Краткий обзор установок переработки техногенного золотосодержащего минерального сырья

Самосий Д. А., инженер-обогатитель

Постоянно возрастающий спрос на металлы приводит к тому, что техногенные минеральные образования (ТМО) — хвосты обогащения прошлых лет отработки с относительно высокими содержаниями железа, меди, никеля, цинка, а также золота и серебра — начинают представлять всё больший интерес.

 

Для переработки золотосодержащих ТМО применяются те же методы, что и для рудного сырья, большая часть которого перерабатывается с применением гидрометаллургических, а также флотационных и гравитационных методов обогащения, в том числе и их сочетаний. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Гидрометаллургия, к примеру, обеспечивает максимальное извлечение, но при этом требует наиболее высоких капитальных и эксплуатационных затрат. Гравитационное обогащение, напротив, как правило, — наиболее доступное решение с минимумом капитальных и эксплуатационных затрат, однако и минимальной степенью извлечения по сравнению с гидрометаллургическими и флотационными методами.

 

Выбор применения той или иной технологии в первую очередь зависит от объемов техногенного минерального сырья и запасов золота, находящегося в нем. Запасы в 4–5 т золота и более позволяют достаточно серьёзно рассматривать технологию гидрометаллургической переработки ТМО, особенно если в районе имеются другие схожие по технологическим свойствам объекты.

Так, на базе 25 миллионов тонн золотосодержащих хвостов, накопившихся за более чем 80-летнюю деятельность ГМК «Казахалтын» (Казахстан), в 2017–2018 годах было построено три гидрометаллургических установки по переработке ТМО с применением технологии сорбционного выщелачивания:

- на ЗИФ «Жолымбет» с производительностью 2,25 млн тонн хвостов в год;

- на ЗИФ «Аксу» — 2,25 млн тонн хвостов в год;

- на ЗИФ «Бестобе» — 2,5 млн тонн хвостов в год (рис. 1.).

 

Рис. 1. Гидрометаллургическая установка ГМК «Казахалтын» для переработки ТМО
Рис. 1. Гидрометаллургическая установка ГМК «Казахалтын» для переработки ТМО

 

На установках «Жолымбет» и «Аксу» переработка хвостов осуществляется по полной технологической схеме с доизмельчением хвостов, сорбционным цианированием, десорбцией и получением сплава Доре в виде товарного продукта.

Схема установки «Бестобе» ограничена сорбцией выщелачиваемого золота на активированный уголь. Дальнейшая переработка насыщенного золотом угля осуществляется на ЗИФ «Аксу».

Технологический срок жизни проекта переработки лежалых хвостов рассчитан на 4–5 лет. В планах компании ГМК «Казахалтын» за это время получить из техногенного сырья 13,6 т золота /1/. По окончании переработки хвостов данные обогатительные установки будут переведены на переработку руды.

 

В отличии от гидрометаллургии технология гравитационного обогащения позволяет экономически эффективно отрабатывать не только крупные хвостохранилища, содержащие десятки миллионов тонн материала, но также сверхмелкие объекты, объем которых не превышает 0,5 млн т — эфельные отвалы, спец.отвалы ШОФ и т.д.

Если отбросить промывочные приборы и установки, работающие на эфельных отвалах россыпной золотодобычи, число которых подсчитать не представляется возможным, то сравнительно небольшие гравитационные обогатительные установки, в том числе для проведения опытно-промышленных работ и изучения возможности переработки ТМО, сегодня работают на отходах кучного выщелачивания ЗИФ месторождения Мезек (Казахстан), на хвостохранилищах золотоизвлекательных фабрик рудника Мгарт (Концерн «Мульти-групп»), ЗИФ-3 (ПАО «Высочайший», Иркутская область), рудника Джульетта (ООО «Северные прииски», Магаданская область), Рудника Ветренский (ООО «Электрум-плюс», Магаданская область), месторождения Школьное (рис. 2) (Магаданская область) и др.

 

Рис. 2. Отработка лежалых хвостов месторождения Школьное
Рис. 2. Отработка лежалых хвостов месторождения Школьное

 

Товарным продуктом этих обогатительных установок является гравитационный концентрат, который в дальнейшем направляется для переработки либо на собственные установки выщелачивания, либо на медерафинировочные и аффинажные предприятия.

