«Вода по свойству своему мягка, а камень тверд;
но если над камнем висит желоб, то вода, стекая по нему каплями на камень,
мало-помалу пробивает камень». /Св. Авва Пимен/
В золотодобывающей отрасли одной из ключевых проблем последних лет стало снижение качества технологических регламентов, что напрямую сказывается на показателях извлечения драгоценного металла. Многие предприятия сталкиваются с ситуацией, когда фактические результаты работы обогатительных фабрик существенно расходятся с проектными, заложенными в регламентах.
На примере нескольких эпизодов из опыта авторов можно увидеть, что зачастую корень проблемы кроется в недостаточной геологической изученности месторождения и нерепрезентативном опробовании руд на стадии разработки регламента.
Так, при детальном исследовании руд одного из золото-медных месторождений сопредельных к РФ стран выяснилось, что в рудах находится три формы золота: 1) «свободное или открытое»; 2) золото в виде микровключений в арсенидах-сульфоарсенидах Fe, Co, Ni или рассеянное в кристаллических решётках этих минералов; 3) микро- и нано- размерное золото, рассеянное в силикатной матрице. Было рекомендовано произвести геолого-технологическое картирование типов руд по выявленным параметрам, определяющим коэффициент извлечения металлов, и произвести переоценку запасов месторождения. Недропользователь месторождения, имея уже «утверждённые запасы» и разработанный технологический регламент, на своей обогатительной фабрике на это не пошёл, в результате чего, по мнению авторов исследований, «потерял» не менее 9 тонн золота и был вынужден перевести часть руд в «бедные медные руды с попутным извлечением золота» [1].
Не лишним будет вспомнить ситуацию с одним из объектов кучного выщелачивания в Магаданской области, где журналисты изначально анонсировали фантастическую цифру ожидаемой добычи в 700 кг золота в год. Однако на деле золота практически не оказалось. Кто, где и как отбирал технологические пробы для разработки регламента — так и осталось тайной.
Другой случай — с разработанной одним из ведущих отраслевых институтов фабрикой, куда руда шла с разных месторождений. Геологическая служба этого института тщательно занималась изучением вещественного состава руд, их минералогических и технологических особенностей. На основе детальных исследований разрабатывались регламенты, которые совпадали с результатами переработки этих руд. Если же на практике возникали отклонения от проектных показателей, институт высылал бригаду для выяснения причин и корректировки технологии.
Контрастом к этому опыту выглядит нынешняя ситуация в отрасли. Геологическое сопровождение разработки регламентов сведено к минимуму, ответственность разработчиков размыта, а заказчики нередко сознательно экономят на качественном опробовании. Результат — неточные и недолговечные регламенты, не учитывающие истинной специфики перерабатываемых руд. А это, в свою очередь, ведет к серьезным проблемам с извлечением золота на построенных фабриках. Становится очевидным, что геология должна играть если не ключевую, то, по крайней мере, одну из основных ролей в процессе подготовки технологических регламентов.
Качественный технологический регламент — основа для проектирования эффективной обогатительной фабрики и обеспечения высоких показателей извлечения золота. Однако его точность полностью зависит от глубины геологической изученности месторождения и репрезентативности использованных при разработке регламента технологических проб руды. Геологические работы, начиная с качественного и представительного опробования, играют критически важную роль, поскольку позволяют детально охарактеризовать вещественный состав и технологические свойства перерабатываемых руд. От содержаний золота и его форм нахождения, от минерального состава руд и степени окисленности сульфидов напрямую зависит выбор оптимальной технологической схемы обогащения. Нюансы вкрапленности, характер сростков рудных и нерудных минералов определяют эффективность последующих процессов дробления, измельчения и обогащения. Недостаточный объем геологической информации и нерепрезентативное опробование руд чреваты крайне негативными последствиями. В лучшем случае это приведет к систематическим потерям золота на разных этапах процесса обогащения из-за несоответствия заложенной в регламент технологии реальному материалу. В худшем — фабрика окажется полностью неприспособленной к переработке данных руд.
История золотодобычи изобилует примерами неудачных проектов из-за пренебрежения геологическим изучением. Нередки ситуации, когда руды оказывались чрезвычайно упорными к предлагаемым схемам обогащения из-за тонкой вкрапленности золота или нахождения его в составе недоизученных минеральных форм, хотя на стадии изысканий и проб ничто не предвещало проблем.
