Смена технологий при отработке месторождений Тарданского рудного узла

Первый проект «Енисейской Сибири» в Тыве связан с добычей золота на месторождении «Правобережное», которое входит в крупнейший золоторудный кластер России — Тарданский рудный узел. Инвестор и владелец лицензии — ООО «Тардан Голд», состоящий в структуре шведского гиганта AuriantMining, построил на территории Каа-Хемского района Тывы золотоизвлекательную фабрику чанового выщелачивания. На полную мощность производство выходит в III квартале 2020 года.

По данным Главгосэкспертизы, масштабное комплексное строительство позволит перерабатывать до 400 тысяч золотосодержащей руды в год. В перспективе — ежегодное производство одной тонны золота. Таких объёмов предприятие может достичь главным образом за счёт технологии чанового выщелачивания, которая пришла на смену кучному выщелачиванию.

Её преимущества — отсутствие необходимости в переработке руды на открытом воздухе и замкнутый цикл оборота воды в производстве. Как отметил директор по производству ООО «УК Ариэнт» Александр Федотов, выступая на международной конференции Tech mining Russia-2019, переход от кучного к чановому выщелачиванию будет осуществляться дискретно.

Этими словами он завершил свой доклад, посвящённый эволюции технологий в освоении тувинских недр. Главным объектом его исследования стал Тарданский рудный узел, расположенный в южных предгорьях Саян в 78 км от Кызыла.

История горнопромышленного освоения Тывы с древнейших времён

«Исследования показали, что Копто-Байсютский горно-металлургический район древней Тывы охватывает всю площадь Тарданского рудного узла. Ещё древние рудокопы интенсивно отрабатывали здесь окисленные сульфидные медные руды золотых месторождений в бассейнах рек Бай-Сют и Копто. С 1911 года в междуречьях рек Байсют и Копто производилась добыча россыпного золота по гравитационной технологии.

Параллельно на этой площади геологи Тувинской ГРЭ проводили поисково-оценочные работы, в результате которых были открыты месторождения Тардан и Копту. Рудные тела приурочены к скарнам, которые представлены пироксен-гранатовыми разностями с линзами магнетита и гематита с вкрапленностью пирита и халькопирита. В поверхностных зонах сульфиды частично окислены. На основании поисково-оценочных работ Тарданский рудный узел выделен в лицензионную площадь и составляет 520 км», — рассказывает Александр Федотов.

Основная добыча и переработка рудного золота начались лишь в 2005 году на месторождении Копто. Здесь построили опытную гравитационную установку для получения золотой головки. Строили опытную фабрику, как предположил Александр Дмитриевич, скорее всего, без проекта. Технологическая схема включала двухстадиальное дробление: измельчение и гравитацию на концентрационном столе.

Рудное тело содержало крупное золото весом 10–12 г. Извлечение его в золотую головку достигало 68%. Хвосты гравитации с содержанием драгоценного элемента около 3–4 г/т складировали в хвостохранилище.

Месторождения Тардан и Копто

Первое из двух было открыто в 1964 году. Поисковые работы и предварительную разведку завершили в 1979 году — тогда специалисты выявили 14 рудных зон.

«По составу выделяются скарны сульфидные и гематито-магнетидовые руды, встречаются кварц-гематитовые и карбонат-гематитовые руды. Все разведочные выработки находятся в пределах зоны полуокисленных руд. Видимое золото находится непосредственно в скарнах и кварцевых жилах. Золото характеризуется постоянным присутствием меди. По размерности присутствуют крупное и мелкое золото. Руды месторождения относятся к одному промышленному типу — золото малосульфидное.

Среднее содержание драгоценного металла по месторождению составляет 4 г/т. К опытно-промышленной отработке были подготовлены рудные тела № 26 и 24. Эти зоны характеризуются более высоким содержанием и более крупным размером золотин. Для их отработки ООО «ТОМС Инжиниринг» провело исследования и спроектировало опытно-промышленную гравитационную золотоизвлекательную фабрику», — объясняет эксперт.

