Перспективы освоения горнодобывающего и перерабатывающего предприятия на базе месторождения «Благодатное»

 

Месторождение Благодатное расположено в северо-восточной части Енисейского кряжа, на территории Северо-Енисейского административного района Красноярского края, в 55 км к югу от районного центра — пгт. Северо-Енисейский и в 25 км к северу по грунтовой дороге от действующего Олимпиадинского ГОКа (рис.1). Основой экономики района является добыча коренного и россыпного золота, в незначительном объеме развито сельское хозяйство, охота, лесозаготовки.

Ю.К.Дюдин — к.т.н., первый заместитель директора, главный инженер ФГУП «Гипроцветмет»

В.И.Ясенков — главный специалист ФГУП «Гипроцветмет»

Введение

В 2006 г. ФГУП «Гипроцветмет» выполнил для ОАО «Золотодобывающая компания «Полюс» обоснование инвестиций в горнодобывающее и перерабатывающее предприятие на базе месторождения Благодатное. По географо-экономическим условиям площадь месторождения относится к районам Крайнего Севера. Основная промплощадка, она же промплощадка золотоизвлекательная фабрика (ЗИФ), запроектирована на возможно близком расстоянии от карьеров: расстояние в свету — не более 1,5 км. Дальность транспортировки руды по постоянным карьерным дорогам 3,2 км (первый карьер) и 2,9 км (второй карьер).

В работе были рассмотрены четыре варианта технологии переработки руды (I, II, III, IV), и для каждого варианта разработаны соответствующие схемы генплана основной промплощадки. Во всех вариантах генплана предусматривается функциональное зонирование территории с учетом технологических связей, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, возможного кооперирования основных и вспомогательных производств и хозяйств, рационального использования территории с учетом особенностей рельефа.

В состав генплана вошли следующие сооружения ЗИФ: корпус рудоподготовки и обогащения, склады руды, отделение измельчения со сгустителями, гидрометаллургический цех с компрессорной.

Основным энергообъектом является дизельная теплоэлектростанция.

На промплощадке размещены профилакторий большегрузных самосвалов и бульдозеров, пожарное депо, очистные сооружения.

На въезде запроектировано здание административно-бытового корпуса.

Для нужд разномарочного транспорта задействована автобаза Олимпиадинского ГОКа. Площадка отвала «сухих хвостов» запроектирована для вариантов I. II. IV восточнее основной промплощадки. Строительство вахтового поселка для персонала проектируемого предприятия предусматривается на территории существующего вахтового поселка Олимпиадинского ГОКа в п. Еруда, за счет его расширения.

 

Горные работы

Разработка месторождения «Благодатное» будет осуществляться двумя карьерами.

Основные параметры проектных карьеров показаны в табл. 1.

Карьеры отрабатываются транспортной системой разработки с вывозкой вскрыши во внешний отвал. Высота уступа 10 м.

Рассмотрены два варианта горного оборудования: первый вариант — с использованием электрического оборудования: экскаваторов ЭКГ 10 и буровых станков СБШ 250; второй вариант — с использованием дизельного оборудования: экскаваторов Komatsu PC1800 и буровых станков Atlas Copco Pit Viper. Оба варианта по экономическим показателям близки. Выбран вариант с дизельным приводом.

Рыхление пород взрывное. Бурение взрывных скважин

 244,5 мм по сетке 7,4x7,4 м производится станками Atlas Copco Pit Viper в количестве 3 штук. Удельный расход ВВ — 0,55 кг/м3. Взрывание производится с использованием промышленного эмульсионного ВВ (эмульсолит ПА20), игданита или комбинированных зарядов: эмульсолита в нижней части скважины и игданита выше заряда эмульсолита.

Взрывание сильнообводнённых скважин производят с использованием эмульсолита, малообводнённые скважины взрываются комбинированными зарядами эмульсолита — игданита в соотношении 70:30 или 30:70 в зависимости от степени обводнённости скважин.

В общем расходе ВВ количество эмульсолита и игданита составляет 50:50%. В работе принято производство эмульсолита фирмой «Orica», которая поставит ПЭВВ по ориентировочной цене 650 USD за тонну ВВ, заряженных в скважину.

Погрузка горной массы в автосамосвалы БелАЗ 75145 (120 т) производится дизельными экскаваторами Komatsu PC1800 с ковшом 11 м3.

При выборе транспортного оборудования проведено сравнение CAT 777D и БелАЗ 75145. Выбран БелАЗ 75145 (120 т), так как стоимость CAT 777D равна 1210 тыс.$, а БелАЗ — 605 тыс.$.

Перед разработкой карьера №2 необходимо отвести р. Енашимо. Рассмотрено 3 варианта водоотвода р. Енашимо.

- Вариант 1 — строительство водоотводного канала по склону горы (канал облицованный).