К примеру:

1. Из 7,5 млн т отходов кучного выщелачивания золота месторождения Мезек по самой простой технологии гравитационного обогащения отсева класса минус 2 мм при сезонной работе (8 месяцев в году) за 5 лет можно получить порядка 1,5 т золота в виде золотосодержащего концентрата качеством не менее 250 г/т.

2. Переработка текущих хвостов рудника Ветренский позволяет ежегодно доизвлекать 15 кг золота в виде гравитационного концентрата с содержанием золота не менее 100–150 г/т, отправляемого на дальнейшую переработку в АО «Уралэлектромедь» (УГМК).

3. Сезонная переработка лежалых хвостов рудника Джульетта (рис. 3.) при производительности 21,5 тыс. т хвостов в месяц позволяет дополнительно получить за рабочий сезон длительностью порядка пяти месяцев 125 кг золота (25 кг в месяц) /2/.

4. Предприятием, производившим разработку месторождения Школьное, являлось ЗАО «Нелькобазолото», по отчетам которого на момент окончания работ в 2008 году спецхранилище рудника Школьный составляло более 300 тыс. т хвостов с общим количеством золота более 700 кг.

 

Рис. 3. Комплекс переработки лежалых хвостов рудника Джульетта
Рис. 3. Комплекс переработки лежалых хвостов рудника Джульетта

 

Технология обогатительных установок не ограничивается выбором только между гравитацией и гидрометаллургией, есть примеры различных сочетаний.

 

Гравитационно-флотационная технология переработки ТМО применяется на обогатительной установке «Нординвэс» для переработки лежалых хвостов хвостохранилища №1 и текущих хвостов Норильской обогатительной фабрики (НОФ). Переработка хвостов НОФ с производительностью порядка 5 млн тонн в год на этой установке осуществляется с 2004 года /3/. Товарным продуктом обогатительной установки является гравитационно-флотационный медно-никелевый концентрат (75 тыс. т ежегодно), содержащий также золото и металлы платиновой группы, поставляемый обратно на НОФ с целью последующего вовлечения его в оборот ГМК Норильский Никель.

 

Содержание металлов в лежалых хвостах и показатели
концентрата «Нординвэс» /4/

Металл

Лежалые хвосты,

содержание %, г/т

Гравитационно-флотационный концентрат

Содержание %, г/т

Извлечение, %

Ni

0,12

2,1

26,09

Pt

0,36

Суммарно
не менее 25 г/т

23,43

Pd

0,77

30,58

Rh

0,12

18,92

Ru

0,04

15,99

Ir

0,01

17,7

Au

0,04

0,6

23,25

Ag

0,55

12,2

32,95

Cu

0,06

1,0

30,09

Co

0,008

0,1

16,61

 

В среднем переработка лежалых и текущих золотосодержащих хвостов позволяет извлекать не менее 0,2–0,3 г золота с одной тонны материала, используя при этом только гравитационные методы обогащения. Применение цианирования позволяет поднять количество извлекаемого золота в 1,5–2,0 раза и обеспечить извлечение в среднем не менее 0,3–0,6 г золота с каждой переработанной тонны.

Анализ производственных результатов крупнейших производителей золота в России за 2020 год (АО «Полиметалл» /5/ и ПАО «Полюс» /6/) показывает, что среднее количество извлекаемого золота находится на уровне 0,22 г на тонну горной массы. Учитывая, что:

- количество золота, извлекаемого из руды с тонны горной массы, не превышает количество золота, извлекаемого с тонны ТМО;

- при переработке ТМО нет необходимости использовать в полном объеме наиболее энергозатратный технологический процесс — измельчение материала;

вовлечение в отработку золотосодержащего техногенного сырья, особенно сформированного в прошлом столетии, представляет огромный экономический интерес.

 

Возможность вовлечения в переработку техногенного сырья не ограничивается только золотом. Так, наименее капиталоемкие гравитационные обогатительные установки эффективно работают при переработке лежалых хвостов ОФ «Хинганолово» (ООО «Ресурсы Малого Хингана», рис. 4.), шламохранилища дробильно-обогатительной фабрики №5 (Магнитогорский Металлургический Комбинат), золошлаковых отходов Ангарской ТЭЦ (ПАО «Иркутскэнерго»), хвостов вольфрамовой ОФ рудника Бом-Горхон («Старательская артель «Кварц», рис. 5) и др.

