В настоящее время золотодобывающая отрасль России испытывает определенные сложности в связи с некоторым падением цены на золото. Так, в 2013 г. цены на золото упали на 28 %; в то же время с начала 2014 г. этот драгметалл подорожал на 6 % [1]. Также одной из проблем добычи золота является бедность золотоносных пластов и преобладание упорных руд. Падение цены драгметалла и удорожание его добычи сильно сказывается на рентабельности предприятий.
Несмотря на существующие проблемы, производство и добыча золота в России увеличилось за последние три года на 20,6 % и составило 254,2 т. В 2012 году прирост составил 7,2 % (226 т), в 2013 году - 12,6 % [1]. Прирост добычи обеспечили в первую очередь Амурская и Иркутская области, а также Красноярский край. Высокие результаты показали предприятия Республики Саха (Якутия) и Магаданской области. Дальний Восток в целом произвел в 2012 году золота на 4 % больше, чем в предыдущем году: на регион пришлось до 55 % общероссийской добычи золота [2].
Столь значительный прирост производства золота связан с внедрением новых технологий переработки золотосодержащих руд и получения золота. Так, например, компания «Полиметалл» извлекла золото из руды по автоклавной технологии на Амурском ГМК с проектной производительностью около 6 т металла в год. В 2013 году в Хабаровском крае введена в эксплуатацию первая очередь ГОКа «Белая Гора», а в 2014 году ожидается пуск горно-обогатительного комбината на Наталкинском месторождении в Магаданской области (мощность ГОКа составит 13-15 т Au в год) [3]. До 2023 г. на Камчатке планируется построить пять рудников, на которых будут добывать руду, содержащую золото и серебро. Разработана отраслевая программа развития горнодобывающего комплекса Дальневосточного федерального округа, рассчитанная на период до 2018 года. Таким образом, можно ожидать, что к указанному году добыча золота в округе может вырасти в 1,6 раза и достичь 180 т в год. Это почти столько же, сколько добывает сегодня Россия в целом. Столь масштабный рост должны обеспечить новые проекты, и, в первую очередь, основанные на автоклавной технологии обогащения и переработки руд. В регионе достаточно запасов упорных руд, поддающихся автоклавному окислению, и в настоящее время другой альтернативы их переработки нет.
На Дальнем Востоке вопросами, посвященными изучению и внедрению автоклавных технологий, занимаются два крупнейших производителя золота - группы компаний «Полиметалл» и «Петропавловск». «Петропавловск» строит гидрометаллургический комплекс (АГК) по извлечению золота с использованием технологии автоклавного выщелачивания на месторождении «Покровское», и предполагается получить металл с использованием этой технологии в 2014 году. Дальнейшие планы группы: последовательно наращивать добычу на Дальнем Востоке, прежде всего за счет вовлечения в производство упорных руд месторождений «Пионер» и «Маломыр» в Амурской области [3].
Для успешной реализации подобных проектов необходимо осуществлять выбор основного технологического оборудования исходя из его технических характеристик, а также с точки зрения его стоимости (по сравнению с аналогами), рентабельностью и окупаемостью.
В данной работе приводится анализ отдельных видов наиболее часто используемого для переработки золотосодержащих руд оборудования основных стран-производителей - России и КНР (с приведением сравнительных производственно-технических характеристик и цен).
Первой стадией рудоподготовки является дробление, для которого применяют щековые дробилки [4]. Для сравнения приведены два типоразмера щековых дробилок (таблица 1).
Таблица 1
Технические характеристики дробилок
Параметр |
Показатель |
|||
Тип дробилки |
PE-900×1200 |
ЩКД-90х120 |
PEJ1215 |
ЩС-120х150 |
Изготовитель |
Китай |
Россия |
Китай |
Россия |
Максимальная крупность куска, мм |
750 |
750 |
1000 |
1000 |
Пределы регулировки разгрузочной щели, мм |
95-165 |
100-180 |
115-195 |
150-250 |
Производительность, м3/ч |
не более 164 |
100-180 |
310 (при щели 155 мм) |
350-450 |
Мощность электродвигателя, кВт |
110 |
100 |
160 |
200 |
Масса (без электрооборудования), т |
50 |
69,6 |
110,4 |
120 |
Цена, тыс. долл. США |
380 |
700 |
750 |
1080 |
Работа дробильного отделения, как правило, составляет 24 ч/сут по 12 ч в смену. Производительность работы дробильного отделения - 55 т/ч или 40 м3/ч. При работе дробильного отделения 16 ч в сут (две смены по 8 ч), общая производительность должна быть не менее 82 т/ч или 55 м3/ч. Объемная масса руды - 1,5 т/м3, для окисленной - 1,4 т/м3.
