Что такое автоклав золото

Опубликовано: 16.04.2024

Самый мощный в России автоклавно-гидрометаллургический завод по переработке упорных руд золота в Амурской области запустили на полную мощность 3 сентября. Предприятие работает на технологии, которую условно можно назвать машиной времени для золота. Она закладывает основу на десятилетия вперед с учетом иссякающих запасов так называемого легкого металла. Подробнее читайте в материале «Известий».

Кнопка «пуск»

Покровский автоклавно-гидрометаллургический комбинат (АГК) был запущен на V Восточном экономическом форуме, 3 сентября. В торжественной церемонии по видеоконференцсвязи принял участие полпред президента в ДФ Юрий Трутнев. Она прошла на набережной Дальневосточного федерального университета на острове Русский.

Предприятие добывающего холдинга «Петропавловск» стало вторым по счету автоклавом в России и первым по мощности. Выйдя на полную мощность, за сутки комбинат будет перерабатывать 1,3 тыс. т золотосодержащего концентрата. Гидрометаллургический автоклав, который уже работает в городе Амурске Хабаровского края, справляется с объемом вдвое меньше.

Новые запасы

Такой способ добычи золота, как «автоклавное выщелачивание упорных золотосодержащих материалов», востребован, поскольку запасы «легкого золота» иссякают. Так происходит и на месторождениях компании «Петропавловск». Рудник Покровский, на месте которого и построен одноименный комбинат, отработал 20 лет и дал более 60 т металла.

Но на этом запасы не закончились, остается упорное золото, которое нужно извлечь из сульфидных материалов. Традиционным методом его невозможно добыть, для этого применяются такие технологии как бактериальное выщелачивание, ультратонкое измельчение или обжиг. Холдинг «Петропавловск» (в пятерке крупнейших российских золотодобытчиков) выбрал автоклавную технологию, с помощью которой, по подсчетам международной компании Global Research in Mining, перерабатывается 60% упорного сырья.

Чтобы освоить автоклавную технологию, золотодобывающий альянс в 2008 году создал научно-исследовательский центр «Гидрометаллургия». Его возглавил Яков Шнеерсон, который более 40 лет занимается автоклавными процессами.

«Мы приступили к проекту Покровского АГК около 10 лет назад издалека — создали научно-исследовательский центр в Санкт-Петербурге, который объединил ведущих специалистов по этой проблематике. Далее мы создали опытное производство и пилотный автоклав в Благовещенске для моделирования сложных физико-химических процессов в полупромышленном масштабе», — рассказал во время церемонии запуска сооснователь группы «Петропавловск», председатель совета директоров одноименной УК Павел Масловский.

Скачок на тысячелетия

Автоклав — это своеобразная машина времени для добычи золота. Процесс, который в естественной природе длится тысячелетия, ускоряется сокращается в миллионы раз — до 30 минут. В природе золото, которое заключено в сульфиды, становится неупорным после многолетнего влияния различных атмосферных явлений.

В автоклаве этот процесс имитируется следующим образом. Измельченный концентрат заключенного в сульфид золота помещается в сосуды под высоким давлением. Температуру поднимают до 225 градусов, а после подают кислород, в результате чего сера окисляется, а золото «освобождается».

Запас сил

Инвестиции в Покровский АГК и флотационный комбинат составили около 16 млрд рублей. Теперь рядом со старой фабрикой, которая продолжила работу в составе автоклавного комплекса, на территории рудника располагается четыре автоклава. При возведении ПАГК использовалось самое передовое оборудование более чем из 20 стран, в том числе продукция финского производителя Outotec. «В проектирования и изготовления оборудования участвовали больше сотни подрядчиков со всего мира», — отмечает Масловский.

Управление автоклавным производством максимально автоматизировано. Им руководят четверо инженеров и операторов из диспетчерской. Перед началом работы все специалисты прошли тренировки на симуляторе, разработанном научно-исследовательским центром совместно с сотрудниками IT-департамента компании. С помощью симулятора, который имитирует большой автоклав, отрабатываются, в частности, возможные аварийные ситуации. Готовят специалистов на базе Покровского горного колледжа. Всего рабочих мест будет порядка 600, многие из них заняты бывшими сотрудниками Покровского рудника.

Первый слиток золота на ПАКГ получили в конце 2018 года, когда были запущены в эксплуатацию первые два автоклава. Вес «исторического» слитка составил более 17,5 кг. С того момента там было получено 2 тонны золота (по данным на конец июля). В запасе предприятия — порядка 300 тонн упорного золота.

