Ключевые факторы успешного кучного выщелачивания золота

Alan Taylor, ALTA Metallurgical Services, Australia

Кучное выщелачивание широко применяется для окисления, выветривания и обработки сульфидных золотых руд. Эта технология обычно используется при работе на месторождениях, где наблюдается низкое содержание металла. Однако иногда кучи можно встретить и на небольших богатых рудниках, а также в удаленных или политически нестабильных местах, что объясняется стремлением минимизировать затраты на добычу. К сферам применения кучного выщелачивания относится обработка, как горной массы, так и измельченной руды, при этом используются постоянно работающие и прерывающиеся (динамические) системы. Куча может выступать в качестве отдельной самостоятельной формой горнодобывающей деятельности, так и сочетаться с другими методами, например, флотацией.

Кучное выщелачивание часто рассматривается как достаточно простая технология, что приводило и приводит к многочисленным ошибкам в реализации подобных горнодобывающих проектов. Такая ситуация особенно характерна для 70-80-хх годов 20 века, когда этот способ только начал широко применяться небольшими компаниями, не обладавшими достаточными техническими возможностями и подготовкой. В 1979 году фирма «Kappes, Cassiday and Associates» провела исследование, в котором изучила 22 проекта по кучному выщелачиванию, 50% из которых потерпели неудачу. 20 лет спустя эта же компанию сообщила, что на 1999 год соотношение это не изменилось.

Типичные причины провалов проектов по кучному выщелачиванию золота:

  • Слабое просачивание химиката сквозь кучу
  • Слишком долгий вывод кучи в рабочий режим
  • Слишком долгий цикл выщелачивания
  • Слишком низкое извлечение
  • Плохой дренаж раствора выщелачивания из кучи

Первичные причины плохой производительности кучи:

  • Неэффективное или непредставительное опробование месторождения
  • Неправильное понимание минералогии
  • Неправильная или неподходящая программа горнопромышленной проверки
  • Неудача при определении примесей, например, растворимой меди
  • Неправильный подбор размера кучи
  • Плохая конструкция площадки выщелачивания
  • Неподходящие методы сложения кучи
  • Плохая работа на куче и контроль за ней
  • Недостаток технической поддержки
  • Неопытный персонал
  • Попытки экономить деньги и время

 

Строительство прочной основы проекта с хорошим планированием буровых программ и программ опробования

При горнопромышленной проверке создается множество буровых кернов, поэтому программа бурения должна быть спланирована соответствующим образом. Бурение может применяться для проведения начальной бутылочной проверки с целью определения максимального потенциала извлечения золота, однако керн необходим и для последующего проведения тестов в колонне, которые составляют большую часть всей программы.

Диаметр бурового керна должен быть максимизирован. Намного лучше заплатить побольше, чем обнаружить потом, что он слишком мал, например, с точки зрения опробования размера дробления, требуемого для достижения необходимого освобождения золота. Присутствие потенциальных ключевых признаков, таких как, видимое крупное золото, глина или медь, должно быть зафиксировано при описании керна.

Только что полученные с помощью бурения образцы породы должны быть отобраны для любой возможной горнопромышленной проверки. Более старые образцы могут использоваться только тогда, когда наблюдается ограниченная оксидация и/или эрозия. Сульфидные образцы должны быть защищены от оксидации при помощи помещения их в холодильную установку. Образцы должны собираться только с тех зон, которые предполагается разрабатывать.

Первую полученную руду необходимо оценить на предмет успешности программы бурения во избежание последующего возврата на начальные этапы. Кроме золота и серебра может быть необходимо проследить наличие дополнительных примесей, например, меди, железа, серы, мышьяка, сурьмы и ртути. По первой полученной руде можно также определить потенциальное производство.

Геологические, минералогические и исследовательские данные должны использоваться для определения типов руд, имеющих различные характеристики.

