МАСТОНОВ Р.А

91

5.6 Организация производства на действующем предприятии

Кучное выщелачивание золота представляет собой достаточно сложную систему горно-химико-технологического производства. Функционирование системы предусмотрено в условиях рудника Ортиз на севере центральной части Нью-Мексико. Всего было добыто около 7 млн. тонн руды, содержащей в среднем

1,5 гр/тонну золота. Горные работы осуществлялись открытым способом восьмиметровыми уступами.

Руда транспортировалась на расстояние около 1 км 50-тонными карьерными самосвалами с задней разгрузкой. Горный подрядчик производил работы в две смены продолжительностью по 10 часов при пятидневной рабочей неделе.

Ежесуточная производительность составляла 3500 тонн руды и 7000 т вскрыши.

Добытая руда подвергалась трехстадийному дроблению до 9 мм в отделении дробления, где были установлены: шековая дробилка 1,016х1,067 мм, стандартная конусная дробилка с промежуточными грохотами. Дробленый продукт подается конвейером к передвижному портальному крану (сделанному по особому заказу),

с помощью которого он загружался в штабель высотой 7 м на подушку выщелачивания площадью 61х488 метров. Конструкция подушки предусматривала ее многократное использование.

Дробленая галька известковистого состава добавлялась к руде на конвейерную ленту между дробильным отделением и портальным краном с интенсивностью подсыпки 1,5 кг/т руды. Над поверхностью штабеля разбрызгивался раствор цианида натрия с концентрацией 0,07%, доведенный до уровня РН=10-11 добавлением каустической соды. При этом использовались оросители с вертушками "Wobbler" и неподвижные разбрызгиватели на поперечных скобах с центрами разбрызгивания, удаленными друг от друга на 8 м.

Интенсивность подачи раствора была около 0,07 л/сек/м2. Расход цианида натрия составлял ~0,5 кг/т руды.

Период выщелачивания за все время существования предприятия в среднем составлял от 50 до 60 дней. После окончания процесса для удаления из выщелоченной рудной массы остаточного цианида на штабель в течение трех

92

дней (с перерывами) подавалась чистая вода. После этого штабель на четыре дня оставляли для стекания оставшейся в нем жидкости.

Выщелоченный, промытый и подсохший штабель сразу же удалялся с подушки выщелачивания и выгружался на площадке перед портальным краном для того, чтобы освободить место для укладки нового штабеля. За выполнение этой задачи отвечал подрядчик, производивший добычу руды.

С помощью погрузчика (для перевалок руды) и двух 50-тонных самосвалов обеспечивался вывоз остаточной руды к месту ее постоянного складирования на расстояние примерно 700 м. Эта операция по вывозу 27 тыс. тонн руды выщелоченного штабеля занимала около четырех дней. Один штабель удалялся и на его месте выкладывался другой каждые восемь-десять недель.

Зимние дневные температуры в районе Ортиза обычно выше нуля, по крайней мере в течение части дня, однако они падают до минусовых значений почти каждую ночь с ноября по март включительно. В 1982 г. отмечались достаточно суровые условия обледенения штабелей, что потребовало установки системы подогрева выщелачивающего раствора, работающей на пропане, с

тепловой мощьностью 10,5 млн. британских тепловых единиц в час. Система,

установка которой обходится примерно в 280 тыс. долл., использовалась в режиме перерывами, при стоимости эксплуатации около 75 долл/час. Большая часть этих затрат приходилась на пропановое топливо, расход которого при эксплуатации системы составлял 120 галл./час.

Продуктивные растворы подавались насосами из зумпфов резервуаров-

коллекторов в золотоизвлекательное отделение при интенсивности подачи 850

галл./мин, где они последовательно пропускались противоточных адсорбционных емкостей. Параметры каждой емкости были 2,44 м в диамете и по высоте. В

каждую загружалось 3000 фунтов активированного угля из скорлупы кокосовых орехов крупностью от 6 до 12 меш. Раствор проходил через все пять емкостей за семь минут. Примерно через день из первой емкости для десорбции выгружались

3000 фунтов угля, содержащего около 375 унций (около 12 кг) золота.

Соответствующее количество угля выгружалось и из других емкостей; в пятую емкость добавлялся свежий или активированный уголь.