«В мировой практике предприятиям требовалось по два-три года, чтобы добиться необходимого извлечения золота и проектной производительности. Наш опыт уникальный — мы вывели автоклавы, начавшие работать в декабре, на технологический режим практически мгновенно, — подчеркивает председатель совета директоров холдинга. — Я считаю, во многом это благодаря тому, что мы вложились в науку — и она нас не подвела».

Производственная мощность комбината — до 500 тыс. т концентрата в год. Комбинат будет перерабатывать сырье в первую очередь со своих рудников: Пионерского и Маломырского. Первую линию мощностью 3,6 млн т руды в год на Маломыре запустили в июле прошлого года. Флотационный комбинат на Пионерском руднике планируется запустить во втором полугодии 2020 года, сообщили в компании.

В ближайшее время полной загрузки предприятия концентратами с месторождений «Петропавловска» не предвидится. В прошлом месяце завод взял на переработку первую партию от сторонних производителей. В ближайшие годы с учетом истощения запасов легкого золота ситуация, однако, может резко изменяться.

«Какой будет рынок концентратов, непонятно, — мы сейчас конкурируем с Китаем. Однако в нашем правительстве звучат идеи ограничить продажу концентратов в КНР, чтобы в первую очередь загрузить российские мощности. Надеюсь, такое решение будет принято», — отмечал ранее председатель совета директоров «Петропавловска».

Задел для Дальнего Востока

Из 17,5 т рудного золота, которые были добыты в регионе в 2017 году, 13,6 т приходится на «Петропавловск». В прошлом году в Приамурье добыли 14,2 т рудного золота, 11,5 т — у «Петропавловска». Это меньше, чем годом ранее, но зато уже в этом году в связи с запуском АГК ожидается рост.

К хорошему результату располагает то, что в августе цены на золото держались на шестилетнем максимуме на отметке порядка $1,5 тыс. за унцию. Положительную динамику показывает спрос на этот драгоценный металл: по подсчетам Всемирного совета по золоту, во II квартале он вырос на 8%.

Власти Приамурья освободил золотодобытчика от уплаты налога на добычу полезных ископаемых, чтобы ускорить строительство объекта. Губернатор Амурской области Василий Орлов отмечал, что при этом только от налога на имущество организаций и на прибыль бюджет региона будет ежегодно получать от Покровского АГК до 600 млн рублей.

«Приамурье входит в число регионов — лидеров по добыче золота в России. Но сегодня на ключевых месторождениях практически исчерпаны запасы так называемого легкого золота, которое извлекается традиционными методами. Поэтому автоклав — будущее амурской золотодобычи», — подчеркивает глава региона Василий Орлов.

Кнопка «пуск»

Новые запасы

Скачок на тысячелетия

Запас сил

Задел для Дальнего Востока

В связи с истощением сырьевой базы в переработку все больше вовлекаются упорные (труднообогатимые) руды. По оценке экспертов, именно за счет более широкого вовлечения в эксплуатацию труднообогатимых золотых и комплексных золотосодержащих руд можно обеспечить основной прирост добычи золота в мире. В России значительный объем работ по упорным золотым, а также серебряным рудам выполняется в Иргиредмете.

В результате многолетних исследований специалистами Иргиредмета сформировано общее представление об упорных золото- и серебросодержащих рудах, как особой категории минерального сырья. Предложена система технологической классификации и методика экспрессной технологической оценки руд; а также сформулированы основные принципы обогащения и металлургической переработки упорного золоторудного сырья. Эти принципы положены в основу соответствующих технологических разработок Иргиредмета, реализованных в промышленности, а также в проектах реконструкции действующих и строительстве новых золотодобывающих предприятий.

Для вскрытия тонковкрапленного золота были разработаны технологии сверхтонкого измельчения (реализовано в Читинской области на Дарасунской ЗИФ) и бактериального выщелачивания (биогидрометаллургия).

Для переработки углистых золотых руд и концентратов Иргиредметом разработана и принята к проектированию эффективная гравитационно-флотационная технология с последующим сорбционным выщелачиванием флотационных концентратов, получаемых при обогащении руд месторождений «Сухой Лог», «Наталкинское», «Дегдеканское», «Голец Высочайший» и т. д.

Для вскрытия упорного золота Иргиредметом предлагаются технологические решения, основанные также на следующих процессах: окислительном или сульфатизирующем обжиге, термохимической деарсинация и автоклавном выщелачивании.