Систематическая программа проверок – очень важная часть

Систематичность – ключ к успешному опробованию. Нужно избегать стремления сократить эту часть работы, поскольку это одна из основных причин последующих неудач. Должен применяться фазовый подход с увеличением объемов колонного тестирования и детализированности получаемой информации.

Минералогия каждого потенциального типа руды должна быть тщательно оценена для определения размера дробления руды, ключевых примесей и пустой породы.

Для начальных этапов проверки можно использовать водопроводную воду, однако на последующих стадиях понадобится вода непосредственно с места работы, поэтому очень важно оценить ее достаточное наличие и качество, например соленая вода отлично подходить для глинистых пород.

Оптимальный размер дробления нужно определить настолько рано, насколько это возможно, поскольку он может повлиять на программу бурения и опробования. Например, если требуется большой размер измельченного материала, то это внесет определенные коррективы на требования к опробованию.

Реалистичные коммерческие условия выщелачивания всегда должны учитываться при проведении тестов в колонне для получения достаточных данных о возможной производительности и создания подходящей основы для определения размеров объекта и его строительства.

Если присутствует мелкий или глинистый материал, проверка на просачивание химиката должна проводиться перед тестами в колонне, поскольку в случае плохого просачивания придется проводить дополнительные исследования, добавляя в имеющийся материал различные объемы цемента и/или извести для определения оптимальных условий. Заключительные тесты в колонне должны проводиться с максимальной высотой колонны, запланированной в рамках проекта, хотя это может привести к увеличению времени исследований, особенно для трудновыщелачиваемых руд. Финальной проверке должны подвергаться все составные части плана будущего месторождения.

Вопрос о времени и масштабах проведения пробных тестов весьма не прост. На него могут повлиять различные нетехнические аспекты, такие как, корпоративная политика или финансирование. Фактически, хорошо спроектированная программа тестов на высоких колоннах в сочетании с всесторонним изучением рудного тела могут стать более полезными и информативными, чем долгая «пилотная» работа, проводимая, обычно с небольшими порциями руды.

Примеси, которые могут повлиять на проект, должны быть обнаружены на самых ранних стадиях, чтобы в соответствии с этим уже можно было строить программу тестов. Медь, например, проявляется в различных формах, некоторые из которых могут потреблять цианид, а другие влиять на извлечение. Присутствие растворимых минералов меди может потребовать дополнительного этапа при цианировании или использования технологии ионного обмена со смолой вместо извлечения золота с помощью активированного угля. Если в руде присутствует упорное золото, может потребоваться тестовое кучное биовыщелачивание. В этом случае может понадобиться выщелачиватель альтернативный цианиду.

Параллельные экономические исследования и анализ рисков следует проводить на каждом этапе тестовой работы, что обеспечит базис для принятия правильных решений о будущем проекта. Изучаться должны и все аспекты: оценка запасов руды, оценка добычи, доступности воды, климатических и экологических условий, логистика и т.д. 

 

Консерватизм в оценке времени и масштабов выщелачивания

Данные, полученные в результате различных тестов, следует совмещать с консервативными факторами безопасности для определения извлечения, времени на один цикл выщелачивания и потребление реагента. К несчастью, в индустрии нет единого универсального подхода, поэтому масштаб деятельности зависит от опыта работы со схожими месторождениями. Обычно, по сравнению с соответствующими цифрами, касающимися тестов в колонне, в реальных ситуациях уровень извлечения ниже, а время одного цикла выщелачивания больше в 1,5-3 раза, в зависимости от характеристик руды. Например, на рисунке 1 показано, что время коммерческого цикла в два раза больше, чем время, затраченное на проверку в колонне.

Интересно то, что коммерческий цикл выщелачивания длится дольше, чем цикл на пробной 10000-тонной куче (рис.1). Таким образом, планирование проекта на основе данных о работе пробного выщелачивания может привести к недооценке требуемого времени на цианирование. Для имитации коммерческой производительности кучи следует построить значительно больший пробный проект выщелачивания.