Измельчение, как правило, проводятся в мельницах самоизмельчения и шаровых мельницах. Сравнительный анализ показателей различного оборудования выполнен на основании расчетной производительности фабрики, работающей в зимний период (4000 ч - 10 % = 3600 ч) при крупности измельчения 90 % класса минус 0,074 мм, обеспечивающей полугодовую производительность при переработке первичной руды ~220 тыс. т руды и окисленной ~ 230 тыс. т руды.
Для получения стабильных показателей по измельчению и классификации пески первой стадии направляются на вторую стадию измельчения для увеличения эффективности измельчения шаровой мельницы (MQCG2136), а пески второй стадии классификации - в мельницу полусамоизмельчения (MZS4014) для обеспечения более стабильной работы данного оборудования в случае неравномерной подачи руды. На второй стадии измельчения предусмотрена мельница МШР 2.1×2.2, что по данным практики запуска и работы аналогичных предприятий и имеющихся результатов по шаровому индексу Бонда данная мельница не обеспечит заданную производительность, заложенную в проекте. Для обеспечения заданной производительности рекомендована мельница MQCG2136.
В таблицах 2, 3 приведены технические характеристики мельниц различных производителей.
Таблица 2
Сравнительные технические характеристики мельниц
Параметр |
Показатель |
|||
Тип мельницы |
Полусамоизмельчения |
Шаровые |
||
Марка мельницы |
MZS4014 |
ММС5000х1800 |
MQCG2136 |
МШР 2.1×3.6 |
Производитель |
Китай |
Россия |
Китай |
Россия |
Диаметр барабана, мм |
4000 |
5000 |
2100 |
2100 |
Длина барабана, мм |
1400 |
1800 |
3600 |
3600 |
Рабочий объем барабана, м3 |
16 |
30 |
10,4 |
10,4 |
Скорость вращения барабана, об/мин |
17 |
13,5-18,4 |
24 |
24,6 |
Мощность электродвигателя, кВт |
245 |
620 |
210 |
185 |
Скорость вращения электродвигателя, об/мин |
735 |
175 |
735 |
735 |
Наибольший размер загружаемых кусков материала, мм |
350 |
350 |
21 |
20 |
Масса мельницы (без электрооборудования), т |
65,11 |
167,2 |
56,8 |
58 |
Цена, тыс. долл. США |
490 |
1650 |
250 |
335 |
Технические характеристик двух моделей отсадочных машин основной операции отсадки в технологической схеме приведены в таблицах 3,4, соответственно.
Таблица 3
Технические характеристики отсадочной машины «Труд-12» (производство Россия)
Производительность по исходному продукту, т/ч |
150-200 |
Крупность питания, мм, не более |
20 |
Рабочая площадь решет, м2 |
12 |
Количество камер, шт. |
2 |
Частота хода камеры, мин-1, не более |
120* |
Длина хода решета, мм, не более |
15* |
Потребляемая мощность, кВт, не более |
15 |
Габаритные размеры, м |
7,47х3,37х3,55 |
Масса, т |
13,7 |
Цена, млн. руб. |
4,5 |
* - установлены заводом-изготовителем.
Таблица 4
Технические характеристики отсадочной машины DYTA7750-12 (производство КНР)
Площадь рабочей камеры, м2 |
39,6 |
Ход диафрагмы, мм |
20; 25; 30 |
Число пульсации диафрагмы в минуту |
10-100 |
Крупность питания, мм |
<25 |
Расход подрешетной воды, м3/т материала |
1-3 |
Давление подрешетной воды, МПа |
>0,10 |
Производительность, т/час |
80-160 |
Мощность двигателя привода, кВт |
15 |
Мощность двигателя гидронасоса, кВт |
0,55 |
Масса, т |
21,0 |
Цена, млн. руб. |
5 |
Из практического опыта эксплуатации за все время работы отсадочной машины DYTA7750-1 с гидравлическим приводом в операции основной отсадки на драге № 135 серьезных поломок не наблюдалось. По результатам проведенных поузловых опробований данной машины с гидравлическим приводом установлено, что отношение Ж:Т в поступающей на нее пульпе составляло от 7,6 до 9,3, нагрузки по твердому на 1 м2 площади решета - 2,7-3,4 м3/ч, поверхностная скорость потока пульпы - не превышала 0,4 м/с. Извлечение шлихового золота в концентрат при производительности машины 8,9-10,1 м3/ч и оборотах двигателя главного привода 900 мин-1 составило 74,5-90,1%, соответственно [5].
Основная масса шлихового золота в исходном питании отсадки при III и IV опробованиях (97,7-72,7 %, соответственно) представлена крупностью минус 0,5 мм. Массовая доля мелкого шлихового золота (крупностью минус 0,125 мм) составляет 46,3-16,4 %.
