Практические результаты добычи золота способом подземного выщелачивания в России

Докукин Ю.В. - техн.дир. ООО «Геопоиск» (Екатеринбург), А.Г. Самойлов - гл.геолог ООО «Нафта Металл», д.г.-м.н., академик РАЕН ( Москва)
Золотодобыча, №133, Декабрь, 2009

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-
дение

Начало
работ,
г.

Тип месторождения

Содер-
жание
Au, г/т

Глубина отработ-
ки,м

Запасы
Au, кг

Добыто
Au, кг

Гагарское

1994

окисленные руды
в коре выветривания плагиогранитов и серицит-альбит-кварцевых метасоматиов

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
в коре выветривания
по гранитоидам

0,2–0,4

30–40

108

15
ОПЭ

Восточно-Семеновское

2005

глинисто-щебнистая зона окисления колчеданного
месторождения
(Cu, Zn, Au)

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
трещиноватости, сланцы, погребенные
россыпи

5.Условия залегания рудных тел

самые разнообразные от столбообразных
до пластовых залежей

6.Состояние горного массива

осадочные породы, зоны дробления,
трещиноватости, дисперсные среды (песчано-глинистые, дресвяно-
глинистые и т.п.)

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
 ведется технологическими растворами

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
«медленных» колчеданов

17.Степень окисленности руд

окисленные, полуокисленные, смешанные руды в зонах дезинтеграции

18.Характер рудной минерализации

прожилковый, трещиновато-вкрапленный, вкрапленный,
дисперсный для россыпей

19.Форма нахождения и крупность
 золота

свободное (от 30–40 %), мелкое,
среднее, тонкодисперсное

20.Состояние поверхности частиц

свободное, в сростках, золото в «рубашке», золото покрытое
оксидной пленкой

21.Содержание глинисто-алевритовой
 фракции

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-
ческие способы

Подземная
добыча

Открытая
добыча

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-
ческие способы

Подземная
добыча

Открытая
добыча

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
выщелачивание (ПВ)

Кучное
 выщелачивание (КВ)

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.


-0+0
Просмотров статьи: 14923, комментариев: 21       

Комментарии, отзывы, предложения

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

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?

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Практические результаты добычи золота способом подземного выщелачивания в России»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "шесть прибавить 4":