Решение проблемы рентабельной переработки упорных руд и концентратов — одно из ключевых направлений деятельности Иргиредмета.

Сверхтонкое измельчение

В Иргиредмете выполнен значительный объем исследований по изучению процесса сверхтонкого измельчения. Результаты экспериментов показали, что сверхтонкий помол способствует вскрытию значительной части упорного золота, что выражается величиной дополнительного извлечения металла в процессе цианирования на уровне 10–45%, со снижением уровня энергопотребления на 50–70% и в 200–300 раз продолжительности измельчения по сравнению с шаровой мельницей.

Иргиредмет занимается разработкой, проектированием и внедрением технологий извлечения золота из упорных сульфидных концентратов на основе сверхтонкого помола.

Сверхтонкий помол осуществляется в современной лабораторной вертикальной бисерной мельнице Netzsch P075. Ситовой анализ полученных после сверхтонкого измельчения проб проводится на лазерном дифракционном анализаторе Malvern Mastersizer 2000.

На основе тонкого и ультратонкого помола разработаны и испытаны в полупромышленных масштабах гидрометаллургические технологии по переработке концентратов, полученных при обогащении руд месторождений «Дарасунское», «Петропавловское», «Боголюбовское», «Тасеевское», «Кирченовское», «Соловьевское». Такие технологии обеспечивают повышение извлечения золота с 33,3–69,8 до 79,8–95,7% при приемлемых расходах реагентов.

Окислительный обжиг

Окислительный обжиг — традиционный и один из наиболее распространенных в промышленной практике метод окислительного вскрытия благородных металлов из упорных сульфидных концентратов и руд.

Технологический процесс реализуется в различных вариантах в зависимости от аппаратурного оформления, температурного диапазона, газовой среды и состава шихты (твердых добавок к обжигаемому материалу).

По аппаратурному оформлению различают обжиг:

подовый (в печах с ручным или механическим перемешиванием материала — камерных, Эдвардса, многоподовых, трубчатых вращающихся и пр.);
в псевдоожиженном (кипящем) слое (в печах кипящего слоя (печи КС) и циркулирующего кипящего слоя — (печи ЦКС) или «Процесс Lurgi»).

По температуре процесса выделяют низко-, средне- и высокотемпературный обжиг.

По химизму (газовая среда и твердые добавки в шихту обжига) существуют:

обжиг в слабоокислительной (в том числе «инертной») атмосфере;
деарсенирующий;
сульфидизирующий;
сульфатизирующий;
окислительно-хлорирующий;
собственно окислительный и десульфуризирующий;
обжиг в присутствии извести, углеродистых, минеральных добавок и др.

На основе широкого комплекса теоретических и экспериментальных исследований Иргиредметом произведена оптимизация параметров обжига, определены условия цианирования получаемых огарков и предложены методы подготовки огарков к гидрометаллургической переработке.

В Иргиредмете проведены опытно-промышленные испытания на концентратах большой группы месторождений СССР. Выполнены технологические регламенты на проектирование новых и реконструкцию действующих предприятий: Бакырчикский ГМК (Казахстан), ГМЗ-3 Навоийского ГМК (Узбекистан), Кочкарский обжиговый завод.

В Иргиредмете проводится лабораторное тестирование по обжигово-цианистой схеме всех упорных сульфидных концентратов в составе комплексных исследований.

В современных условиях более востребованными, в отличие от обжигово-цианистых схем, являются обжигово-плавильные и обжигово-доводочно-плавильные схемы, позволяющие вести переработку труднообогатимых упорных гравитационных концентратов с получением золота лигатурного в слитках.

В регламентах, наряду с извлечением золота и серебра, предусмотрены мероприятия:

комплексное использование сырья (попутное извлечение серо- и мышьякосодержащих товарных продуктов);
очистка газов и сточных вод от токсичных веществ до требуемых санитарных норм.

Автоклавное выщелачивание

Автоклавное выщелачивание — метод окислительного разложения сульфидных минералов железа и цветных металлов. При автоклавном окислении водная пульпа, содержащая сульфиды, нагревается в автоклаве до температуры 180–280 °С при давлении кислорода, превосходящем упругость пара раствора. Золото и серебро остается в нерастворимом остатке, из которого их можно извлечь цианированием или другими гидрометаллургическими методами. Технология автоклавного окисления — цианирования позволяет получить извлечение из концентратов до 97% золота.

