Мобильные золотоизвлекательные фабрики. Перспективы применения.

Д.А. Самосий — руководитель технического отдела ООО «ПРО Евразия» 

В конце прошлого и начале нового — XXI века довольно популярным и активно развивающимся направлением в золотодобыче было проектирование и строительство модульных золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ). В этот и последующий период были построены модульные фабрики на месторождениях: Школьное, Кедровское, Бадран и др.

Основная концепция модульных ЗИФ — это проектирование и строительство фабрики в виде технологических модулей с высокой степенью готовности, что позволяет существенно сократить сроки начала переработки руды и получения товарной продукции. Помимо сокращения сроков строительства особое внимание уделялось возможности простого и быстрого демонтажа фабрики с целью переноса на другое месторождение.

Казалось, что комплексное выполнение всех требований, предъявляемых к модульным ЗИФ, позволяет работать на месторождениях с циклами по 2–3 года на каждом и тем самым вовлечь в эксплуатацию небольшие месторождения золота с запасами 10–15 т.

Модульная ЗИФ должна была стать подобием промывочного прибора, используемого на россыпной добыче золота, но только для коренных месторождений.

Несмотря на то, что в России было построено более двух десятков модульных фабрик, масштабного переноса ЗИФ с месторождения на месторождение не было, не считая переноса части технологического оборудования с фабрики на фабрику (рис. 1).

Рис. 1. Модульная установка на месторождении Молодежное

Так, модульная фабрика на месторождении Малтан (Саха Якутия) была спроектирована как передвижная сезонная золотоизвлекательная установка производительностью 15 т/ч, не требующая фундаментов и работающая под открытым небом.

ЗИФ на месторождении Молодежное, как и модульная фабрика «Малтан», проектировалась как сезонная установка и была перевезена на месторождение Школьное (Магаданская область).

В связи с полной выработкой месторождения зоны «Красная» золотоизвлекательная фабрика рудника «Тас-Юрях» была перенесена на новое месторождение Тукчи.

Пожалуй, это все упоминания о переносе модульных ЗИФ с месторождения на месторождение, которые можно найти в открытом доступе, при этом необходимо отметить, что данные фабрики изначально проектировались как сезонные и в соответствии с концепцией не требовали капитального строительства.

Большинство же модульных ЗИФ изначально проектировались в капитальном исполнении.

Принято считать, что основным фактором который сыграл на отказ от массового переноса ЗИФ с одного месторождения на другое являлись стабильный рост цен на золото, наблюдаемый в то время, и соответственно возможность вовлечения в переработку более бедных участков уже отрабатываемых месторождений.

Сегодня, по прошествии лет, возникает вопрос: а была ли вообще такая возможность перенести ЗИФ без волевого решения — любой ценой и, невзирая на затраты?

Несмотря на требования, предъявляемые к модульным ЗИФ, в большинстве своем, как отмечалось выше, это капитальные стационарные объекты, имеющие строительные конструкции (пусть и быстровозводимые), фундаменты и инженерные коммуникации, которые зачастую невозможно перенести либо их перенос экономически не оправдан — дешевле построить новые.

По факту модульные ЗИФ оказываются совсем не мобильными — стоимость фундаментов, строительных конструкций, инженерных сетей и других капитальных частей, а также строительно-монтажных работ составляет значительную часть от стоимости модульной ЗИФ.

Таким образом, при переносе фабрики с одного месторождения на другое получается, что, как минимум, половина стоимости ЗИФ остается на старом месте, и данное обстоятельство существенно сокращает число месторождений, на которые можно рассчитывать, приобретая модульную ЗИФ.

Для устранения данного обстоятельства и обеспечения мобильности модульные ЗИФ должны также удовлетворять следующим условиям:
1. Технологические и инженерные модули — это автономные единицы, т.е. все инженерные сети и коммуникации должны быть на борту.
2. Транспортировка модулей должна осуществляться в максимально собранном виде.
3. Технологические модули в процессе работы не должны нуждаться в массивных и заглубленных фундаментах.
4. Укрытие технологических модулей, для круглогодичной работы, осуществляется мобильными бескаркасными конструкциями.

Анализируя эти условия, получается, что мобильные модульные ЗИФ, по сути, должны соответствовать определению нестационарных некапитальных объектов. Примерами таких объектов в золотодобыче, как отмечалось выше, являются промывочные приборы, применяемые при отработке россыпных месторождений, которые по мере отработки участков переносятся по нескольку раз за сезон с места на место (рис. 2).

Рис. 2. Промывочный прибор ПБШ на россыпной добыче золота

Рассматривая концепцию мобильных ЗИФ, способных по нескольку раз переезжать с месторождения на месторождение, необходимо обратить внимание, что лимитирующей операцией на ЗИФ является операция измельчения, производительность которой соответствует производительности ЗИФ (рис. 3).

Рис. 3. Мобильная ЗИФ Sepro Mineral System на руднике Wickenberg (США, Аризона)

Исходя из требований максимально допустимых габаритов и массы предъявляемых к автогрузовому транспорту (прицеп), таких, как максимальная длина, максимальная ширина, максимальная высота и максимальная масса, максимально возможная мельница будет не более 2,1 м в диаметре.

Анализ существующих рудных мельниц диаметром 1,5–2,1 м позволяет сделать вывод, что производительность большинства мобильных модульных ЗИФ с одним модулем измельчения составит не более 100–120 тыс. т в год в зависимости от свойств руды.

Несомненно, увеличение числа параллельно установленных модулей измельчения позволяет кратно увеличивать производительность ЗИФ и фактически не имеет ограничений за исключением экономической целесообразности.