- Вариант 2 — строительство водоотводного канала по долине русла реки (канал земляной).

- Вариант 3 — строительство водоотводного тоннеля.

В настоящей работе принят вариант №2.

Кроме отвода реки предусматривается строительство линейного ряда водопонижающих скважин (30 скв.) вдоль борта карьера с южной стороны с глубиной скважин 130-140 м. Оба карьера оборудуются поверхностным водоотливом.

Осушение карьеров №1 и №2 предусматривается способом открытого водоотлива из водосборников с устройством нагорных и водоспускных канав.

 

Переработка руды

В соответствии с заданием заказчика, Гипроцветмет рассмотрел варианты переработки руды по трем технологическим схемам. В первоначальном задании расположение гидрометаллургической переработки концентрата предусматривалось на промплощадке Олимпиадинской ЗИФ, плавка катодных осадков — на существующих мощностях ЗИФ.

В ранее выпущенном отчете Гипроцветмета были рассмотрены три технологические схемы переработки руды производительностью 5,0 млн. тонн в год.

Заказчиком после рассмотрения представленных материалов было принято решение о рассмотрении вариантов размещения всего перерабатывающего комплекса на промплощадке месторождения Благодатное.

По минеральному составу руда месторождения Благодатное относится к арсенидно-сульфидному типу. Основным рудным минералом является самородное золото с примесью серебра.. Содержание в товарной руде золота 2,39 г/т, серебра 0,13 г/т, серы общей 0,73%, серы сульфидной 0,54%, железа 6,44%, мышьяка 0,18%, оксида кремния 57,6%.

Преобладающая часть золота (80%) связана с нерудными минералами, преимущественно с кварцем. Порядка 10% золота содержится в виде включений в сульфидах — арсенопирите, лёллингите, пирите и столько же золота приурочено к границам срастаний арсенопирита с нерудными минералами (кварц, кальцит). Руда месторождения Благодатное (по данным рационального анализа) относится к легкоцианируемым. Прямым цианированием руды извлекается до 95% золота..

В технологической части Обоснования инвестиций рассмотрены четыре варианта переработки руды, в соответствии с которыми составлены балансы масс и таблица сравнения сквозных извлечений по вариантам, а также основные технологические показатели (эксплуатационные расходы).

Исходные данные на проектирование принимались с учетом данных по месторождению «Благодатное», предоставленных ФГУП «Гипроцветмет» ЗАО «Полюс», а также из анализа работы ЗИФ за рубежом и в России, на которых используется сорбция золота из цианистых пульп на активированный уголь.

На основании расчета и выбора оборудования разработаны схемы цепи аппаратов и перечни основного технологического оборудования.

По четырем вариантам выполнены компоновки основного технологического оборудования и определены размеры производственных зданий ЗИФ.

В настоящей работе рассмотрены следующие варианты технологии переработки руды месторождения «Благодатное».

Вариант I. Гравитационная схема обогащения без выделения «золотой головки» с получением отвальных хвостов гравитации. Переработка гравиоконцентрата по схеме сорбционного цианирования с использованием активированного угля. Хвосты цианирования концентрата направляются на «сухое» складирование с утилизацией цианистых растворов.

Вариант II. Гравитационно-флотационная схема обогащения без выделения «золотой головки» с получением отвальных хвостов флотации. Переработка объединенного гравио-флотационного концентрата осуществляется по схеме сорбционного цианирования с использованием активированного угля. Хвосты цианирования концентрата направляются на «сухое» складирование с утилизацией цианистых растворов.

Вариант III. Гравитационная схема обогащения с выделением и плавкой «золотой головки». Промпродукт доводки и хвосты гравитации направляются на сорбционное цианирование с использованием активированного угля. Хвосты цианирования обезвреживаются и складируются. Плавка «золотой головки» и катодных золотосодержащих шламов на слиток производится на месте.

Вариант IV. Гравитационно-флотационная схема обогащения c выделением «золотой головки» и получением отвальных хвостов флотации. Переработка объединенного флотационного концентрата и гравиопромпродукта осуществляется по схеме сорбционного цианирования с использованием активированного угля. Хвосты цианирования концентрата направляются на «сухое» складирование с утилизацией цианистых растворов. Плавка «золотой головки» и катодных золотосодержащих шламов на слиток производится на месте.