Лабораторный парк Иргиредмета укомплектован автоклавами с рабочим объемом от 1 л до 12 л. В Иргиредмете были исследованы руды и разработаны технологии автоклавного окисления — цианирования концентратов руд месторождений различных типов: пиритных («Пионер», «Тасеевское»), пирит-арсенопиритных с содержанием сорбционно-активного органического углеродистого вещества («Маломыр», «Боголюбовское», «Удерей»), пирит-халькопиритных («Мизек»), пирит-тиннантитовых («Березняки»).

Переработка полиметаллических золотосодержащих концентратов методом автоклавного окисления позволяет попутно извлекать в товарную продукцию цветные металлы. В процессе высокотемпературного сернокислотного автоклавного выщелачивания медь и цинк полностью переходят в продуктивные растворы.

Основную сложность представляют сульфидные руды, содержащие сорбционно-активные углеродистые вещества. Переработка таких руд методом автоклавного окисления требует тщательного подхода к выбору параметров вскрытия и цианирования.

Для проведения испытаний в укрупненном масштабе автоклавного метода вскрытия упорных концентратов и богатых первичных руд, которые являются обязательной составляющей технологических исследований золотосодержащих сырьевых объектов в рамках научно-исследовательских и инжиниринговых работ, используется пилотная установка (работа в непрерывном режиме с имитацией промышленного процесса). Установка расположена на опытно-промышленной фабрике в городе Благовещенск.

Иргиредмет располагает всем необходимым оборудованием, методиками, аналитическим обеспечением для проведения комплексных технологических исследований переработки золотосодержащего сырья и имеет подготовленных специалистов по автоклавной тематике, которые работают в этой сфере на протяжении многих десятилетий. Иргиредмет перенимает и делится опытом с зарубежными специалистами, работающими в данной сфере. Выданы авторские свидетельства на улучшение автоклавной технологии. Накопленный опыт Иргиредмета позволяет решать сложные технологические задачи.

Биогидрометаллургия

Бактериальное окисление и выщелачивание — способ обработки труднообогащаемых золотосодержащих руд. Иргиредмет предлагает полный комплекс работ в данном научно-техническом направлении:

технологическая оценка сырья;
разработка и испытание технологии;
разработка проектов биогидрометаллургических установок;
поставка оборудования;
помощи в пуске и освоении технологии.

К идее использования тионовых железоокисляющих бактерий в горнодобывающей промышленности ученые Иргиредмета подошли независимо и параллельно с зарубежными исследователями. Изначально бактериальное выщелачивание разрабатывали применительно к урановым и медным рудам. Впоследствии бактериальное выщелачивание применили для вскрытия упорных (сульфидных) золотосодержащих руд и концентратов.

Биовыщелачивание может заменить такие способы переработки минерального сырья, как обжиг, автоклавное выщелачивание. Тионовые бактерии безвредны для людей, питаются минералами, устойчивы к низким температурам и отсутствию питательной среды и могут существовать при температуре до 80 °С.

Результатами многолетней работы являются технологические исследования и полупромышленные испытания технологии бактериального окисления упорных золотосодержащих руд и концентратов около 20-ти месторождений, в том числе месторождений: «Тасеевкое», «Олимпиадинское», «Боголюбовское», «Майское», «Бакырчикское», «Бестюбе», «Жолымбет», «Аксу», «Кючус», «Албазино», «Делита», «Нежданинское», «Зармитан», «Зодское». Впервые установлена пригодность руд месторождений «Кокпатас» и «Даугызтау» (Узбекистан) для технологии бактериального выщелачивания.

Иргиредметом проводились исследования по бактериальному выщелачиванию золото — медных концентратов руд Ведугинского и Березняковского месторождений, медных руд и концентратов Удоканского месторождения, медно-мышьяковых, медно-цинковых, медно-никелевых руд и концентратов различных месторождений.

Иргиредмет совместно с ЦНИГРИ разработал технологический регламент, который явился основанием для проектирования и пуска в эксплуатацию «Полюс», одной из крупнейших в мире золотоизвлекательной фабрики, практикующей биовыщелачивание сульфидного сырья.

Наряду с чановым вариантом в Иргиредмете разрабатываются технологии кучного бактериального вскрытия и выщелачивания сульфидных золотосодержащих и полиметаллических руд.