 

Создание хорошей площадки для кучного выщелачивания

Нанять группу опытных специалистов для проектирования и строительства площадки кучного выщелачивания – это очень мудрое инвестирование денег, поскольку, если в процессе работы с ней возникнут проблемы, то решить их будет очень дорого и это повлияет на общую производительность.

На ранних этапах следует выбрать тип кучи (постоянный или динамический) и соответствующий ему тип площадки. При этом надо держать в уме такие факторы, как: местность, топография, запланированное время выщелачивания, запланированная проницаемость кучи, потенциальная стабильность кучи, климат, окружающая среда и т.д.

Площадку выщелачивания следует размещать очень аккуратно с определенном уклоном, который обеспечит хороший дренаж раствора, минимизирует необходимость в земляных работах и позволит избежать влияния на подземные запасы воды. Для определения и характеризации условий размещения основания площадки требуется провести очень тщательный геотехнический анализ, а правильная подготовка участка и слоя материала, закладываемого в основание кучи, минимизирует осаждение и позволит избежать разрывов материала. Это повлияет на весь проект с экономической и экологической точек зрения.

Гидростатическое давление – это глубина проникновения раствора в основание кучи во время выщелачивания. Оно должно быть минимизировано, что предотвратить опасность отложения небольших частей кучи и нарушения гидравлической стабильности. Это достигается правильным уклоном поверхности,  также тщательным расположением верхнего слоя подходящей раздробленной руды или гравия, а также применением дренажных труб.

На стадии проектирования площадки следует учитывать вопросы контроля процесса выщелачивания, а также процедуры снятия с кучи образцов раствора. Например, бермы очень полезны для сокращения поперечного течения и смешивания раствора, однако они могут затруднить процесс мониторинга производительности отдельных секций кучи.

Для определения стабильности кучи и максимально допустимой ее высоты необходимы геотехнические проверки. Это особенно важно, если допускается некоторая доля слипания материала.

 

Выбор правильного метода строительства кучи

Выбор правильного метода строительства кучи – это еще один важный аспект, который может повлиять на успех всего проекта. Для выбора необходимо провести тщательный анализ всех возможных способов, при этом выбор нельзя делать, исходя исключительно из экономических соображений. К другим важным факторам в этом вопросе относятся:

  • Размер частиц породы
  • Характеристики руды
  • Избегание сегрегации крупных и мелких частиц, что приводи к появлению каналов
  • Тщательная обработка слипшейся породы, наличие которой может привести к проблемам с просачиванием раствора
  • Не допущение движения по кучи, как людей, так и техники
  • Расстояния транспортировки руды
  • Количество и высота подъемов
  • Климатические условия
  • Пропускная способность руды

 

Разбрызгиватели или капельные водовыпуски

На выбор первого или второго варианта влияет размер частиц, состав раствора выщелачивания, климат, доступность воды и окружающая среда.

Распространение раствора выщелачивания – это необходимое условия для максимизации концентрации золота. Теоретически этого можно достичь, применяя, как системы, работающие по принципы разбрызгивания, так и капельные системы. Капельные системы лучше использовать в том случае, когда следует минимизировать испарение или для работы при низких температурах. К счастью, можно перейти с одного типа на другой без значительных потерь.

Перед принятием решения о выборе той или иной системы можно проконсультироваться у поставщиков или посетить похожие месторождения.

 

Уровень добычи или потерь может зависеть от ввода кучи в эксплуатацию

Применяйте консервативный подход при подготовке к производству и планировании строительства кучи. Для защиты от проблем с просачиванием раствора и низкого уровня выщелачивания в момент ввода в эксплуатацию всегда должны быть доступны дополнительные участки земли, на которых можно организовать процесс. Исследуйте современный опыт других компаний, работающих с такими же типами руд.

Если во время тестовых работ план добычи существенно поменялся, следует пересмотреть содержание золота в руде, минеральный состав и уровень примесей для определения того, как эти факторы могут повлиять на запланированную производительность и сам проект. Если это влияние существенно, то лучше провести дополнительное тестирование.

