Хвостохранилища ЗИФ: современный подход

Объёмы хвостохранилищ отработанных рудных месторождений насчитывают сотни миллионов тонн. Ещё в советское время на них ежегодно перерабатывалась руда с содержанием 10–12 граммов золота на тонну.

По словам председателя совета Союза старателей России Виктора Таракановского, если потери, связанные с технологией, достигали 10%, то остаток золота в таких хвостохранилищах и золотосодержащих галеэфельных отвалах может достигать полутора граммов на тонну. Это много, учитывая, что сейчас извлекают золото с содержанием 0,5–0,8 грамма на тонну руды.

Золотые отходы недропользования

Важная особенность ЗИФ — высокий уровень накопления золота в хвостах обогащения руд, что подтверждают множественные исследования учёных.

«Золото в России добывают уже почти 300 лет, хвостохранилища отработанных объектов добычи золота в  каком-то виде остались. Многие считают, что в них лежит до 1,5–2 тысячи тонн золота. Безусловно, они требуют проведения разведки. Но это крайне сложно, и достоверность такой разведки может быть низкой, поскольку золото в природных залежах располагается естественным образом в пласте или в руде, а в хвостохранилище — совершенно по-другому», — объясняет Виктор Таракановский.

Состав отходов ЗИФ может отличаться в зависимости от состава исходной руды. Сегодня основной способ извлечения металла из золотосодержащей руды — цианирование. Однако даже финальный отход обогащения — хвосты — может в  дальнейшем стать базой для техногенного месторождения. Как пример — дочернее предприятие Highland Gold — ООО «Тасеевское». Сегодня предприятие занимается запуском производства по переработке хвостов бывшей Балейской фабрики (ЗИФ-1) в Читинской области методом кучного выщелачивания.

«В войну на фабрике добывали до 13 тонн золота. Там были высокие содержания драгоценного металла  — 15–20 граммов золота на тонну руды. Теряли 10%, значит, в этих хвостах должно содержаться 2 грамма на тонну, или 4 грамма на кубометр. Это значительно больше, чем осталось сегодня в естественных месторождениях», — рассказывает председатель совета Союза старателей России.

Нам даже удалось узнать, что хвосты бывшей Балейской фабрики когда-то промывали незаконно, в частном порядке. На бутаре можно промыть 1 тонну в сутки. А лежат там миллионы тонн. Однако наказуемо это лишь условно: вину ещё надо доказать, ведь неизвестно, куда потом это добытое золото отправляется. Несколько сот граммов ещё необходимо отправить на аффинаж — а для этого не обойтись без официальной регистрации предприятия и уплаты налогов.

На отработку хвостохранилища необходимо получить лицензию Роснедр, если у объекта нет хозяина. Для этого необходимо сначала посчитать запасы. Учитывая, что метр бурения стоит порядка 10 000 рублей, а пробурить нужно тысячи метров и больше, процесс разведки потребует десятки миллионов рублей.

Есть один документ, регулирующий процесс переработки старых хвостов, — указ экс-президента РФ Бориса Ельцина, датированный 1994 годом, но речь идёт только о Чукотке. Прошло уже 28 лет, и попытки подготовить закон об отработке техногенных образований не проходят.

На существующий проект закона №664487-7 «О внесении изменений в  Закон Российской Федерации «О  недрах» и отдельные законодательные акты Российской Федерации в целях стимулирования использования отходов недропользования», внесённый на рассмотрение 13 марта 2019 года, и принятый в первом чтении 28 мая 2019 года, вердикт Союза старателей России — «отрицательный». Такие объекты необходимо поставить на государственную комиссию по запасам  — так называемый учёт.

Рассчитать запасы золота в старых хвостохранилищах и галеэфельных отвалах — как найти иголку в стоге сена. В первую очередь необходимо определить, какие на конкретном объекте были потери — вплоть до 20% от исходного материала, и причину этих потерь: отсутствие на тот момент необходимых технологий и многие другие. Учитывать стоит и цифру запасов, рассчитанную геологами при разведке.

«Например, геологи определили содержание золота 1 грамм на тонну. Тонна — это миллион граммов. Подсчитать в процентах этот 1 грамм золота в миллионе граммов золотосодержащей руды невозможно — это одна миллионная. Поэтому при подсчёте нетрудно ошибиться. К тому же в ходе разведки находят не всё золото.

Это и разные категории при передаче запасов: разведочная сеть, в зависимости от объёмов разведочного бурения и расположения разведочных линий — категория А, категория Б. Как правило, это категории С1, С3. Поэтому ещё в советское время что на руде, что на россыпях запасы относили к  категориям С1, С2.

Цифры запасов и фактической добычи существенно разнились: в общей сложности погрешности в расчётах могли достигать 40%. А внеплановые потери государство облагает налогом 6%. Тут много «запятых», — подчёркивает Виктор Таракановский.

Тем не менее ежегодно Россия добывает золото из хвостохранилищ в  пределах 12–15 тонн. К примеру, на хвостохранилище в Норильском промышленном районе порода особенно была богата в военное и предвоенное время, и сегодня там добывают в том числе платиноиды.