Иргиредмет располагает хорошо оснащенной экспериментальной базой и высококвалифицированными специалистами в области бактериально-химического вскрытия упорного золоторудного сырья и извлечения благородных металлов из продуктов бактериального выщелачивания, в том числе — с использованием цианирования с последующим сорбционным извлечением металлов активными углями или анионитами, а также с применением нецианистых растворителей (тиокарбамидное, тиосульфатное, сульфитное, хлоринационное выщелачивание).

Иргиредмет создал собственную школу биогидрометаллургии и имеет многолетний научный и практический опыт в этих направлениях.

Ни одна из научных организаций России не обладает равноценным научным потенциалом по данной проблеме, включающем богатую информационную базу, высококвалифицированных специалистов, специализированный лабораторный парк (полупромышленная и пилотная установки непрерывного агитационного бактериального выщелачивания, комплекс кучного бактериального выщелачивания в восьмиметровых колоннах и пр.), а также опыт в биологических гидрометаллургических процессах в комплексе с процессами рудоподготовки и переработки продуктов биологического цикла.

Полупромышленная установка бактериального выщелачивания

Как сегодня добывают золото на Дальнем Востоке

Во всем мире золото всегда считалось залогом стабильности и достатка — найти месторождения драгоценного металла и организовать его добычу было важнейшей задачей государства. Россия, конечно, не стала исключением. Петр I всячески поощрял поиски «песошного» (россыпного) золота и обещал внушительную награду всем, кто найдет россыпи. В 1719 году Екатерина II ужесточила правила добычи, но во время Отечественной войны 1812 года, когда российская казна нуждалась в пополнении, Александр I решил вернуть «горную свободу», дав толчок развитию золотодобычи.

Первое месторождение на Дальнем Востоке — россыпь у реки Кинлянджак — в 1858 году открыла экспедиция под руководством Николая Аносова. Зимой 1865—1866 годов открыли богатые россыпи золота в верховьях рек Ольдой и Ур. В 1867 году в Амурской области было открыто несколько приисков, в том числе Васильевский — будущий Соловьёвский. Этот прииск стал первым на Дальнем Востоке и одним из наиболее богатых в Приамурье, он работает и по сей день.

Максим Пронин / DV

К концу XIX века компании, разрабатывающие несколько золотоносных районов в Приамурье, давали до 1/5 всего золота, добываемого в Российской Империи.

Во времена Советского Союза Дальний Восток занял лидирующие позиции по добыче золота и других драгоценных металлов. В 1990 годы золотодобыча пришла в упадок, но золото никуда не делось. Сегодня около 95% всего российского золота добывается в 15 регионах и 6 из них относятся к Дальневосточному Федеральному Округу (Чукотский АО, Амурская область, Республика Саха (Якутия), Магаданская область, Хабаровский край, Камчатский край, Сахалинская область). Большая часть золота добывается из коренных месторождений промышленным карьерным способом, но россыпная золотодобыча также не теряет своих позиций, Россия традиционно удерживает первое место в мире по добыче россыпного золота.

Россыпное золото

Времена лопаты, лотка и бутара ушли в прошлое, теперь по руслам ручьёв плывут огромные корабли-драги с золотодобытчиками.

Драга с помощью больших черпаков-ковшей, закреплённых на цепном приводе, поглощает мутную взвесь грунта вместе с камнями и водой, оставляет себе драгоценный металл, а пустую породу сбрасывает. С передней стороны драги расположена черпаковая цепь. Медленно двигаясь, она роняет воду и песок обратно в ручей, а внутрь машины подает порции породы, одну за другой кидая их в завалочный люк — туда где вращается буторная бочка, в которой промывается золотоносная порода.

«Золотая смола» на производстве в Якутии

Юрий Смитюк / ТАСС

Вместе с водой всё это болтается в бочке, как в стиральной машине. Золото тяжелее песка, и оно оседает на специальных дражных ковриках, а всё остальное — галька и песок — с помощью штакерной ленты вываливается за корму драги.

Она медленно плывёт вверх по ручью на понтоне высотой 2,5 метра, проходя в сутки по 20−25 метров, «съедая» по 4500 кубических метров грунта и оставляя себе всего 600−800 грамм золота. В отдельные удачные дни получается и по 2−3 килограмма золота, результат сильно зависит от содержания драгоценного металла в породе. Чтобы добраться до золотоносной породы, нужно вгрызаться в дно ручья порой на глубину до 4 метров.

Сезон работы драги обычно длится с 1 мая до 1 декабря. Работа идёт в две смены — дневную и ночную, в каждой смене трудится не меньше 10 человек.