Остальные технологические операции: гравитация, флотация, выщелачивание и т.д. — не являются лимитирующими, собираются из необходимого числа модулей и подключаются в соответствии с принятой технологической схемой.

Расположение и фиксация оборудования на мобильном или полумобильном (платформа, салазки и т.д.) шасси, а также прокладка необходимых инженерных сетей и коммуникаций (электрические и сигнальные кабели, водоводы, пульповоды и т.д.), оснащенных комплектами быстроразъемных соединений, позволяют достаточно быстро и оперативно осуществлять подключение модулей между собой и практически исключают возможные ситуации потерь компонентов при переезде с места на место (рис. 4 и 5).

Рис. 4. Передвижные технологические модули Sepro Mineral Systems

Рис. 5. Мобильный модуль флотации Sepro Mineral Systems

Для укрытия оборудования от воздействия окружающей среды и организации круглогодичной работы мобильных ЗИФ можно использовать мобильные бескаркасные ангары из металлоконструкций, которые обтянуты или обшиты специальным тентом, либо пневмокаркасные сооружения (рис. 6 и 7.)

Рис. 6. Пример мобильного бескаркасного ангара

Рис. 7. Пример мобильного пневмокаркасного ангара

Особенностью бескаркасных сооружений является применение самонесущих металлоконструкций. Ангары, выполненные по бескаркасной технологии, способны выдержать снеговую нагрузку до 480 кг/м2 и ветровую до 150–200 км/ч.

В отличие от бескаркасных сооружений в пневмокаркасных роль опорных балок играют наполняемые воздухом конструкции. Пневмокаркасные сооружения в отличие от бескаркасных выдерживают снеговую нагрузку до 130 кг/м2 и ветровую до 150 км/ч.

Размещение оборудования на мобильном шасси и использование в качестве укрытий бескаркасные и пневмокаркасные сооружения обеспечивают соответствие мобильных ЗИФ предъявляемым выше условиям:
1. Мобильность фабрики:
—  все технологическое и вспомогательное оборудование размещено на мобильной платформе;
—  здания (укрытия) являются мобильными легкосборными и разборными конструкциями.
2. Быстрый монтаж и демонтаж всего комплекса.
3. Отсутствие необходимости строительства массивных фундаментов.

Необходимо отметить, что, несмотря на то что мобильные ЗИФ по своей сути это не капитальные объекты, их применение потребует:
1. Проектирования, согласования и организации площадок складирования хвостов.
2. Так же как и модульные ЗИФ, разработки проектной документации и проведения государственной экспертизы этой документации, в соответствии с Градостроительным кодексом РФ.

Данные обстоятельства, несомненно, будут являться сдерживающим фактором внедрения мобильных модульных ЗИФ, но, несмотря на это, объем проектных работ при использовании стандартных технологических модулей и особенно при их соответствующей сертификации существенно сокращается.

На сегодняшний день отработка малых коренных месторождений с запасами золота менее 10 т находится на пределе рентабельности, что не позволяет в полной мере учитывать их в производственно-экономическом потенциале золотодобывающей отрасли нашей страны.

Однако реализация проектов при последовательной отработке трех-четырех таких месторождений со схожими технологическими свойствами на мобильной ЗИФ может быть экономически эффективно.

В заключение необходимо отметить, что помимо вовлечения в отработку месторождений золота с запасами порядка 5–8 т использование мобильных ЗИФ, на примере передвижных дробильно-сортировочных комплексов, позволит сформировать дополнительные экономические кластеры:
1. Вторичный рынок технологических модулей и установок (бывших в употреблении).
2. Рынок услуг по сервисному обслуживанию.
3. Расширение лизинговых предложений.

Немаловажным аспектом при развитии направления применения мобильных ЗИФ может являться также заинтересованность государства, поскольку это дополнительные рабочие места, налоги экономическая активность и прочее.

Начиная с использования таких ЗИФ для переработки золотосодержащих руд и постепенно наполняя рынок обогатительного оборудования всевозможными технологическими модулями в перспективе возможно применение мобильных обогатительных фабрик и для других месторождений, а не только золоторудных.

Как пример, в настоящее время компанией «Ресурсы Малого Хингана» реализуется проект строительства модульной гравитационной установки по переработке лежалых хвостов фабрики «Хинганолово» перерабатывавшей оловянные руды Хинганского месторождения (рис. 8).

Рис. 8. Модульная фабрика Sepro Mineral Systems переработки оловосодержащих хвостов

Формат установки позволяет изготовить ее в том числе виде мобильных или полумобильных модулей. Не секрет, что мобильные и универсальные технологические решения в горно-обогатительной отрасли обходятся несколько дороже, чем стационарные разового применения. Поэтому на выбор концепции дальнейшего развития данного проекта (мобильная, полумобильная или стационарная версия) существенное влияние оказали следующие факторы:
1. Наличие или отсутствие в портфеле недропользователя схожего минерального сырья для возможности продолжения использования установки на другом объекте.
2. Возможность реализовать данную фабрику по окончании работ другому недропользователю по разумной цене.

Можно смело утверждать, что перспектива для зарождения рынка мобильных обогатительных фабрик есть, а вот случится это зарождение и развитие или нет уже зависит от потребностей рынка минерального сырья.

Сегодня, когда все крупные и более-менее средние месторождения уже поделены между игроками, начинавшими в 90-х и 2000-х годах, для входа в горно-обогатительный бизнес новых игроков остались небольшие месторождения, и освоение их требует несколько иных подходов, что были раньше, но, несомненно, применение мобильных обогатительных фабрик является одним из перспективных вариантов эффективной переработки малых месторождений. 

Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 4/декабрь 2017 г.