На Светлинском месторождении, принадлежащем «Южуралзолото» (АО «ЮГК»), работают две фабрики: одна перерабатывает 8 млн тонн в год, вторая — 5 млн тонн. Суммарная переработка достигает 13 млн тонн. Вот и представьте: если они работают уже 10 лет, там накопилось свыше 130 млн тонн хвостов. И это только по одному предприятию.

Технологии складирования ЗИФ

Объекты хвостового хозяйства для обогатительных и золотоизвлекательных фабрик проектируют одновременно с получением разрешительной документации на производственную деятельность.

«Сначала мы собираем исходные данные, в частности, экологические, метеорологические и геологические, чтобы использовать их для анализа возможного места размещения хвостохранилища. Запускаем проекты мониторинга за состоянием грунтовых и поверхностных вод при организации хвостохранилища. Для всех активов также актуальны проекты оборотного использования воды.

В проекте обязательно указывается система транспортировки отходов. Часто основание имеет гидроизоляционный экран, если идёт укладка жидких хвостов, то сооружается дамба, ограждающая хвостохранилище», — описывает директор по металлургии Highland Gold Дмитрий Ермаков.

Объекты размещения отходов (ОРО) включают объекты хранения и захоронения — полигоны, породные отвалы, шламонакопители, хвостохранилища. На золотодобывающих предприятиях основные ОРО — это хвостохранилища (комплекс сооружений для складирования отходов золотоизвлекательной фабрики или обогатительной фабрики (отходы ЗИФ) и породные отвалы.

«Самыми высокотоннажными и  опасными отходами золотодобычи являются отходы обогащения. Объем отходов обогащения, накапливающихся в процессе эксплуатации рудных месторождений, может достигать сотни миллионов кубических метров. Это сопровождается изъятием из  сфер сельскохозяйственного, лесного и  других фондов значительных площадей ценных земель для размещения хвостохранилищ», — отмечает кандидат геологоминералогических наук, доцент РГПУ им. А. И. Герцена, доцент СПбГУ, ведущий эколог ООО «КТПИ «Газпроект» Иван Подлипский.

Возможные виды отходов обогащения: классические пульпообразные отходы (1), отходы гидроциклонов (2), пастообразные отходы (3) и «сухие» отходы (4).

Складирование пульпообразных отходов обогащения, отходов гидроциклонов и пастообразных отходов после обезвоживания производят в  хвостохранилищах. В связи с тем, что отходы типов 1, 2 и 3, как правило, представлены не опасными материалами, их складирование может быть совместным на  одном объекте — хвостохранилище.

Основной недостаток последних, помимо больших занимаемых площадей,  — высокие эксплуатационные затраты, проблемы пыления, риски прорыва дамбы, загрязнение компонентов прилегающих территорий. Пастообразные отходы являются отходами переработки (кучного выщелачивания или отходами из пачук цианирования).

Основные способы складирования отходов золотоизвлекающих фабрик — это наливное, намывное или полусухое складирование хвостов (паста — как раз разновидность последнего). Жидкая фаза хвостов перед складированием обезвреживается или используется в замкнутом обороте, твёрдая фаза также обезвреживается перед складированием.

На предприятиях Highland Gold, например, чаще всего применяют полусухое складирование кеков фильтрации на отвалах, но есть и предприятия, где используют хвостохранилища со складированием хвостов в виде пульпы, наливного и намывного типа. В этом случае хвостовая пульпа, образующаяся после извлечения золота, по трубопроводам перекачивается на специально подготовленную площадку, ограждённую дамбой.

Геотехнологии обезвреживания цианидсодержащих отходов

Далеко не полный список таких технологий — хлорирование, озонирование, перекисью водорода, технология Inco, представляющая собой окисление смесью воздух/SO2. Эффективность их применения зависит от содержания остаточных количеств тяжёлых металлов и мутности.

«Озонирование, как можно понять из названия, основано на окислении цианидов озоном. Это одна из наиболее экологичных технологий, которая в промышленных масштабах пока не используется ввиду энергоёмкости и ряда других причин. В России чаще всего используют окисление активным хлором (в Highland Gold применяется обезвреживание гипохлоритом кальция). На сегодняшний день это наиболее универсальный и надёжный способ, отвечающий всем требованиям Росприроднадзора»,  — уверен Дмитрий Ермаков.

«Здесь можно выделить три основных направления — это обезвреживание отходов при воздействии природного влияния, когда полезные природные воздействия и реакции приводят к детоксификации цианид-содержащих отходов; сезонное обезвреживание отвальных продуктов, в ходе которого сырьё, в зависимости от состава, под влиянием сезонных явлений подвергается детоксикации; использование природного грунта и почвы для построения противомиграционных барьеров токсичных веществ — природные материалы в таком случае обладают свойством поглотителя токсичных соединений, что и позволяет проводить данные процессы», — рассуждает независимый эксперт и технолог по комплексной переработке ТБО, ТКО, КПО, сторонник метода пиролизной переработки мусора Ибрагим Номозов.

