Кучное выщелачивание: от исследований к внедрению

Для получения достоверных данных огромное значение имеет представительный отбор пробы непосредственно на месторождении. Правильно проведенные работы по изучению геологии месторождения, понимание конфигурации рудного тела позволяют геологам грамотно провести отбор пробы для технологических испытаний. Очень важно, чтобы она была отобрана не только с поверхности, что сделать достаточно просто, а была сформирована из частных проб, отобранных как по глубине, так и по простиранию рудного тела. В случае, если их несколько, необходимо изучить каждое в отдельности и впоследствии принимать технологические параметры извлечения золота по месторождению в целом с учетом доли каждого рудного тела.

Процесс исследования, как правило, включает две стадии — лабораторные исследования и полупромышленные испытания. Для оценки применения руды к технологии кучного выщелачивания можно воспользоваться двумя способами. Первый — это экспресс тест: стандартный бутылочный тест на крупности минус 5 мм продолжительностью 4 суток. Второй — Heap Leach Amenability тест. Его продолжительность составляет 14 суток, проводится он в щадящем режиме, практически исключающем какое­-либо разрушение материала в процессе перемешивания. Этот тест длительнее, но считается, что он дает более достоверные данные о пригодности руды к технологии КВ. Как правило, его выполняют на руде различной крупности для определения оптимальной крупности дробления.

Определение параметров окомкования

Следующим важным шагом является определение параметров окомкования. Здесь АО «Иргиредмет» также предлагает два варианта:

1. Экспресс метод по подбору цемента на окомкование с определением скорости просачивания, который выполняется в течении 3 суток. 
2. Определение коэффициента фильтрации на компрессионном приборе — пермеаметре (рис. 1), при котором моделируется нагрузка штабеля на нижние слои руды. Исследования выполняются в соответствии с американским стандартом ASTM, и мы имеем возможность проводить их с моделированием высоты штабеля до 60 м.
   

Рис. 1.  Пермеаметры для определения параметров фильтрации руды

Лабораторные колонные тесты

Следующий шаг — проведение лабораторных колонных тестов, в результате которых определяются основные технологические показатели: извлечение золота, а также расход ре агентов и продолжительность выщелачивания. Лабораторные колонные тесты проводятся, как правило, на пробах массой от 20 до 200 кг.

Укрупненные колонные тесты

Для получения более достоверных данных необходимо провести полупромышленные испытания. Это укрупненные колонные тесты на объеме руды массой 1–2 т. Однако отраслевые игроки с действующим производством могут пойти и на более масштабные проверки. Так компания «Nord Gold» для разработки технологии извлечения золота из руды месторождения Гросс в 2013 г. при научно-­техническом руководстве специалистов АО «Иргиредмет» провела испытания на пробе руды массой около 360 т. Работали с тремя крупностями: минус 700, минус 170 и минус 40 мм. Для этого непосредственно на промплощадке рудника Таборный из 20­футовых контейнеров были смонтированы три перколятора высотой 12 м (рис. 2). В каждый перколятор уложили около 120 т руды. Продолжительность испытаний составила более 4 месяцев.

В 2015 г. АО «Полюс Алдан» пошло еще на более масштабные испытания, на базе обогатительного комплекса «Надежный» уложив две пилотных «кучи» массой по 25 тыс. т каждая.

Конечным результатом испытаний является разработка технологического регламента — основного документа для последующего проектирования.

Рис. 2.  Перколяторы для выщелачивания руды. Рудник «Таборный», «Nord Gold»

Не испытанием единым 

Для реализации технологии КВ АО «Иргиредмет» также осуществляет изготовление и поставку необходимого технологического оборудования. Начиная с 2000­-х годов, мы комплектовали практически все вводимые в эксплуатацию объекты КВ. В последнее время изготовили и поставили сорбционные колонны для рудников Таборный и Гросс, а для ООО «КорякМайнинг» разработали модульную установку сорбции с установкой растаривания барабанов цианида, которая была успешно введена в эксплуатацию в 2019 г. на месторождении Кочковском.