93

Обогащенный золотом уголь помещался в сосуды для десорбции, где через него профильтровывался горячий (93оС) раствор каустического цианида,

содержащий 0,1% цианида и 1% едкого натра. Процесс десорбции занимал около

48 часов. Получаемый элюат подвергался электролизу, процессе которого происходило осаждение золота на катоды из стальной ваты в пластмассовых ваннах. Эти катоды затем становились анодами и в повторном процессе электролитического осаждения, в результате чего золото переосаждалось в виде пленок на полированных стальных катодах. Пленка, содержащая 83% золота и

14% серебра, периодически соскабливалась и отправлялась на аффинажный завод.

С целью противодействия образованию известковых покрытий ежедневно из системы извлекалось 1500 фунтов угля, который подвергался раствором азотной кислоты. Всего на эти операции каждый день расходовалось по 55 галлонов концентрированной азотной кислоты. Менее 15 фунтов угля нужно было каждый день добавлять в систему, чтобы заменять то количество угля, которое уносилось через сетчатые экраны и далее в плавильную печь. Уголь после десорбции вновь активировался нагреванием до 600оС во вращающейся печи, сжигавшей в качестве топлива пропан.

Завершая рассмотрение экономики и организации производства кучного выщелачивания отметим, что капитальные и эксплуатационные затраты здесь ниже, чем при использовании традиционной схемы переработки руд. [25]

5.7 Исследование вариантов организации кучного выщелачивания

золота, влияющих на экономический результат

Для выбора и обоснования таких знаковых вариантов необходимо выполнить анализ имеющегося опыта кучного выщелачивания золота за рубежом и в России и систематизировать основные параметры этой технологии.

Если процесс KB организован технологически правильно в соответствии с регламентом специализированной организации, запасы до 80 тыс.т могут быть при наличии необходимой техники и оборудования обработаны за один сезон.

Если золотодобывающая организация (АО, артель старателей) не имеет необходимого опыта KB, месторождение территориально удалено от магистралей,

94

первый сезон уйдет на доставку оборудования, строительство вахтового поселка с пунктом питания , прокладку дорог и прочих коммуникаций, энергообеспечение,

водоснабжение, организацию автохозяйства, ремонтно-механической мастерской,

монтаж дробнльно-сортировочного комплекса, строительство и обустройство площадки (площадок) для выщелачивания, монтаж гидрометаллургического оборудования.

В зимний период могут быть организованы добыча и промежуточное складирование руды до процесса рудоподготовки. Следующий сезон начнется с расконсервации оборудования, рудоподготовки и укладки руды в штабели. Далее следует разводка трубопроводов для подачи растворов н процесс выщелачивания.

Высота кучи должна быть порядка 6м. емкость штабеля - две секции по 40 тыс.т.

Объединение кучи в две секции позволяет создать единую систему подачи и сбора раствора, а также раньше начать процесс выщелачивания в первой секции,

пока вторая секция будет обустраиваться. Это позволит раньше получить товарный металл. Экономический результат будет зависеть от правильности выполнения технологического регламента, от величины содержания золота н серебра в исходной руде и от достигнутых показателей извлечения.

Небольшие запасы руды для технологии KB в рассматриваемом случае при расположении месторождения в освоенном районе при наличии дорог и близкорасположенного горного предприятия позволяет решить проблему необходимого технического оснащения полигона KB без особо больших сложностей. Однако, если месторождение расположено на удаленной неосвоенной территории, доставка необходимого оборудования для KB может стать проблематичной. В этом случае наиболее приемлемым окажется вариант,

когда руды для технологии кучного выщелачивания являются рудами окисленной зоны небольшого коренного месторождения, с довольно высокими содержаниями золота, например, жильного, в отношении которого Принято решение о его разработке. В таком случае затраты по обеспечению доступа к месторождению по обустройству прилегающих территорий и по доставке оборудования для ведения горных работ распространяются на большие масштабы будущего производства и не будут так обременительны для КВ. При этом быстрое освоение полигона KB и

быстрое получение товарного золота позволят помочь в решении проблемы

95

финансирования строительства нового рудника. При отсутствии положительного решения о начале освоения нового, пусть небольшого по масштабам, коренного месторождения золота на удаленной плохо освоенной территории, разработка запасов руды в количестве до 80 тыс.т технологией KB из-за сложности проблемы доставки необходимого оборудования, а затем и его эвакуации, изначально может быть представлена экономически не привлекательной, если это не очень богатое по содержанию золота рудопроявление. Для обоснования решения необходимы детальные экономические обоснования по разрабатываемой в диссертации методике. Линейный график организации процесса KB на месторождении с

запасами руды до 80 тыс.т приведен на таб. 5.1. [21]

96

Таблица 5.1

График организации работ кучного выщелачивания для месторождения небольших масштабов(80 тыс.т.)