Драги дороги и сложны в обслуживании, их установка экономически целесообразна только на тех месторождениях, которые имеют перспективу в 20 и более лет. Там, где золотоносные участки можно выбрать всего за несколько сезонов, устанавливают грохоты — большие вибрационные сита.

Для работы грохота нужны экскаваторы и бульдозеры

Максим Пронин / DV

Грохот отличается от драги лишь тем, что он устанавливается стационарно и для его обслуживания нужны экскаваторы и бульдозеры. Экскаваторы подают золотоносную породу на транспортёрную ленту, которая кидает её в барабан, где горная масса постепенно перемещается по просеивающей поверхности от загрузочного конца к выходному. Мелкая и лёгкая фракция выбрасывается, а более тяжёлая отправляется на обогатительную установку.

К концу XIX века россыпное золото составляло 93% всего объёма добычи в России. Сегодня — около 30%. Хотя страна до сих пор занимает первое место в мире по добыче россыпного золота, его доля в будущем будет неизбежно снижаться. Содержание драгоценного металла на россыпных месторождениях падает с каждым годом, россыпная добыча менее рентабельна и наносит больший вред окружающей природе.

Конечный продукт работы драги и грохота — шлих, тяжёлая фракция, где золото перемешано с другими минералами и металлами. Весь наработанный шлих в мешках с пломбами отправляют в золотоприёмную кассу. Вся дальнейшая работа с ним идёт исключительно вручную.

Сначала шлих попадает в специальную шлихообогатительную установку, на выходе из которой получается уже обыкновенный золотой песок. Его засыпают в тигли (керамические формочки) и отправляют для плавки в печь, разогретую до температуры в 1200 о С. После выплавки из золотого песка получаются настоящие слитки весом по одному килограмму, на них ставится предварительная проба и печать предприятия. Эти слитки под охраной, специальными самолётами или вагонами поездов отправляют на аффинажный завод, где золото отделяют от всех примесей и доводят до максимальной — 999 — пробы.

Рудное золото

Промышленная карьерная добыча золота устроена совсем иным образом.

В одной тонне золотоносной руды содержится всего 4−5 граммов золота при хороших содержаниях, а рентабельным месторождение может считать и при содержаниях в 1,5−1,8 грамма. Чтобы получить стандартный килограммовый слиток, нужно переработать не меньше 500 тонн руды.

Производство золота из руды — технологически очень сложный процесс, требующий серьезных инвестиций и недоступный для небольших компаний. Месторождения золота чаще всего расположены среди тайги, вдали от населённых пунктов. Вокруг гидрометаллургических комбинатов и карьеров вырастают целые вахтовые посёлки: ведь число рабочих на предприятии составляет до 2500−3000 человек.

Карьер живёт своей жизнью 24 часа в сутки и 365 дней в неделю. Работа на участке прерывается только на время новых взрывов. Бригада взрывников, руководствуясь тщательными расчётами, бурит глубокие скважины на новом участке стены карьера, а затем закачивает туда пастообразную взрывчатку. Все скважины оснащаются детонаторами и соединяются огнепроводным шнуром.

Звучит сирена — все рабочие покидают карьер, и после тщательной проверки и недолгого обратного отсчёта происходит взрыв. Затем экскаваторы-погрузчики перегружают руду в карьерные самосвалы, способные перевезти за раз до 90 тонн, и поднимают её на поверхность. Уже там добытая руда подвергается первичной обработке — грубому измельчению.

Измельчённую руду перевозят на горно-обогатительный комбинат — это предприятие для обработки любых полезных ископаемых.

Автоклавы

Большую часть золотосодержащих руд в России, особенно на Дальнем Востоке, составляют так называемые «упорные руды». Золото в них находится в прочных соединениях с другими минералами (например, сульфиды и пириты), и извлечь его с помощью традиционных технологий невозможно.

Для переработки таких «упорных руд» в мировой практике используется несколько технологий — это окислительный обжиг, бактериальное выщелачивание и автоклавное выщелачивание. Первый способ не гарантирует высокого процента извлечения золота и сильно загрязняет окружающую среду, бактерии крайне чувствительны к любым изменениям состава рудного концентрата, а вот автоклавное выщелачивание лишено всех этих недостатков.

Куда идёт российское золото?