Ассортимент оборудования

Также мы изготавливаем оборудование для десорбции, электролиза и плавки катодного золота. Установки высокотемпературной десорбции работают более чем на 10 действующих предприятиях в нашей стране и за рубежом. Рудотермические печи конструкции АО «Иргиредмет» предназначены для плавки не только катодного металла, но и золотой головки с содержанием металла более 5 %.

Гигант отечественного кучного выщелачивания

Наиболее крупным оператором, добывающим золото на территории нашей страны по технологии кучного выщелачивания, до недавнего времени являлось АО «Золото Селигдара», перерабатывающее порядка 5 млн т руды в год данным способом. Практически вровень с ней шла компания «Nord Gold», которая на руднике Таборном перерабатывала около 4,5 млн т руды. В мае 2018 г. состоялся пуск отделения рудоподготовки на руднике Гросс, ознаменовав появление в России самого крупного игрока, эксплуатирующего технологию КВ. Проектная производительность предприятия составляет 12 млн т руды в год. Технология переработки руды включает в себя двухстадиальное дробление до крупности минус 40 мм; укладку руды в рудный штабель без предварительного окомкования; выщелачивание золота цианистыми растворами с последующей сорбцией метала на активированный уголь; десорбцию; электролиз и плавку получаемых катодных осадков. Технология является стандартной. Наш институт сопровождал проект на стадии исследований и разработки технологического регламента, а также изготовил нестандартное оборудование для отделения сорбции. Срок реализации проекта с начала исследований до получения первого слитка золота составил более 6 лет. Капитальные затраты — порядка 350 млн долл.

КВ на Куранахе

Еще одним знаменательным событием прошлого года стал пуск установки КВ из руд Куранахского рудного поля компанией «Полюс Алдан». Проект прошел долгий путь. «Полюс» начал заниматься им вплотную с 2015 г. Специалисты АО «Иргиредмет» осуществляли научно-­техническое сопровождение от стадии проведения исследований до внедрения. Был проведен ряд исследований, включая как колонные тесты, так и пилотные испытания на опытной куче, разработано несколько технологических регламентов. Опытно­промышленная эксплуатация началась в 2017 г., а в 2018 г. компания вышла на плановые показатели по укладке — 1,5 млн т руды в сезон. Кучное выщелачивание для данных руд предусматривает крупное дробление до класса минус 120 мм, с последующим окомкованием с добавкой цемента в количестве 10 кг/т руды.

Рис. 3.  Модульная установка сорбции. Месторождение «Кочковское». «Мангазея Майнинг»

Эта история уходит корнями в 70-­е годы прошлого столетия. В то время в Иргиредмете прошли первые исследования по КВ с выдачей проекта на опытно­-промышленную установку. Спустя несколько лет, в 90­-е годы испытания по данной технологии провела в США компания «Ньюмонт», после подключались фирмы «Бэйтмэн» и «ЭкоБэй Майнз». Для реализации проекта «Алданзолото» построило в 90-х годах опытно­-промышленный участок «Надежный», где проводились опытно-промышленные испытания как по кюветному, так и кучному выщелачиванию. Впоследствии для разработки ТЭО инвестиций привлекались такие компании как «Бэктел», «Хатч». К сожалению, перестройка не позволила в полном объеме реализовать данный проект, хотя уже в 1996 г. на основании технологического регламента «Иргиредмета» компанией «Золото проект» был разработан проект установки КВ производительностью 1,5 млн т руды в год. И только спустя почти 20 лет «Полюс», который стал собственником «Алданзолота», вновь проявил интерес к данной технологии.

Особая заслуга в истории Куранаха принадлежит Ращенко Александру Федоровичу, который в 90­-х годах был главным обогатителем комбината «Алданзолото» и участвовал в разработке этой технологии, а впоследствии, работая уже в «Иргиредмете», являлся руководителем данного направления.

Заключение

В заключении хотелось бы отметить, что успех каждого проекта в первую очередь зависит от грамотного менеджмента и слаженной работы специалистов всех уровней — геологов, горняков, технологов, строителей, от стремления достичь поставленной перед собой цели и партнера, которому можно доверять решение поставленной задачи. 

За славную 149-­летнюю историю своего существования Иркутский научно­-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов зарекомендовал себя как надежный партнер для многих предприятий золотодобывающей отрасли России, а также стран ближнего и дальнего зарубежья.