Предоставьте дополнительных людей для мониторинга производительности выщелачивания в момент ввода кучи в эксплуатацию, поскольку штатный персонал обычно очень занят, ликвидируя «пожары» на своих собственных участках ответственности. Дополнительные рабочие могут заняться перенастройкой модели выщелачивания в соответствии с новыми данными, а также оптимизацией всего процесса.

Если дроблением руды и строительством кучи занималась сторонняя компания, специальная команда должная проводить тщательный надзор за работой, особенно на ранних стадиях. От подрядчиков не надо ожидать досконального изучения вашего проекта, у них несколько другие приоритеты.

Нужно наладить такую систему, при которой главы геологического, добывающего и других отделов смогут общаться друг с другом каждый день. Успешное кучное выщелачивание должно стать целью всего персонала. Разделение на «мы и они» - это рецепт неудачи.

 

Стратегия работы очень важна для прибыльности

Модель контроля начального процесса должна быть основана на результатах различных горных тестов. Жизненно необходимо подтверждать или исправлять их, как только будут получены данные о реальном выщелачивании.

Как правило, при реализации проектов по кучному выщелачиванию, компании очень медленно реагируют на происходящие перемены, например, на необходимость добавления реагента или изменения ирригационного уровня. Одним из главных приоритетов является проведение надлежащей экспертизы в этом аспекте работы проекта.

Всегда будьте готовы к неожиданным изменениям характеристик руды. Если в результате тестовой работы обнаружились типы руды, отличающиеся от нужных, выделите их и проводите за ними отдельных контроль и мониторинг. Также не забывайте про «быстрый тест на выщелачивание», который поможет при классификации типов руды.

 

Планировать наперед – ключ к успешной добыче

Нельзя чтобы на заблаговременное планирование влияли краткосрочные проблемы. Для оптимизации добычи в долгосрочном аспекте и максимизации прибыльности, нужно построить соответствующую кооперативную стратегию.

Прогнозируйте разбавление раствора выщелачивателя на основе записей о климате. К контрмерам против разбавления относятся:

  • Покрытие куч «дождевиками» (рис. 2)
  • Защита кучи специальным слоем измельченной руды или гравия
  • Противодействие разбавлению увеличением объема добавляемого выщелачивателя
  • Увеличение объема протекания разбавленного раствора
  • Создание специальных бассейнов соответствующего размера для временного хранения лишнего раствора
  • Соответственно в условиях холодного климата применяются следующие способы:
  • Термальные покрытия кучи для предотвращения замерзания
  • Создание куч и выщелачивание только в теплые месяцы
  • Использование для транспортировки руды и строительства кучи грузовиков вместо конвейеров и укладчиков
  • Нагревание подаваемого на кучу раствора
  • Использование систем капельного разбрызгивания, закопанных под замерзший слои руды в холодный период, и выщелачивание с помощью них верхнего слоя руды в теплое время
  • Перепускание бассейнов в холодное время года
  • Изолирование и нагрев труб

 

Выводы

  • Ключевые факторы, учитывая которые можно избежать ошибок и создать успешный проект по кучному выщелачиванию:
  • Строительство прочного основы проекта с хорошо распланированными программами бурения и опробования
  • Опробование только тех зон, где, скорее всего, будет вестись добыча
  • Сравнение с другими подобными проектами
  • Тщательное оценивание минералогии для определения содержания золота и серебра и прогнозирования крупности дробления
  • Определение потенциальных примесей
  • Проведение систематической тестовой работы (начните с определения типов руды)
  • Проведение итогового теста на колоннах в запланированном рабочем объеме
  • Проведение экономических исследований и анализа риска на каждой стадии тестовой работы
  • Консерватизм в определении масштабов и времени
  • Выбор правильного метода строительства кучи
  • Создание хорошей и надежной площадки под кучу
  • Применение консервативного подхода на подготовительной стадии
  • Строгий надзор в случае, если дробление и строительство кучи выполняется подрядчиком
  • Контролирование равномерного распределения раствора в куче
  • Набор дополнительных рабочих для мониторинга производительности выщелачивания во время ввода кучи в эксплуатацию
  • Исправление результатов тестовых работ, если они не согласуются с последними рабочими данными
  • Не позволять краткосрочным проблемам нарушить долгосрочный план
  • Организовать совместную работу всего персонала
  • Всегда быть готовым к неожиданным изменениями характеристик руды
  • Прогнозирование разбавления раствора выщелачивателя на основе записей о климате
  • Применение при необходимости специальных способов выщелачивания при низких температурах