Безопасно или экологично — значит выгодно

Как утверждают представители отрасли, идея «озеленения» технологий — это очень важный и необходимый шаг при развитии и совершенствовании производственного процесса. Без этого невозможно внедрение на предприятиях системы экологического менеджмента качества и выхода на международные рынки.

Если говорить об эффективности современного уровня технологий рационального обращения с отходами, то, по словам экспертов, пока выводы делать рано: внедрение на низком уровне, эффективность ниже уровня окупаемости.

«Сегодня данные процессы, скорее, имеют довольно концептуальный и абстрактный характер. В целом «зелёные» технологии сейчас основываются в большей степени на соблюдении норм безопасности (в иных случаях предприятие будет оплачивать множественные штрафы, которые сильно сказываются на состоянии золотоизвлекающего предприятия) как с точки зрения экологии, так и с точки зрения трудовой деятельности (социальные аспекты безопасности).

Можно заключить, что большая часть деятельности отечественных ЗИФ направлена именно на минимизацию рисков нарушения законодательства в области природо-охраны», — считает Ибрагим Номозов.

Но есть примеры, доказывающие обратное. Сейчас наиболее распространённые из доступных технологий — сухой кек, то есть сухое складирование хвостов. Это особенно важно, поскольку именно на этом этапе чаще всего наносится вред природе. В переработанную и обезвреженную массу руды попадает хвостовая вода, которая естественным образом очищает руду от реагентов. Твёрдые отходы оседают, а воду можно использовать снова. На таких объектах ведётся мониторинг.

Эксперты уверены: безопасная переработка отходов и хвостохранилищ выгодна золотодобывающим компаниям, какими бы ни были затраты.

«При кучном выщелачивании растворы направляются на кучу для растворения золота, потом продуктивные растворы поступают на золотоизвлекательную фабрику и опять подаются на кучу, используются в обороте. Таким образом, получается замкнутый процесс, представляющий минимальную угрозу для окружающей среды», — комментирует Дмитрий Ермаков.

Внедрение технологий, которые помогают сохранить окружающую среду, нужно предприятиям не только для имиджа. Росприроднадзор за последние годы усилил своё влияние в связи с общемировой ESG-повесткой. Растут экологические штрафы, инспекторы проверяют внимательнее — особенно компании-недропользователи. Экоактивисты и ведомства поддерживают рост штрафов за повторное нарушение.

Верхняя планка штрафов, судя по ущербу, который оплатил ПАО «ГМК «Норильский никель» за допущенную аварию в мае 2020 года, вообще безгранична. Кроме штрафов, КоАП предусматривает даже приостановку деятельности, что для бизнеса на самом деле куда страшнее штрафов.

«Поэтому сейчас компании, которые хотят остаться на рынке, принимают меры, которые обезопасят производства от вероятных повреждений окружающей среды. «На заметку» Росприроднадзору лучше не попадать», — утверждает руководитель направления «Промышленность» Института технологий нефти и газа Ольга Орлова.

Эти экономические «потери» (иным словом, расходы) для предприятия, как правило, возвращаются экономией на налоговых выплатах, эти инвестиции отражаются на стоимости продукции, на государственном стимулировании и поддержке.

Справка
Основной законодательный акт, регулирующий содержание отходов ЗИФ, — ФЗ №7 «Об охране окружающей среды», в рамках которого в статье 51 отмечено, что все отходы от производства «подлежат сбору, накоплению, утилизации, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению, условия и способы которых должны быть безопасными для окружающей среды и регулироваться законодательством Российской Федерации».

При этом соответствующие отходы относятся к 1–3 классам опасности, обращение с которыми регулируются в рамках ФЗ N89 «Об отходах производства и потребления». Суммы штрафов ранжируются по группам нарушителей, которые их уплачивают:

• граждане – 1000–2000 рублей;
• должностные лица — 10.000–30.000 рублей;
• ИП — 30.000–50.000 рублей + приостановление деятельности на срок до 90 суток;
• юридические лица — 100.000–250.000 рублей + приостановка деятельности на срок до 90 суток.

Дмитрий Ермаков, директор по металлургии Highland Gold

«О «зелёной» золотодобыче можно говорить, только если соблюдён баланс между производственными показателями и необходимым уровнем экологической безопасности. С первого дня работы предприятия обязаны вести мониторинг поверхностных и подземных вод и их солевого состава, контролируя отсутствие превышений и отрицательного влияния на окружающую среду.

Среди наилучших доступных методов, которые позволяют снизить экологическую нагрузку от деятельности предприятия, можно выделить оборотное водоснабжение и технологию цианирования. В частности, метод кучного выщелачивания, где применяются цианиды, — один из самых безопасных.

Вероятность значительных аварий здесь сведена к нулю из-за отсутствия гидротехнических сооружений, которые всегда являются объектом повышенного контроля. Под воздействием солнечных лучей и кислорода цианиды окисляются и превращаются в углекислый газ, фактически становясь безвредными для человека и природы.

Ещё один из «зелёных» методов — выращивание травы на хвостохранилище для поглощения тяжёлых металлов. Однако исследования эффективности этого метода ещё продолжаются».

Текст: Нина Бойко