С хвостами на DYTA7750 (IV опробование) теряется металл различной крупности, в том числе крупнее 0,5 и 0,25 мм, что связано с особенностью вещественного состава песков, имеющих значительную массовую долю или сто-глинистой фракции, которая не полностью раскрывается (дезинтегрируется) в процессе промывки песков в дражной бочке. При уменьшении производительности и массовой доли или сто-глинистой фракции в песках (III опробование) значительно увеличивается извлечение шлихового золота по каждому классу его крупности в концентрат.
При обогащении подрешетной фракции дражной бочки крупностью минус 14 мм на отсадочной машине DYTA7750 был определен расход подрешетной воды, составивший 3,0-4,0 л/с на 1 м2 решета, который с помощью замены на выходе концентрата шарового крана на насадки с диаметром выпускных отверстий от 18 до 24 мм можно снизить до оптимального значения, а также уменьшить соотношение Ж:Т в данном продукте.
При сравнении технологических режимов работы отсадочных машин DYTA7750 и «Труд-12», работающих на исходном питании со значительным количеством или сто-глинистой фракции, можно отметить следующее:
- по частоте колебаний диафрагмы - 120 мин-1 «Труд-12» имеет преимущество, но при этом уступает по величине хода диафрагмы DYTA7750-1: 15 против 24 мм;
- оборудование российского производства уступает по силе резкого толчка вверх конуса машине типа DYTA7750-1, при котором не наблюдалась запрессовка технологической постели машины (на камере данной отсадочной машины стоит шпальтовое сито с размером отверстий 3 мм);
- по длине прохождения потока материала по рабочей поверхности DYTA7750-1 имеет значительное преимущество, при котором поступающий исходный продукт распределяется по всей ширине камеры и за счет более длиной рабочей поверхности его поверхностная горизонтальная скорость ниже в 2-2,5 раза скорости на отсадочной машине «Труд-12» и не превышает 0,4 м/с.
Ожидаемое извлечение золота в целом по схеме обогащения на драге № 135 с работой в основной операции отсадки отсадочных машин DYTA7750-12 составит 67 %.
В таблицах 5, 6 приведены технические характеристики различных сгустителей, используемых на золотоперерабатываемых предприятиях.
Таблица 5
Технические характеристики сгустителей
Параметр |
Показатель |
|
Производитель |
КНР |
Россия («Труд-12», г. Новосибирск) |
Диаметр чана, м |
15 |
15 |
Глубина чана в центре, м |
3.6 |
3 |
Площадь сгущения, м2 |
177 |
177 |
Скорость вращения граблин, об/мин |
0.196-0.1 |
0,12 |
Высота подъема граблин, мм |
400 |
400 |
Мощность электродвигателя, кВт |
7,5 |
2,8 |
Вес сгустителя, т |
75,375 с чаном |
8,78 без чана |
Цена, тыс. долл. США |
480 |
480 (с автоматизацией) |
Таблица 6
Технические характеристики сгустителей
Параметр |
Показатель |
|
Производитель |
КНР |
Россия (ИЗТМ, г. Иркутск) |
Диаметр чана, м |
24 |
24 |
Тип привода |
центральный |
периферический |
Глубина чана в центре, м |
5,1 |
3,6 |
Площадь сгущения, м2 |
452 |
450 |
Скорость вращения граблин, об/мин |
до 0,17 |
0,083 |
Высота подъема граблин, мм |
500 |
- |
Мощность электродвигателя, кВт |
7,5 |
4,5 |
Вес сгустителя, т |
38.4 с чаном |
26,2 без чана |
Цена, тыс. долл. США |
850 |
576 |
Из вышеприведенных сравнительных характеристик можно сделать вывод, что некоторые виды технологического оборудования производства КНР могут быть выбраны как экономически более выгодные и эффективные, исходя из их технических показателей, уровня расхода электроэнергии и соотношения «цена - качество». Однако, на наш взгляд, наиболее рациональным представляется совмещение отечественного и импортного оборудования. Так, в зависимости от положения узла в технологической цепочке на более ответственных переделах необходимо выбирать более надежное и, соответственно, дорогостоящее оборудование отечественного производства, а на участках, которые допускают временное исключение из схемы либо переход на резервное оборудование, - относительно недорогое оборудование производства КНР, в сравнении с которым и был проведен наш анализ.
Рецензенты:
Зелинская Е.В., д.т.н., профессор, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых и инженерной экологии ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет», г. Иркутск;
Белоусова Н.В., д.х.н., профессор, заведующая кафедрой металлургии цветных металлов ФГАОУ ВПО «Сибирского федерального университета», г. Красноярск.