Технологическая схема выглядела следующим образом: двухстадиальное дробление, измельчение на стержневой мельнице, выделение измельчённой руды магнитной фракцией, доизмельчение руд на двух шаровых мельницах, выделение концентратов на центробежных концентраторах Нельсона с содержанием золота до 2,5 кг/т и дальнейшая их доводка до золотой головки и промпродукта на концентрационных столах.

Производительность опытно-промышленной установки составила 9 тонн в час. На первом этапе отработки рудных тел, особенно рудного тела № 26, извлечение золота в готовый продукт составляло около 65%. А количество и содержание золота в промпродукте было незначительным, поэтому с хвостами гравитации его отправляли в хвостохранилище.

Чем меньше золота извлекали, тем больше требовалось усиленных мер: так, установили дополнительный концентрационный стол, что позволило получать золотую головку и два промпродукта. Для переработки более богатого промпродукта применили бесцианистую схему выщелачивания золота на основе тиомочевины.

Из раствора ценный металл извлекали электролизом с нерастворимыми катодами и разделением зон окисления и восстановления катионитовыми мембранами.

Результаты геологоразведочных работ других рудных зон показали, что содержание сокровища в рудах снижается, более того, преобладает мелкое золото. Исследования «Иригиредмет» на крупнотоннажной пробе показали, что руды можно отрабатывать кучным выщелачиванием и извлекать до 67% драгметалла.

В 2010 году был создан проект по строительству комплекса по добыче и переработке руд месторождения Тардан. В 2011-м участок кучного выщелачивания ввели в эксплуатацию, производительность комплекса составила 500 тысяч тонн руды в год.

«Дробление руды обеспечивалось двухстадиальным дроблением до класса минус 10 мм. Затем установили третью стадию дробления — до класса минус 5 мм. Для этого использовали щековую, конусную и роторную дробилки Sandvik, окантователь китайского производства и отечественный стакер. Отсыпка штабелей производилась высотой 6–7 метров с использованием системы орошения Netafim. Вначале отсыпали несколько слоёв, но постепенно они уменьшались, так как наклонность самой площади — более 10 градусов.

Первоначально цех гидрометаллургии по переработке раствора кучного выщелачивания включал отделение сорбции и двух сорбционных напорных колонн диаметром 2,5 метра.

В дальнейшем установили третью — СКАУ 2,2 метра, изготовленную на ООО «АМТ-Пром». Её производительность — 350 м³ в час. Уголь перерабатывали на установках с производительностью, кратной 4 тоннам угля за цикл переработки, включающий десорбцию меди, десорбцию и электролиз золота, восстановление сорбционных свойств сорбента в составе кислотной обработки и термическую реактивацию угля.

Плавку катодного осадка производили на индукционных печах. Хвосты гравитации, которые хранились в хвостохранилищах гравитационных фабрик с содержанием от 2 до 4 г на тонну, «напрашивались» на дальнейшую переработку. Для этого как раз подошёл метод кучного выщелачивания. Так смонтировали дополнительный конвейер для подшихтовки хвостов дроблёной руды. Опыт переработки хвостов показал, что их подшихтовку можно производить до 30% от общего количества руды», — описывает процесс Александр Дмитриевич.

Таким образом, с 2012 по 2017 годы были переработаны все хвосты гравитации, которые накопились в хвостохранилищах месторождений Копту и Тардан.

Медь — главный «кореллянт» золота

По словам эксперта, содержание меди в продуктивных растворах достигало 1 г на литр. При доработке технологии элемент можно получать в виде соли сульфида меди и даже катодной меди.

ООО «УК Ариэнт» совместно с «Иргиредмет» провели исследования по осаждению сульфидной меди и по отравлению катодного остатка специальными растворами. Составы с содержанием меди до 60 г на литр направили на электролиз, который показал, что полученная катодная медь соответствует очень качественному продукту.

Специалисты рассчитали, что путём кучного выщелачивания можно извлекать до 20% меди и получать десятки тонн. Однако попутно этот металл извлекать не удалось: его запасы не промышленные, а значит, не поставлены на учёт.