Ну и наконец, учитесь на успехах и ошибках других и не пытайтесь изобрести велосипед.

 

 

Перевел С.Верхозин 


-2+25
Просмотров статьи: 9084, комментариев: 18       

Комментарии, отзывы, предложения

Дмитрий, 10.01.16 11:23:25 — Автору

Да, можно сказать описаны главные аспекты и критерии для ПКВ. Каждый из них по своему важен!

Большое спасибо автору!

Админ, 10.01.16 11:56:07 — Дмитрий, 10.01.16

Если "спасибо", то ткнул бы + в оценке. А кому не понравилась статья (кто поставил -) стоило бы написать, чем не понравилась.

Дмитрий, 10.01.16 12:02:03 — Админу

Так хорошо все началось...хорошая статья...много нужной информации... и тут дык...ткнул бы...ты....+.... . Будьте вежливей !

Админ, 10.01.16 12:08:59 — Дмитрий, 10.01.16

Учту, справедливо.

СНС, 11.01.16 03:30:00

Проблемы, изложенные в статье, существуют. Автор правильно и достаточно полно их перечислил. В России также немало примеров плохой реализации кучного выщелачивания.

В Иргиредмете накоплен многолетний опыт разработки проектов, поставки оборудования и запуска золотодобывающих производств с технологией КВ. Но даже при этом бывают неудачи, в частности из-за недостаточных геологических исследований. Содержание золота в реально отсыпанной куче оказывается ниже, чем ожидалось по геологическим данным и было в технологической пробе. Технические вопросы кучного выщелачивания обычно решаются, хотя, конечно, эта технология подходит не для любого объекта и бывают непростые условия.

Дмитрий, 11.01.16 04:50:30 — СНС

По поводу Иргиредмета - столкнулся на одном руднике, данный институт делал им проект (регламент) по ПКВ, с полным несоответствием разработанного регламента и производственного факта. Своими силами и опытным путем, со своей лабораторией и технологами разработали регламент. Не хочу говорить что виноват только институт. На мой взгляд не корректно была предоставлена полупромышленная проба, для разработки регламента, а специалисты института не стали вникать в геологию месторождения. Разбираться так сказать с качеством залегаемых руд и сделали регламент на представленный материал. Хотелось подсказать - уважаемым специалистам Иргиредмета, подробней подходит к изучению геологии месторождений, на который разрабатываются регламенты по извлечению металлов.

СНС, 11.01.16 11:35:26 — Дмитрий, 11.01.16

Уважаемый, Дмитрий. Я с удовольствием процитирую вашу воистину золотую фразу: "Хотелось подсказать - уважаемым специалистам Иргиредмета, подробней подходит к изучению геологии месторождений, на который разрабатываются регламенты по извлечению металлов."

Но вот вопрос, как и за чей счет это делать? Заказчик всегда уверен в своих данных. У него есть утвержденный отчет с запасами и экспертными заключениями.

В Иргиредмет присылают технологическую пробу. Заказчик уверен в своих данных и специалистах, ему нужен технологический регламент, проект, предприятие.

Без желания заказчика и оплаты Иргиредмет выполнять геологические исследования не может и не имеет права. Предложения Иргиредмета по включению в разработку геологического этапа не находят понимания у заказчика и рассматриваются, как попытка увеличить стоимость работ.

Уточните, пожалуйста, как в такой ситуации Иргиредмет должен: "подробней подходит к изучению геологии месторождений"? Может, надо высылать тайный геологический десант?