По данным Союза золотопромышленников России

66% в государственный резерв, закупается официальным сектором;

20% на производство ювелирных украшений;

8−9% на экспорт, продаётся зарубежным банкам;

4−5% на удовлетворение внутреннего инвестиционного спроса: инвестиционные слитки, золотые монеты;

0,5−1% на нужды промышленности и медицины

Первый автоклав на Дальнем Востоке запустила компания «Полиметалл» ещё в 2012 году, сейчас ГК «Петропавловск» готовит к запуску свой автоклавный комплекс на Покровском руднике. Проект затормозился после падения цен на золото в 2013 году, но совсем недавно «Петропавловску» удалось найти партнёров для завершения проекта автоклавного комплекса — его запуск планируется на конец 2018 года. По всему миру можно насчитать всего пару десятков примеров использования автоклавной технологии.

Автоклав выглядит как большой герметичный продолговатый сосуд с толстыми стенками, выложенными изнутри специальным термостойким футеровочным кирпичом. Давление в промышленном автоклаве составляет 30−35 атмосфер, а температура держится в пределах 200−300 0 C. Прежде чем попасть в автоклав, руда проходит предварительную обработку — флотацию, в ходе которой из неё удаляется до 95% пустой породы, а на выходе получается концентрат с содержанием золота до 24−28 граммов на тонну. Оно связано в сложные соединения — сульфиды — и для дальнейшего обогащения отправляется в автоклав.

Здесь концентрат проходит окисление под воздействием кислорода в условиях повышенной температуры и давления. После такой обработки субмикроскопические частицы золота освобождаются от сульфидов и становятся доступными для извлечения по стандартной гидрометаллургической схеме. Автоклавная технология позволяет добиться 93−95% извлечения золота из упорных руд — оно было бы невозможным при использовании традиционных технологий.

5% добываемого золота переплавляется в инвестиционные слитки

Донат Сорокин / ТАСС

Технологии обогащения золотой руды

Золотосодержащие руды делятся на множество видов в зависимости от веществ, с которыми связано золото в породе. Для обогащения каждого типа руды подбирается своя технология, позволяющая добиться максимальной эффективности.

На Дальнем Востоке работает более 50 золотодобывающих компаний, самые крупные — «Полюс Золото», ГК «Петропавловск», «Полиметалл», «Kinross», «Nordgold N.V.», «Highland Gold Mining», «Прииск Соловьевский».

В 2015 году на Дальнем Востоке России добыли около 130 тонн золота — это почти половина от всей общероссийской добычи в 294 тонны*.

*по данным Союза золотопромышленников России

Исторически первым способом была амальгамация — процесс извлечения золота, в основе которого лежит применение ртути. В ёмкость с золотосодержащей рудой заливается ртуть, она «забирает» золото из породы, а затем нужно только слить её и произвести обратную очистку. Однако ртуть высокотоксична, к тому же она весьма дорогая, что значительно увеличивает себестоимость добычи.

Самым распространённым способом до недавнего времени было кучное выщелачивание. Эта технология известна уже больше века и требует относительно немного трудозатрат и оборудования. Золотосодержащая руда укладывается в специальные кучи, а затем орошается раствором цианидов, растворяющими золото и выносящими его из пустой породы. Далее раствор проходит очистку (сорбция-десорбция) в специальных фильтрах и отправляется на электролиз — непосредственно сам процесс извлечения металла.

Самая современная и эффективная технология обогащения — флотация. Сегодня на отечественных золотоизвлекательных фабриках флотации подвергают около 65% всей добываемой руды. Это многоступенчатый технологический процесс, требующий большого количества агрегатов и трудозатрат. Со склада руда по конвейерной ленте попадает в мельницы — огромные вращающиеся барабаны, внутри которых болтаются железные шары, дробящие крупные куски породы.

Затем руда измельчается до состояния муки в специальных измельчителях и смешивается с водой — получается пульпа, концентрат золотоносной руды. Пульпа поступает в гидроциклоны, где она закручивается водоворотом и за счёт центробежной силы отсеиваются все крупные частицы золота. Из гидроциклона пульпа поступает во флотационные агрегаты, где собственно и начинается сам процесс обогащения. На этом этапе инженеры-обогатители чутко следят за процессом и для каждой конкретной партии золотоносной руды подбирают свою технологию.