Очевидно, что для минимизации подобных рисков необходимо всестороннее исследование технологических типов и сортов руд на основе репрезентативных валовых проб непосредственно с месторождения. Отбор качественных проб в рамках геолого-технологического картирования, определение гранулометрического, химического и минерального состава, изучение форм нахождения золота, проверка эффективности процессов соответствующих выявленным формам — вот базовые исследования, составляющие основу технологического регламента. Только при опоре на достоверные геологические данные возможна разработка точных и долговечных регламентов, обеспечивающих высокие показатели извлечения золота в течение всего периода отработки месторождения.
В советский период к вопросу о качестве технологических регламентов и достижении проектных показателей извлечения золота на новых обогатительных фабриках относились с присущей тому времени фундаментальностью. Геологическое сопровождение было неотъемлемой частью не только на этапе процесса разработки регламента и проектирования, но и дальнейшей жизни ГОКов. На предприятиях действовали крупные геологические службы, насчитывавшие порой до 80 и более специалистов. В ведущих отраслевых институтах по проектированию золотоизвлекательных фабрик трудились опытные минералоги, геологи-технологи, специализировавшиеся на исследованиях руд. Институты располагали современными лабораториями для изучения вещественного состава и обогатимости руд различными методами. Детальная геологическая изученность месторождения была необходимым условием для начала разработки технологических регламентов. Отбирались многотонные представительные валовые пробы всех сортов и технологических типов руд. Пробы подвергались тщательным геолого-минералогическим и технологическим исследованиям с применением современных для того времени методов. Особое внимание уделялось изучению форм нахождения золота и степени его упорности. На основе полученных данных осуществлялся выбор оптимальной технологической схемы и разрабатывался регламент, максимально учитывающий особенности конкретных руд.
Геологическое сопровождение не прекращалось и после запуска фабрики в эксплуатацию. В случае выявления систематических проблем с недостижением проектных показателей извлечения выяснялись причины. На предприятие выезжала бригада специалистов из института-разработчика. Они проводили генеральные опробования, контролировали соблюдение регламента, выполняли лабораторные исследования руды и хвостов обогащения, анализировали работу всех технологических переделов. После выявления «слабых мест» они выдавали предприятию обоснованные рекомендации по корректировке технологической схемы и регламента. Такой системный подход к разработке и совершенствованию технологических регламентов с опорой на фундаментальные геологические исследования и непрерывное сопровождение позволял добиваться стабильно высоких показателей извлечения золота на советских обогатительных фабриках.
К сожалению, в последние годы ситуация с качеством технологических регламентов и уровнем их геологического сопровождения на многих предприятиях заметно ухудшилась. Былые традиции фундаментального изучения руд и личной ответственности разработчиков регламентов во многом утрачены. Сегодня нередка практика, когда регламент составляется лишь на основе ограниченного количества несистемных технологических проб, присланных заказчиком. При этом отсутствует полноценная геологическая экспертиза проб и оценка их репрезентативности для всего месторождения. Институты-разработчики руководствуются принципом «пробу прислали, мы по ней все сделали согласно нормативам». Геологические службы на многих рудниках представленные, в основном, эксплуатационными геологами, вынуждены ещё постоянно дополнять блочные модели месторождений без обдумывания их геологии и вещественных типов руд. Системные исследования руды практически не проводятся. О таких передовых методах, как технологическое картирование руд с оценкой обогатимости различных сортов и типов специалисты конечно же знают, но не практикуют в виду отсутствия финансирования. В результате неизбежно снижается точность и адекватность технологических регламентов. Как и в случае с упомянутым выше объектом в Магаданской области, нередки ситуации, когда после запуска обогатительной фабрики выясняется полная ее непригодность для переработки конкретной руды. При этом подобные просчеты расцениваются как нормальная ситуация, а вопрос об ответственности разработчиков регламента, по сути, снимается.
Складывается парадоксальная ситуация — заказчики сами провоцируют подобные сбои, экономя на качественном опробовании и геологических исследованиях, но в дальнейшем расплачиваются миллионными убытками от простоев, недоизвлечением золота и необходимостью переделки всей технологической схемы. Лишь немногие передовые компании придерживаются принципа заказа детальных геологоразведочных работ и технологических исследований как необходимого условия проектирования эффективных ГОКов.
Для преодоления сложившейся негативной ситуации и повышения качества технологических регламентов необходимо восстановление роли геологических исследований при их разработке. Следует вернуться к лучшим традициям советского периода, подкрепив их современными передовыми практиками и методами изучения руд [2].
