21
Признаться, по размышлении согласен: под землей еще не гадили мы. Ясно же, что все это будет вылазить в той или иной форме на поверхность.
Простой, 18.02.11 10:41:07
Здорово мужики, я с вами! Давай ничего делать не будем. Золото вообще не нужно. Запретить его совсем надо, я думаю! На лошадках поедем, покатаемся. Возле речки посидим, хариуса половим. А вечером нам бабы песни споют.... Хорошо-то как! А гадить будем исключительно в кусты.
савиных, 18.02.11 10:58:47
А это владимир ильич, незабвенный, предлагал. Более того, сортиры строить хотел из золота.
Простой, 18.02.11 11:17:04
Тут уточните пожалуйста. На сортиры золота много надо. Придется много добывать, а это же для природы вредно, вы говорите. Или он хотел один сортир из золота, только для себя?
Савиных, 18.02.11 11:53:59
Не помню его рассчетов. Так нам мозги зомбировали цитатами.
Ю.Н., 22.02.11 14:12:51
Вы наверное плохо статью читали. Там написано:
"ПВ золота ведется без цианидов, с использованием гидрохлоридной технологии, что позволяет обеспечивать экологическую безопасность работ."
Гном, 23.02.11 16:17:59
Кстати, метод подземного выщелачивания урана был весьма распространён в 80-90-е годы в Казахстане, Узбекистане, Туркмении на гидрогенных месторождениях в климатических зонах пустынь и степей. Возможно, применяется до сих пор, просто уже не в теме. А доводы разработчиков метода ПВ, что он экологически безопасен, мягко говоря, сомнительны! Гомеопаты хреновы!
савиных м.и., 23.02.11 16:44:19
мой друг несколько десятков лет разрабатывал в южном Казахстане (Чимкент) гидрогенные месторождения урана, потом их выперли и он на севере Кемеровской области (Чумай) добывал уран из ролловых залежей. О вредности таких вод никто не возникал, была понятна геологам вредность по определению.
Джем, 23.02.11 18:22:59
Я думаю, что подземное выщелачивание не вреднее других способов добычи золота, кроме того, намного дешевле и сверху ничего не загажено. Наверное, надо сравнивать разные варианты, а не просто критиковать. Расстреливать изобретателей я тоже считаю глупым.
Сергей, 09.03.11 09:30:31
Я знаю одно, все что связано с хлором это яд! Хлор убивает все! И не важно, что это его соединения или в каком он состоянии. И он не улетучивается на воздухе, как говорят химики, а просто переходит в другое не предсказуемое состояние.
yety, 09.03.11 10:50:54
даже NaCL и то яд (рыба не гниет и огурцы не дрябнут) :)
Самойлов А.Г. 12 марта 2011г, 14.03.11 17:59:38
Коллективом специалистов уральского региона, Ю.В. Докукиным, Т.Э. Видусовым, А.И.Заболоцким, В.А.Филипповым,Г.С.Гребневым, В.А.Коньковым разработана и внедрена в практику золотодобычи уникальная, не имеющая мировых аналогов, технология.
Спасибо ЗОЛОТОДОБЫЧЕ за публикацию материалов о СПВ золота, за которым большое будущее. И отдельное спасибо за понимание сути проблемы. Всему свое время. Мы хорошо помним как внедрялся в практику СПВ урана, тогда как и сейчас все было не просто и гладко. Но зато сейчас в Мире основной объем его объем добывается именно СПВ, причем самого дешевого и экологически щадящего по сравнению с традиционными способами. И это кажется само собой разумеющимся. Могу привести совсем свежий пример о внедрении в практику в России КВ золота. Сколько ни барахтались вначале, но в итоге - пошло и, у грамотно работающих, хорошо идет.
Для тех кто плохо учил горное дело, а судя по комментариям такие есть, добавлю, что СПВ давно и с успехом применяется для добычи солей, в том числе и хлорсодержащих. Много веков работают и сейчас вопроса о закрытии промыслов никто не ставит. Весь вопрос в выборе грамотных решений и соблюдении технологии. А как безопасно управлять растворами в недрах знают на Урале. Кому это интересно и есть желание попробовать - пишите:ООО «Екатеринбургская промышленная группа». Сфера деятельности: добыча золота СПВ (промышленная добыча, услуги и консультации по проектированию работ СПВ, авторское сопровождение работ в любых регионах).г. Баймак, ул. Юбилейная - 28, Республика Башкортостан, тел/факс (34751) 226-92, email: epg66@uralweb.ru
Анатолий, 14.03.11 19:03:17
Не ваша ли шарашка робила в Шайдурихе?
Трезвый, 22.10.11 08:06:06
Так вот почему цена на золото падает...
Илья, 30.11.11 12:39:27
Странно все это.
AlexTornov, 28.08.12 17:30:37
Очень интересно! Хотел бы узнать про данный метод побольше! Но думаю что говорить об абсолютной безвредности данного выщелачивания слишком самонадеено! А вот увидеть где нибудь анализ воздействия на окружающую среду данной технологии не мешало бы! Я пока не нашел, если есть у кого материалы по данной теме буду признателен!
Вячеслав Репкин, 18.11.15 17:09:49 — Докукин Ю.В. - техн.дир. ООО «Геопоиск» (Екатеринб
Очень правильная и нужная статья. Имел возможность практического получения золота методом ПВ на месторождении Васин в Оренбургской областе, где данную технологии внедряли покойный Видусов Т.Э. и Заболоцкий А.И. и самое главное практически на скале. Правда ещё получили сплав Доре после отработки технологии десорбции и отжига сухого осадка, но только это была опытная работа, которую к сожалению не довели собственники, разорвав отношения с разработчиками. В настоящее время Заболоцкий А.И. подтвердил действенность и перспективность данной технологии на Гумешевском месторождении меди! Смотрите интернет! Поздравляю этих интузиастов и Авторов статьи, с 15 летним юбилеем, желаю крепкого здоровья и продвижения данного способа добычи на просторах России!
Игнат, 03.12.15 05:50:25 — Всем
Интересно, есть сегодня такие спецы в России способные организовать процесс или всех уже извели как класс?
Евгений, 17.02.11 23:32:52
На бумаге все красиво. Сразу бросилось в глаза что один из авторов статьи - академик РАЕН. В нашем обществе это уже отрицательное качество :D