Мимопроходил, 13.01.16 05:41:30 — Всем

Качество представляемой заказчиком геологической информации зачастую не просто оставляет желать лучшего, иногда оно просто ниже плинтуса.

Присылают, например, только данные опробования, без геологической документации. Запрашиваешь документацию - или лупают недоуменными глазками, или присылают полевую документацию в которой пласт вскрытой мощности 30-50 метров описан в три строки, да и то неверно. Фотодокументации нет никогда.

Геолог, составляющий документацию, не имеет никакого представления о том, что именно, какие документируемые признаки он должен увидеть в керне, и как именно он должен это описать в журнале. Вся его работа сводится к механическому нарубанию метровых (спасибо, что хоть метровых, а не трех- пятиметровых!) интервалов опробования.

Но и отбор проб - кто во что горазд. Такое впечатление, что фамилию Воларович геологи, работающие на разведке, не слышали никогда. Про минимальное соответсвие требованиям методики я просто молчу: не перепутали пробы - уже спасибо.

Чугунов Ю.Д., 13.01.16 22:43:08 — всем

Хотелось бы увидеть в материалах по очень " эффективному" кучному выщелачиванию те затраты, обеспечивающие безопасное сосуществование проживающих в этих регионах людей и прочей живности.

Реалист, 14.01.16 03:27:08

Ну, опять эколог свою шарманку завел. Сдохнут россияне не от золотодобычи с применением цианида, а от какой-нибудь серьезной войны, в которую нас затянут или от паленой водки.

Дмитрий, 14.01.16 16:17:22 — СНС

Мы же понимаем что регламент по извлечению заказывают на существующее месторождение с проектом отработки. То есть получены данные с ГКЗ по геологии, с описанием геологии месторождения (морфологией, залеганием и т.д.). Специалистам Иргиредмета, со своим ГИГАНТСКИМ опытом работы, остается только запросить, объяснить необходимость в предоставлении полного пакета информации. Тем более в договоре на исследовательские работы есть пункт о конфеденциальности информации. И заказчику не чего боятся за утечку таковой.

Коля, 15.01.16 17:31:58 — Реалисту

Зачем же спецом гадить где живёшь. Экология в основном это культура производства.

СНС, 16.01.16 10:04:03 — Коля, 15.01.16

Николай, гадить, конечно, нехорошо. Поэтому современная технология кучного выщелачивания предусматривает полный комплекс мероприятий по охране окружающей среды.

Экологи могут найти гораздо более серьезные проблемы: выбросы СО2 и отходы от угольных ТЭЦ, городской мусор, автомобильные выхлопы и многое другое. Добыча золота, в частности кучное выщелачивание, дает рабочие места и налоги в бюджет. А когда есть налоги, то есть отчисления на вывоз мусора из вашего двора и решение других экологических проблем.

Давайте смотреть "в корень", а корень экологии - это экономика.

Дмитрий, 06.04.16 08:22:41 — Админу

Уважаемые админы проекта, есть предложение! Сделать возможным ставить "нравиться " и "не нравиться " к комментариям ?!

Виталий, 24.01.17 16:12:17

Добрый день всем!

Подскажите кто может сделать проект по кучному выщелачиванию золота под ключ в Судане до 200 тонн в сутки ?

Будем признательны,

Виталий

technikal@engineer.com

Леонид, 20.04.17 09:32:03 — Виталий

опыт проектирования,строительства,запуска и успешной эксплуатации предприятий по КВ Au.

Леонид, 20.04.17 09:33:14 — Виталий

можно все обсудить.

leonid74@list.ru

Павел В., 06.05.17 14:13:45 — Виталий

Добрый день!

Мы можем. Официальная организация. Реализация проекта КВ с нуля под ключ.

e-mail: heapleaching.vpa@gmail.com

С уважением, Павел

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Ключевые факторы успешного кучного выщелачивания золота »


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "тринадцать прибавить 2":