 

Рис. 4. Установка переработки лежалых хвостов обогатительной фабрики
Рис. 4. Установка переработки лежалых хвостов обогатительной фабрики "Хинганолово"

 

Рис. 5. Комплекс переработки лежалых хвостов
Рис. 5. Комплекс переработки лежалых хвостов "Бом-Горхон"

 

К примеру:

- Из золошлаковых отходов Ангарской ТЭЦ можно получать железный концентрат, подходящий по характеристикам для использования в качестве сырья металлургической промышленности глинозем (сырье для алюминиевой промышленности), а также кремнезем и редкие металлы (скандий, лантан, иттрий, иттербий).

- Из лежалых хвостов ОФ «Хинганолово», содержащих порядка 0,14% олова, в черновой гравитационный концентрат извлекается не менее 80% олова. Товарный концентрат в количестве 1600 т/год после флотационной доводки содержит не менее 65% олова при суммарном содержании мышьяка, цинка и серы не более 0,5% /7/. 

 

 

Послесловие

 

Переработкой техногенного сырья наиболее выгодно заниматься в период существования у компании активов по переработке первичного сырья — руды и целиковых россыпей. Наличие таких активов предполагает присутствие необходимых технических специалистов, обслуживающего персонала, а также действующих объектов основной и вспомогательной инфраструктуры, необходимых для такой деятельности. Переработка ТМО по окончании сроков жизни предприятий потребует увеличение затрат как на обслуживающий персонал, так и на поддержание в рабочем состоянии объектов инфраструктуры.

 

Список использованных источников:

1. https://kazakhaltyn.kz/about/us.html

2. https://zolotodb.ru/article/12242

3. https://allmineral.ru/stati/oczenka-effektivnosti-ispolzovaniya/

4. https://allmineral.ru/stati/oczenka-effektivnosti-ispolzovaniya/

5. https://www.polymetalinternational.com/upload/iblock/990/2021_01_29_Q4_Production_rus.pdf

6. https://polyus.com/ru/investors/factsheet/

7. https://www.khinganresources.com/

 

---------------------------------------

 

Автор статьи имеет опыт успешной реализации проектов обогатительных установок от постановки задачи и проведения исследований до ввода в эксплуатацию и последующего технологического сопровождения, в том числе для переработки техногенного минерального сырья.

 

Об авторе

 

Контакты для связи: danila.samosiy@addrecovery.ru, +7-926-224-02-30

 


-0+8
Уникальные посетители статьи: 2291, комментариев: 27       

Комментарии, отзывы, предложения

Местный, 18.03.22 16:05:34 — Всем

К сожалению в связи с последними изменениями лицензию на добычу на техногкнных участках можно получить только через аукцион, независимо от того у кого была поиском оценочная. Есть письмо с разъяснениями по этому поводу министра Козлова

Интересующийся, 18.03.22 21:51:03

А если хвосты ещё не закрыты и на балансе предприятия? Здесь же нет проблем взять их в отработку? Зачем их то на баланс ставить?

Местный, 18.03.22 23:37:53

Я про получение лицензии по факту первооткрывательства. Теперь после постановки только через аукцион

132/114, 19.03.22 05:31:14

Если нет запасов, то не на что проект горных работ составлять. Так что надо быстренько нарисовать проект на разведку и отчет с запасами.

Борисыч, 19.03.22 06:30:57 — Простому

А кто сказал, что арабы плохо живут?

Брат, 19.03.22 12:20:03

Безусловно, поддержу 132/114 в том, что если нет запасов, то не на что проект горных работ составлять.

А вот в том, что надо быстренько нарисовать проект на разведку и отчет с запасами, не поддержу того же 132/114 категорически.

132/114, 19.03.22 13:35:00

Вчера с геологами общались.

Один сказал что 7 лет вообще не бурят скважины. А зачем???

Всё подряд чешут, скребут.

На круг минимум 100 получается и хорошо. Им хватает.

Геолог нужен для статуса..

По этим ценам тем более бурение вообще не нужно. Отчёт нужен бывает

Реалист, 19.03.22 18:36:14 — Автору

Для работы с техногенными отвалами надо куда-то из России выбираться. Может в страны бывшего СССР, например, Казахстан? Там вроде проще и объекты найти, наверное, еще можно.