№	Виды работ	I кв.	II кв.	III кв.	IV кв.	I кв.	II кв.	III кв.	IV кв.
п/п

1Обеспечение доступа к месту расположения месторождения, строительство и обустройство вахтового поселка

2Доставка техники. Строительство внутрипроизводственных дорог, общеинженерные работы на промплощадке, прокладка коммуникаций

3Строительство объектов промышленной установки: дробильно-сортировичного комплекса, комплекса производства окатышей, фабрики (установки) по переработке продуктивных растворов КВ

4Строительство площадки-основания под 1 и 2 блок-секции рудного штабеля, сборников технологических растворов и других гидротехнических сооружений

5Монтаж гидротехнического оборудования – трубопроводов, оросительной системы

6Обеспечение доступа к месторождению – вскрыша (уборка растительности и наносов)

7Добыча и промежуточное складирование руды

8Консервация оборудование фабрики (устоновки) по переработке продуктивных растворов КВ, трубопроводов и

97

гидротехнических сооружений

9Расконсервация оборудование по переработке продуктивных растворов КВ, трубопроводов и гидравлических сооружений

10Дробление, классификации руды до технологической крупности, отмывка окомкование шламов, укладка в 1

секцию штабеля

11Монтаж оросительной системы

12Приготовления выщелачивающих растворов и кучное выщелачивания I секции

13Укладка руды во II секцию штабеля

14Кучное выщелачивания II секцию штабеля

15Сбор насыщенного раствора, сорбция, выделение промпродукта и производства товарного золота

16Дезактивация кучи, демонтаж оборудования КВ,

рекультивация земель, проведение природозащитных мероприятий

98

Начало работ на графике приурочено к началу нового года, однако на практике работы по проведению временных дорог зимников начинают раньше,

что не учтено в приведенном и последующих графиках организации работ, но имеется в виду.

При увеличении запасов руд месторождения, пригодных для технологии KB,

до порядка 125 - 150 тыс.т, существенных изменений в организации производства

KB не произойдет. Возможны варианты, в частности, увеличить емкость одной секции до 75 тыс.т. Для этого достаточно несколько увеличить площадь площадки выщелачивания и увеличить высоту штабеля до 7 - 8 метров.

В остальном организация работ по графику таб. 2 останется неизменной, но потребуется большая интенсификация работ либо за счет применения более мощного оборудования, либо увеличения его количества в одновременной работе.

Продолжительность процесса орошения рудного штабеля выщелачивающим раствором по схеме таб. 5.1 полтора месяца заложена с резервом и вполне достаточна для секции штабеля в 75 тыс.т.

Другой вариант - организация на одной площадке трех секций штабеля емкостью по 50 тыс.т каждая с их последовательным включением в процесс выщелачивания. В этом случае необходимость в общей интенсификации работ сохраняется и при соответствующей организации весь оборот процесса KB

завершается за один сезон.

Увеличение запасов до 125 - 150 тыс.т при сохранении организации цикла KB

в течение одного сезона существенно улучшит общий экономический результат,

поскольку удельные капитальные затраты и удельные эксплуатационные затраты на единицу товарного золота существенно снижаются.

При увеличении запасов руды, пригодной для технологии KB, до 200 тыс.т

возможны варианты. Во-первых, из-за больших объемов работ весьма велика вероятность распределения процесса KB на 2 сезона, во-вторых, возможно либо создание трех секций штабеля с площадкой из утрамбованной глины и целлофана,

либо площадки меньших размером с твердым покрытием (бетон) для повторного использования. В первом случае принципиальных изменений в организации технологии KB не потребуется кроме завершения цикла выщелачивания за 2

сезона: в первый сезон готовится площадка под все три секции штабеля с единой

99

системой сбора насыщенного золотом раствора. Затем одна секция заполняется рудой и выщелачивается до конца сезона с переработкой насыщенного раствора на ЗИФ и получением твердого золота. Перед холодным сезоном оборудование золотоизвлекательной фабрики (установки) консервируется. В течение зимнего сезона руда добывается и складируется на промежуточном складе. С началом теплого сезона начинается дробление и классификация руды. Глинистая и тонкая фракция определяется и подвергается окомкованию. Дробленая и окисленная руда укладывается в штабель и подвергается выщелачиванию с последующей переработкой растворов на ЗИФ (зологоизвлекательной установке) и получением товарного золота. [21]

После завершения процесса выщелачивания осуществляют дезактивацию штабеля промывкой, демонтаж оборудования и проводят заключительные природоохранные мероприятия.

Организация цикла выщелачивания для запасов руды 200 тыс.т с использованием двухсекционной площадки с твердым покрытием включает закладку в первый промывочный сезон двух секций руды по 50 тыс.т каждая, их промывку выщелачивающими растворами и получение из переработанных на ЗИФ насыщенных растворов товарного золота. Завершается сезон дезактивацией штабеля промывкой и консервацией оборудования ЗИФ, трубопроводов. До начала устойчивых холодов площадка освобождается от обеззолоченой породы,

складируемой в породный отвал. В зимний сезон добывается и складируется на промежуточном складе руды для следующего сезона выщелачивания.

Новый сезон начинается расконсервацией оборудования, дроблением руды,

окомкованием мелкой фракции и закладкой штабеля наосвободившейся площадке емкостью 100 тыс.т в две секции по 50 тыс.т каждая. При этом секции готовятся для выщелачивания в последовательном порядке: после закладки первой секции начинается процесс выщелачивания, в это время укладывается вторая секция и осле завершения начинается процесс выщелачивания во второй секции. После завершения процесса KB дезактивацию двух секций водой осуществляют одновременно, затем производят демонтаж оборудования и заключительные природоохранные мероприятия.

100

Организация двухсекционного выщелачивания в два сезона позволяет при наличии дополнительных запасов руды 50 тыс.т осуществить их обработку выщелачивающими растворами на освободившейся первой секции. Конструкция растворосборников при этом усложняется — для каждой секции оборудуется раздельно с тем, чтобы в то время, когда в одной секции идет процесс выщелачивания. В другой — процесс промывки и затем уборки дезактивированной породы в породный отвал. Однако такая организация работ требует их высокой слаженности и напряжения без каких-либо резервов времени на возможные сбои. [5]

При этом емкость секции за счет некоторого увеличения площади площадки выщелачивания и увеличения высоты штабеля до 7 – 8 м может быть увеличена до 75 тыс.т. в результате в первый сезон будет переработано 150 тыс.т руды.

Исполнение графика работ, в этом случае потребует их определенной интенсификации, использования оборудования большой единичной мощности либо увеличения его количества в одновременной работе.

Во второй сезон также перерабатывается 150 тыс.т руды. Другой приемлемой схемой организации работ KB может быть схема закладки второго слоя руды высотой 3 - 5м на уже имеющийся отработанный штабель без его дезактивации и продолжения процесса выщелачивания до конца второго сезона. По этой схеме в первый сезон перерабатывается штабель руды емкостью 150 тыс.т (две блок-

секции по 75 тыс.т). а во второй сезон - 50 тыс.т второго слоя штабеля.

Применяется такая организация технологии KB при выщелачивании упорных руд для увеличения суммарного показателя извлечена золота и серебра. В этом случае твердое покрытие площадки для ее повторного использования не требуется.

Отечественный опыт свидетельствует о хороших показателях извлечения золота и серебра при такой организации технологии КВ. Но его применение требует либо дополнительного рыхления кучи после зимних низких температур, либо перехода на круглогодичную работу с выполнением комплекса мероприятий по утеплению штабеля и гидрокоммуникаций. Вообще, при количестве запасов руды в месторождении, пригодных для технологии KB 500 тыс.т и более. Переход к круглогодичной работе вполне целесообразен. При таких запасах также целесообразно переходить на работу с тремя - четырьмя секциями штабеля руды.