Принципиальная технологическая схема переработки руды включает следующие переделы:

- крупное дробление;

- складирование дробленой руды;

- измельчение в мельнице полусамоизмельчения;

- классификацию;

- измельчение в шаровой мельнице;

- гравитационное обогащение;

- доводку гравиоконцентрата в концентраторах;

- доводку на столе с получением «золотой головки»;

- основную флотацию;

- контрольную флотацию;

- I и II перечистки флотоконцентрата;

- сгущение хвостов флотации;

- складирование отвальных хвостов в хвостохранилище;

- приготовление реагентов;

- сгущение гравио и флотокта;

- фильтрацию гравио и флотоконцентрата;

- предварительное цианирование;

- сорбционное цианирование на угле;

- обезвреживание хвостов сорбции;

- десорбцию золота под давлением;

- регенерацию угля, включая реактивацию;

- электролиз с получением катодного осадка;

- прокалку и плавку катодного осадка с получением лигатурного золота;

- обжиг и плавку «золотой головки» с получением лигатурного золота;

- приготовление реагентов;

- фильтрацию хвостов сорбции;

- обезвреживание «сухих» хвостов сорбции в смесителе;

- обезвреживание сросного фильтрата хвостов сорбции;

- складирование «сухих» хвостов сорбции;

Рудоподготовка включает крупное дробление в щековой дробилке, полусамоизмельчение, после грохочения в бутаре додрабливание в конусной дробилке, измельчение в шаровой мельнице. Гравитационное обогащение осуществляется на центробежных концентраторах и концентрационных столах. Для флотации предусмотрены флотомашины производства фирмы OUTO KUMPU. Сгущение концентрата и хвостов обогащения — в сгустителях, расположенных вне зданий фабрики.

Гидрометаллургическая переработка концентратов включает цианирование с применением активированного угля в реакторах с механическим перемешиванием, десорбцию и электролиз на установке производства КНР, последующие обжиг, плавку катодных осадков и плавку «золотой головки» с получением лигатурного золота.. В вариантах переработки концентратов проводится их предварительная фильтрация и фильтрация хвостов сорбции, обеспечивающие возможность возврата цианистых растворов в процесс цианирования.

Хвостовое хозяйство обеспечивает складирование хвостов обогащения в наливном хвостохранилище с оборотным водоснабжением, а также «сухое» складирование хвостов сорбции.

По технологическим и эксплуатационным показателям предпочтительным является вариант IV — с получением «золотой головки», переработкой промпродукта доводки и флотоконцентрата сорбционным цианированием, «сухим» складированием хвостов сорбции.

Выход концентратов (14-16%) принят по данным лабораторных исследований ЗАО «Полюс». Анализ работы современных промышленных концентраторов с непрерывной загрузкой FALKON-4000, KNELSON КС-CVD-42, KNELSON KC-CVD-60 (выпуск намечается в 2008 году) позволяет ожидать снижения выхода гравитационного концентрата до 4-6% с намеченным уровнем извлечения золота в концентрат. Установка более крупного центробежного оборудования KNELSON KC-CVD-60 производительностью 1900 т перерабатываемой руды в час позволит уменьшить затраты на центробежные сепараторы.

В рекомендуемом варианте IV сквозное извлечение золота в готовую продукцию -92,3%. Потери с отвальными хвостами флотации с содержанием 0,13 г/т составляют 717 кг/год, потери с отвальными хвостами сорбции с содержанием 1,07 г/т составляют 387 кг/год, общие потери золота с хвостами составляют 1104 кг/год. Потери минимальны при сравнении вариантов I, II и IV, что обусловлено извлечением золота в «золотую головку». Эксплуатационные затраты несколько выше по сравнению с вариантом II, рассчитаны с учетом снижения выходов гравитационного и флотационного концентратов. Объемы производственных зданий наибольшие по сравнению со всеми вариантами, поскольку в обогатительном переделе предусмотрены объемы для размещения оборудования гравитации, флотации и доводки, в гидрометаллургическом переделе объемы зданий одинаковы для вариантов I, II и IV.

Для обоснования принятых в проекте разработки месторождения Благодатное технологических решений применен коэффициент эффективности принятия прогрессивных проектных технологических, который в общем виде выражается следующей формулой:

где:     Эt, Kt - соответственно, эксплуатационные и капитальные затраты, долл.;

            Апр - годовая производительность предприятия, млн.т/год;

            Е - коэффициент дисконтирования (12,5%);  

                - процент инфляции (10%);

            t - срок службы предприятия, лет.

 

Критерием оценки является выполнение условия:

 

где:    Цt - цена продукта, долл/гр.

 

На основании вышеизложенного для условий разработки месторождения Благодатное был рассчитан по формуле (1) коэффициент эффективности принятых прогрессивных технологических решений, который составил

   =0,639 долл/гр.

Расчет показал, что принятые в проекте технологические решения являются эффективными, так как по критерию оценки (2) выполняется условие   1,157 - 0,132 > 0,639.

 

Вывод:

Обоснование инвестиций подтверждает техническую возможность и экономическую целесообразность строительства предприятия на базе месторождения «Благодатное».

Таб. 1

Рис. 1. Обзорная карта. Масштаб 1:2000000

Источник: журнал «Золотодобывающая промышленность» #1(31)-09