Центр переработки концентратов золотых упорных руд Дальнего Востока

Связанные пресс-релизы

10-летний кредит ФРДВ на строительство АГМК-2
Результаты ТЭО и одобрение строительства АГМК-2

Ключевые факты

Местоположение	Хабаровский край, Россия
Владение	100%
Переработка	автоклавное окисление (POX)/цианирование
Сырье	Албазино, Майское, закупка концентрата у третьих сторон
Начало производства	2012
Численность сотрудников	485

734 долл. США на унцию в золотом эквиваленте

Общая информация

Амурский хаб — первый в России комплекс автоклавного выщелачивания золотых концентратов и один из крупнейших проектов Полиметалла. Он представляет собой производственную площадку, взаимодействующую с близлежащими обогатительными фабриками. Хаб включает два месторождения золота с богатыми упорными рудами: Албазино и Майское, и три перерабатывающих фабрики: Амурский гидрометаллургический комбинат (АГМК) и обогатительные фабрики на месторождениях Албазино и Майское. На Амурском ГМК применяются технологии автоклавного окисления (POX) и цианирования (CIL) для переработки упорных концентратов, которым для извлечения золота требуется предварительное окисление сульфидов перед цианированием.

Первое золото на АГМК было получено в 2012 году, а в 2013 году комбинат на проектные показатели коэффициента извлечения и объемов переработки. С момента запуска на комбинате прошло три этапа проекта развития, что позволило увеличить объем переработки на АГМК и усилить переговорные позиции «Полиметалла» в вопросе реализации концентрата сторонним покупателям. Но что еще более важно, проекты развития расширили возможности разработки месторождений, входящих в портфель проектов компании, прежде всего — Кызыла. Руда с низким содержанием углерода отправляется на переработку на Амурский ГМК.

В настоящее время АГМК работает в соответствии с проектными показателями.

Фабрика автоклавного окисления (POX) находится в Амурске — городе с населением примерно 43 тыс. человек, расположенном на северном берегу реки Амур в Хабаровском крае Российской Федерации. Амурск находится в 350 км от Хабаровска и в 54 км от большого промышленного города Комсомольска-на-Амуре. Транспортная доступность АГМК обеспечивается развитой сетью автомобильных дорог и наличием железнодорожной станции в 4 км от производственной площадки.

Амурский ГМК — это ключевой проект долгосрочной стратегии развития «Полиметалла». После тщательных исследований местом для размещения производства был выбран Амурск. В пользу выбора говорило несколько факторов: возможность привлечения проживающего в Амурске высококвалифицированного персонала; наличие прекрасной транспортной инфраструктуры, включающей железную дорогу, автомобильные дороги и речной порт; наличие электроэнергетической системы. Кроме того, Дальний Восток характеризуется большими запасами упорных руд, однако в регионе отсутствовали мощности по их переработке. Решение о строительстве хаба было принято в 2007 г., когда «Полиметалл» закрепил за собой право на земельный участок в Амурске для строительства фабрики автоклавного выщелачивания и соответствующей инфраструктуры (долгосрочное соглашение об аренде земли с Амурским муниципалитетом). Строительство актива началось в 2010 году и завершилось в 2011. Во втором квартале 2012 на АГМК было получено первое золото. Сегодня производительность АГМК соответствует проектным показателям.

Полиметалл выбрал технологию автоклавного окисления (POX) для переработки упорных золотых концентратов с месторождений Албазино и Майское, которые, в отличие, от прямого цианирования, позволяет достичь высоких извлечений золота. Проект получил хорошее инженерно-техническое обеспечение, включающее в себя:

Масштабные технологические испытания, выполненные компаниями SGS Lakefield и Полиметалл Инжиниринг.
Базовое и рабочее проектирование, выполненное компанией SNC Lavalin.
Оборудование высокого давления от производителей из Японии, США и Голландии.
Установка оборудования, пуско-наладка и выход на проектную мощность под наблюдением консультантов DevMin.
Привлечение на работу операторов и инженеров, имеющих опыт работы с установками автоклавного выщелачивания цветных металлов в бывшем СССР.

Проектная мощность фабрики автоклавного выщелачивания составляет 225 тыс. тонн концентрата в год (в зависимости от содержания серы в концентрате). Внешняя инфраструктура (подача электричества, газа и воды) достаточна для двукратного увеличения производительности фабрики. На площадке оставлены резервные земельные участки на случай такого расширения.

Автоклавное производство АГМК адаптировано под переработку концентратов упорных руд как с месторождения Албазино, так и с месторождения Майское, обеспечивая максимальное извлечение и низкие издержки. Предприятие полностью автоматизировано.

Читайте также: