23 Января 2004 г.   Москва

Сокровища... в сухом остатке

Извлечение благородных и редких металлов теперь возможно без использования воды

Президент Российской Федерации В.В. Путин в своих выступлениях неоднократно говорил об огромном значении минерально-сырьевого комплекса для экономики страны. Им также подчёркивалась необходимость создания и внедрения в производство новых наукоёмких технологий, без чего невозможно решить задачу резкого увеличения валового внутреннего продукта. В публикуемой ниже статье руководитель Центра "Геология и минеральные ресурсы" НИА-Природа, доктор геолого-минералогических наук Сергей Викторович БЕЛОВ и его коллега - кандидат технических наук Олег Михайлович КНАУС рассказывают о разработанной новой прорывной технологии для извлечения благородных и редких металлов без использования воды. Это поистине экологически чистая технология будущего.

Как известно, геологи открывают месторождение, а "делают" его - технологи. Действительно, для того чтобы месторождение смогло реально заинтересовать инвесторов и горнодобывающую промышленность, необходимо не только проанализировать ситуацию на сырьевом рынке, оценить запасы и содержание полезных компонентов, но и разработать такую технологию обогащения руд, которая при минимальных затратах обеспечивала бы наиболее полное извлечение металлов, оказывая к тому же минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду. Сейчас для извлечения из руд золота и многих других полезных ископаемых используются преимущественно гравитационные и флотационные методы, когда обогащение и получение концентратов происходит с применением большого количества воды. Так, для извлечения 1 кг золота по самой простой гравитационной технологии из песков, содержащих в 1 т 2 г золота, необходимо 10 тыс. кубометров воды. В воду часто добавляются различные химические реагенты. Естественно, что гидросфера в окрестностях такого производства испытывает сильное негативное воздействие со стороны этих загрязнённых вод. А при использовании кучного выщелачивания экология страдает ещё сильнее. Кроме того, при мокрой технологии наиболее мелкие, тонкодисперсные частички того же золота из-за своей гидрофобности уплывают в виде взвесей в хвосты и отвалы, тем самым снижая эффективность извлечения.

Однако самой большой проблемой при применении традиционных мокрых технологий, проблемой, которая с каждым годом всё более и более обостряется, является дефицит воды. Об этом жгучем вопросе современности шёл разговор на недавно проходившем в Москве Всероссийском конгрессе работников водного хозяйства. По оценкам специалистов, глобальный кризис, вызванный нехваткой воды, в ближайшие десятилетия будет всё более усугубляться. Острота проблемы станет ещё более очевидной, если принять во внимание, что огромные пространства в Азии, Африке, Австралии и в других регионах являются пустынями, где воды практически нет.

Суммарная площадь районов, где освоение месторождений сдерживается дефицитом воды, составляет около 40% всей территории суши. Учитывая геологические особенности пространственного размещения месторождений золота, можно утверждать, что около трети (!) его мировых запасов локализовано в регионах, испытывающих дефицит воды. Для организации там добычи руд и извлечения из них золота требуются попутные и зачастую весьма затратные поиски и разведка подземных вод, создание водозаборов, водохранилищ или прокладка водопроводов длиной в десятки и даже сотни километров. Например, в Австралии водопровод длиной 650 км тянется от западного побережья в золотоносный район Кулгарли, расположенный почти в центре огромной пустыни. Естественно, всё это требует дополнительных затрат и резко удорожает себестоимость добываемого драгоценного металла, не говоря об экологических проблемах.

Поэтому создание и внедрение в практику сухой технологии извлечения золота, когда вместо дефицитной воды используется воздух, являются весьма перспективными. Такая технология действительно может считаться технологией будущего. Ведь помимо своего главного преимущества (не требуется воды) она является экологически чистой, т.е. не загрязняет окрестную гидросферу. Кроме того, она позволяет извлекать тонкодисперсное золото, которое уплывает с водой при использовании традиционной технологии. Важно и дроугое: сухая технология требует намного меньше затрат электроэнергии - ведь гонять по трубам воздух во много раз легче, чем воду. И ещё: эта технология позволяет, используя малообъёмные, мобильные модули установки сухого обогащения, эффективно отрабатывать вахтовым методом небольшие месторождения драгоценных металлов в труднодоступных районах. Все эти неоспоримые преимущества дают основание утверждать, что будущее - за воздушными технологиями обогащения и инвестиции в развитие этого направления являются, пожалуй, самыми перспективными.

Нетрадиционный инженерный подход и остроумные технические решения позволили сконструировать принципиально новую технологическую установку для сухого извлечения золота, обладающую всеми вышеперечисленными преимуществами, а также простотой конструкции и эксплуатации. Для реализации технологии разработаны два типа концентраторов и три типа воздушных классификаторов. В этих аппаратах оригинальной конструкции происходит сепарация частиц минералов, входящих в состав руды, по плотности и по крупности. При этом по плотности можно разделять минеральные частицы до 5 микрон, а по крупности по любой шкале классификации - в пределах 0-2 мм. Показатель извлечения золота составляет 70-80%. Технология многократно апробировалась в лабораторных условиях на золотосодержащих песках и коренных рудах, в которых около 90% вкраплённого золота имеют размеры порядка 0,04 мм, а также на техногенных отходах. Расчёты показали, что при использовании новой технологии (в случае обогащения россыпей и сухих хвостов горно-металлургических производств) капитальные и эксплуатационные затраты ниже в 2 раза и в 1,7 раза - при работе на коренных золоторудных месторождениях. Можно ответственно утверждать, что эта разработка, защищённая международными патентами, не имеет в мире аналогов.

Для внедрения новой разработки перспективны некоторые объекты на территории России, СНГ, Австралии, а также африканских стран в районе Сахары: Египта, Саудовской Аравии, Марокко, Алжира и др., где имеются месторождения, заслуживающие пристального внимания, в том числе и в связи с достаточно либеральным местным законодательством, регулирующим взаимоотношения недропользователей и государства. Особо следует остановиться на так называемых техногенных месторождениях или, попросту говоря, хвостах и отвалах возникших в результате многолетней эксплуатации месторождений. В условиях неизбежного в будущем вовлечения в промышленное освоение объектов со всё более бедными рудами эти рукотворные залежи уже вынутой из недр горной массы могут быть весьма перспективными для их повторной переработки с помощью данной технологии. В том же Египте ещё со времён фараонов кустарно отрабатывались многочисленные, пусть и небольшие, месторождения золота. Сейчас их отвалы представляют интерес лишь для туристов, которые могут воочию увидеть, как добывалось легендарное "золотое руно". Однако очевидно, что применявшиеся доисторические технологии извлечения золота не обеспечивали его полного извлечения и в отвалах от добычи "золотого руна" осталось немало ценного металла. Подобные, но несравненно более грандиозные следы горнодобывающей деятельности человека имеются не только здесь, но и во многих регионах России и в других странах.

Необходимо также отметить, что тяжёлое по удельному весу золото не единственный кандидат для сухого обогащения. Это относится и к другим благородным, а также редким металлам, а при условии модернизации технологии - и алмазам. Естественно, что потенциальный инвестор должен ясно представлять, что даст внедрение новой технологии, когда, как и в каком объёме будет получена прибыль. Приведём технико-экономические расчёты, которые иллюстрируют ход возможной реализации данного проекта. При этом были приняты следующие исходные условия: материал - мелкие пески; содержание золота - 2г/т; 75% вкраплённости золота имеют размер - 40 мкм; извлечение товарного золота - 70%; время работы установки в сутки - 20 ч; количество рабочих дней в году - 300.

Предусматривается поэтапное выполнение работ с наращиванием производительности. На первом этапе изготавливается модуль поисковой (лабораторной) установки сухого обогащения производительностью 1 т. Второй этап предусматривает изготовление модуля сухого обогащения производительностью 50 т и переработку песков с получением 1400 г золота в сутки. На третьем этапе изготавливается модуль сухого обогащения производительностью 300 т, дающий возможность довести суточный объём золотодобычи до 8400 г. Кроме того, помимо собственно извлечения золота возможно налаживание производства и продажи горнодобывающим компаниям модулей сухого обогащения различной производительности (50 и 300). При инвестициях в 7882 тыс. долл. США общая прибыль по проекту продолжительностью 33 месяца составляет 11 195 тыс. долларов. Естественно, что при более высоких содержаниях золота в песках и других благоприятных параметрах эффективность инвестиций и прибыль будут выше.

Все необходимые конструкторские, технические и геологические предпосылки для реализации проекта имеются: основные технологические аппараты экспериментально проверены; экономические расчёты сделаны; ведущие этапы промышленного внедрения определены; имеются объекты, на которых можно уже сейчас приступать к реализации проекта. Нужны лишь инвестиции. Станет ли Россия лидером в развитии, совершенствовании и внедрении в мировую горно-обогатительную практику технологии будущего, позволяющей обходиться без дефицитной воды, во многом зависит от представителей отечественного бизнеса. Или же, как говорил известный персонаж Ильфа и Петрова, "заграница нам поможет"?..

С.В. БЕЛОВ, д. г.-м. н,

О.М. КНАУС, к.т.н.

Источник: http://news.priroda.ru