ABCD, 19.03.22 18:48:26 — Реалисту

Это вопрос к авторам Б.К. Кавчика, я уже писал об этом в начале дискуссии.

Данила, 21.03.22 11:31:57 — Реалист

Я думаю, что хорошо там, где нас нет.

По опыту скажу, пока ТМО лежат и ни кто не знает чего, как и сколько можно взять - проблем вообще нет. Самое интересное начинается в тот момент, когда появляется положительный результат опытной отработки, когда становится понятна технология, когда уже с высокой точностью подтверждены количество и качество товарных продуктов.

Брат, 21.03.22 20:25:12 — Данила, 21.03.22

Золотые слова! Персонификация имущественного объекта (ТМО) должна осуществляться в тот именно момент, когда, по вашим словам, проблем вообще нет.

Хочу добывать, 26.03.22 14:45:32

И все-таки можно перерабатывать хвосты существующей ЗИФ без проекта на разведку и отчета с запасами?

Брат, 27.03.22 08:37:35 — Хочу добывать, 26.03.22

Можно кому?

Читатель, 27.03.22 13:06:53 — Автору

Не могу понять, где установки работают, а где только планируются?

К примеру:

«1. Из 7,5 млн т отходов кучного выщелачивания золота месторождения Мезек по самой простой технологии гравитационного обогащения отсева класса минус 2 мм при сезонной работе (8 месяцев в году) за 5 лет можно получить порядка 1,5 т золота в виде золотосодержащего концентрата качеством не менее 250 г/т.»

Если «можно получить...», то еще работы нет, так я понял?

«4. Предприятием, производившим разработку месторождения Школьное, являлось ЗАО «Нелькобазолото», по отчетам которого на момент окончания работ в 2008 году спецхранилище рудника Школьный составляло более 300 тыс. т хвостов с общим количеством золота более 700 кг.»

А тут почему не извлекают золото?

Данила, 29.03.22 06:28:56 — Читателю

И на Мезеке и на Школьном техногенка отрабатывалась, но в опытном масштабе.

По разным причинам на этих объектах не ведутся работы в промышленном масштабе.

Читатель, 29.03.22 15:27:44 — Даниле

Спасибо за ответ. Мезек не знаю, но на Школьном чего бы не работать, даже дорога до места есть. Опытные работы были неудачными что-ли? Что за работы?

Наблюдатель , 31.03.22 16:13:37 — Даниле

Данила, скорее в Киргизию, у них есть деньги и хвосты!

Премьер-министр Киргизии Акылбек Жапаров: "после введения внешнего управления республика получила прибыль в 326-329 миллионов долларов." Еще говорит: "у нас есть 100 тонн золота в «хвостах», которые мы также планируем в будущем переработать», — уточнил он."

Данила, 01.04.22 06:14:46 — Читателю

На Школьном работы вполне удачные, просто собственника вполне устраивают темпы отработки и объемы получаемого золота в опытном масштабе. Моё мнение, что это как раз тот случай, когда человек добывает золото не ради объемов - на жизнь хватает и ладно.

Мезек - это по сути Казахмыс. Крупная корпорация со своими стратегическими планами развития и регламентами принятия решений. Может оказаться так, что по каким-то формальным критериям он не может быть отработан. Задача компаний не просто извлечь как можно больше золота, а с наименьшими затратами получить максимальную прибыль.

Данила, 01.04.22 06:37:09 — Наблюдателю

Есть несколько объектов ТМО в Киргизии по которым на протяжении лет семи ежегодно поднимаются вопросы возможности их отработки. Да, отработка этих объектов возможна, для каждого есть технология, начать получать золото можно через 7-9 месяцев с принятия решения о начале работ.

К сожалению, чего-то для начала работ всё же не хватает. Возможно, что эти ТМО - это некий "стратегический запас".

Мимо шел, 17.04.22 04:07:17 — Автору

В России старых рудных отвалов не так много, они все наперечет. Ведь в СССР добывали в основном россыпное золото. Можно каждому в России написать предложение.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Краткий обзор установок переработки техногенного золотосодержащего минерального сырья»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "пять прибавить 8":