В первую очередь, речь идет о воссоздании полноценных геологических служб на обогатительных фабриках и горно-обогатительных комбинатах. На крупных предприятиях такие службы должны включать специалистов по минералогии, петрографии, геохимии, геолого-технологической оценке руд. Необходимо системно заниматься картированием месторождений, изучением вещественного состава и обогатимости различных типов и сортов руд.
Вторым важнейшим шагом должно стать возвращение к практике отбора представительных валовых проб всех разновидностей руд для исследований и опытов перед разработкой регламента. Грамотный отбор валовых проб — залог дальнейшей достоверности всех лабораторных исследований и испытаний.
Сами технологические исследования необходимо вывести на новый качественный уровень с применением современных минералого-аналитических методов — оптической и электронной микроскопии, рентгеноспектральных методов, автоматизации процессов и применения искусственного интеллекта для анализа больших объемов данных. Это позволит получить детальные данные о формах нахождения золота, степени его упорности, составе сростков, ассоциациях минералов и других факторах, критически важных для выбора оптимальной технологии обогащения.
Параллельно должны проводиться укрупненные обогатительные тесты на представительных пробах для определения оптимальных режимов операций и показателей процессов на действующих фабриках. Опробование и геолого-технологическое картирование месторождения даст возможность оценить изменчивость различных параметров по разным участкам и оптимизировать регламент. Лишь на основе комплексных геолого-минералогических и технологических исследований можно разрабатывать регламенты, максимально приближенные к реальности и учитывающие все особенности обогащения конкретных руд. Такие регламенты будут более точными и долговечными.
Наконец, необходимо законодательно закрепить личную ответственность разработчиков технологических регламентов за достижение заявленных в них показателей извлечения золота. В случае систематического недостижения следует практиковать выезд бригад специалистов для выявления причин, как это делалось в советские годы. По результатам работы они должны выдавать обоснованные рекомендации по корректировке регламента и технологической схемы. Реализация этих мер позволит вернуть утраченные позиции геологии в процессе создания технологических регламентов и существенно повысить эффективность золотодобычи в целом.
Проблема снижения качества технологических регламентов и, как следствие, невыполнение проектных показателей извлечения на многих золотоизвлекательных фабриках имеет под собой глубокие корни. Ее первопричиной является пренебрежение ролью геологических исследований в процессе подготовки технологических регламентов обогащения.
В советский период геология была фундаментом, на котором базировались все проектные решения для новых ГОКов. Детальное изучение вещественного состава и технологических свойств всех разновидностей руд, опора на данные лабораторных и укрупненных опытов позволяли создавать качественные долговечные регламенты. Системный контроль и готовность к их корректировке обеспечивали стабильное извлечение золота на высоком уровне.
Сегодня многие золотодобывающие предприятия загнали себя в патовую ситуацию, экономя на геологических исследованиях и технологическом опробовании, но впоследствии получая гигантские убытки от низких показателей обогащения. Восстановление геологической составляющей на всех этапах от разведки до эксплуатации фабрик кажется единственно верным выходом из сложившегося тупика.
Возрождение геологических служб на предприятиях, тщательный отбор опробования, применение современных минералого-аналитических методов и укрупненных обогатительных испытаний, детальное геолого-технологическое картирование месторождений — эти меры позволят золотодобытчикам вернуть утраченные позиции. Разрабатываемые на столь основательной базе технологические регламенты гарантированно будут максимально точными и актуальными на весь период отработки месторождения. Закрепление норм персональной ответственности институтов- разработчиков регламентов за достижение заявленных показателей — вопрос первостепенной важности для наведения должной дисциплины в отрасли. Качественная геологическая основа регламентов в сочетании с механизмами контроля и корректировки откроют путь к устойчивому росту производительности и рентабельности золотодобычи.
Именно поэтому в канун профессионального праздника Дня геолога особенно актуально призвать золотодобывающие компании вспомнить о фундаментальной роли качественного геологическо-вещественного изучения и отдать должное этой первооснове горного дела. Только на прочном геологическом фундаменте можно строить стабильно высокие показатели извлечения золота и других рудных элементов.
Список использованной литературы
1. Кнауф В.В., Кнауф, О.В. Информационные реплики объектов и рудный аудит Издательство:СПбГТУ "ЛЭТИ"; 177 с., С.Пб, 2021
2. Соболев А.О., Зенкевич Е.Н. Опробование месторождений рудных полезных ископаемых и технологические исследования руд в РФ-задачи перехода на международную отчётность, Золотодобыча, №1 (218), 2017, с. 35–38.