Основные технологические приёмы при переработке медьсодержащих руд месторождений Тарданского рудного узла:

• подача концентрированного раствора цианида натрия непосредственно перед сорбцией;
• съём меди перед дисорбцией золота (холодная десорбция меди: одна или две стадии);
• разварка катодного осадка азотной кислотой или спецрастворами перед плавкой золота;
• осаждение серебра хлоридом натрия из азотнокислых растворов.

Все эти приёмы позволили недропользователям получать слитки с содержанием золота не менее 70%, благодаря чему удалось значительно снизить затраты на аффинажи для получения чистейшего золота 999,9 пробы.

Месторождения Барсучье и Правобережное

Первое подготовили к отработке в 2016 году и, как показали пробы, «барсучьи богатства» аналогичны рудам месторождения Тардан, однако в основном содержат мелкое золото. Гравитационные исследования привели учёных к выводу, что руда для извлечения золота наиболее полно открывается на классе минус 5 мм.

Переработка на опытной гравитационной установке продемонстрировала низкое извлечение золота в гравитационный концентрат — менее 20%, поэтому руду в полном объёме перенаправили на кучное выщелачивание, а опытную установку гравитации приостановили.

После отработки месторождения Барсучье приступили к подготовке Правобережного. Оно относится к золотоносным скарнам, образованным в результате метасоматического изменения насыщенных карбонатных пород. Основные породообразующие минералы здесь — карбонат, гранат и клинопироксен, среднее содержание золота — 3,3 г, а меди — 0,16%.

«Руды месторождения Правобережное характеризуются высоким удельным весом и плотностью, прочностные и абразивные показатели выше среднего. По классификации эти руды относятся к смешанному полуокисленному типу. Результаты фазового анализа показали, что цианированием можно извлекать до 96% золота.

А укрупнённые испытания технологией кучного выщелачивания дали не такой позитивный результат: извлечение золота в раствор при дроблении минус 10 мм составляет 50%, при дроблении минус 5 мм — 59%. Упорность руды для кучного выщелачивания обусловлена высокой плотностью — 3,38 г на см — и низкой проницаемостью в теле куска руды.

Малое количество крупного золота делает руду упорной и для процесса гравитации. В то же время агитационное выщелачивание исходной руды позволило извлекать золото на уровне 95%, при этом расход цианида натрия составляет 1,2 кг на тонну. Показатели сорбционного выщелачивания — ещё на 0,5% выше», — перечисляет» Александр Федотов.

Многочисленные исследования позволили учёным установить, что руда на месторождении Правобережное относится к легкообогатимому типу, а метод агитационного выщелачивания даст возможность извлекать золото из руды в готовую продукцию на уровне 92%.

Так и было принято решение перейти от технологии кучного выщелачивания к чановому с производительностью 400 000 тонн руды. Проект и рабочую документацию разработало ООО «ЕМС Майнинг». Началось возведение золотоизвлекательной фабрики, о которой мы уже упомянули в начале.

«Для переработки руды месторождения Правобережное будут работать следующие участки: существующий дробильно-сортировочный комплекс, рудный двор для дроблёной руды, золотоизвлекательная фабрика чанового выщелачивания (ЗИФ ЧВ), существующий цех гидрометаллургии и вновь построенное хвостохранилище для сухого складирования фильтр-кека. По эстакаде трубопроводов фильтраты в виде продуктивных растворов направляются на сорбцию в существующий цех гидрометаллургии, маточники сорбции возвращаются в фабрику.

К слову, на её строительство нам потребовалось меньше полутора лет», — заключает Александр Федотов.

По данным Министерства экономики Тывы, первую очередь ЗИФ с проектной мощностью до 700 кг драгоценного металла в год построили ещё в 2011 году, а третью очередь запустили уже в 2013 году. В первой половине 2019 года строительство завершилось, и уже в декабре ООО «Тардан-Голд» запустило производство в тестовом режиме.

СПРАВКА

В Кахемском районе Республики Тыва в 18 километрах от села Кунугсстук на перерабатывающей фабрике ООО «Тардан-Голд» с 2005 года ведут добычу и переработку золота методом кучного выщелачивания. Рудные тела представляют собой линейные зоны гидротермально переработанных сульфидизированных скарнов с очень сложной внутренней морфологией.

Текст: Надежда Гесс