Разговоры о том, что традиционное золотосодержащее сырьё однажды закончится, идут давно. Самое «вкусное» — богатые и легкообогатимые руды — мы уже «доедаем». Наверное, когда-то люди найдут способ извлекать драгоценные металлы из морской воды — это направление, возможно, будут развивать наши потомки. Но уже сегодня нам удалось научиться перерабатывать упорные руды, которые индустрия несколько десятилетий откладывала до лучших времён.
В 2000-х годах, когда «Полиметалл» начал присматриваться к автоклавной технологии, отрасль отнеслась к инициативе скептически. Слишком сложно, слишком дорого, слишком много рисков, но в успех проекта в компании верили. И это был не первый опыт «Полиметалла» по запуску новой для России технологии. И вот в 2012 году на Дальнем Востоке, в Амурске, заработал российский автоклав-пионер. А тринадцать лет спустя здесь появилась ещё и вторая линия.
Амурский ГМК почти наверняка попадёт в учебники истории — если уж не школьные, то специализированные точно, поскольку это технологический прорыв. В отрасли долго шли разговоры о необходимости переработки упорных золотосодержащих руд, звучали комментарии вроде «это будущее, от которого мы никуда не уйдём». Ну что ж, будущее наступило, оно у нас прямо под ногами, и даже не верится, что мы приехали сюда, почти на самый край российской земли — на АГМК.
Начальник производственно-технического отдела АГМК Роман Кургачёв рассказывает, что на этапе проектирования комбината авторы рассматривали несколько технологий переработки упорных золотосодержащих концентратов, но именно автоклавное окисление сочли самым эффективным. В 2012 году, когда «Полиметалл» запускал предприятие, которое сегодня мы знаем как первую линию, о втором автоклаве компания не думала — речь шла о переработке упорных руд с месторождений Дальнего Востока.
Проект, который мог затянуться ещё на этапе отработки, выстрелил. Технология автоклавного окисления показала себя как эффективная, АГМК вышел на проектные показатели, а потом и перепрыгнул эти значения. Предприятие модернизировали — этот процесс завершился в 2018 году, после чего объём переработки удалось увеличить до 200 тыс. тонн концентрата в год. Именно поэтому автоклав первой линии, он же РОХ 200, называют «фаза 3».
Так обозначены вехи преобразований: «фаза 1» и «фаза 2» — это уже пройдённые этапы. В этой логике второй агрегат получил «кодовые имена» РОХ 240 или «фаза 4» — о нём мы поговорим позже. А пока пойдём по порядку. АГМК — герой нашего сегодняшнего репортажа.
Самый первый технологический этап — склад концентратов — мы пока оставляем за кадром и отправляемся сразу на растарку. В качестве сырья АГМК получает не руду, а золотосодержащие концентраты, которые на комбинат приезжают в специализированной таре.
Признаться, мы никак не рассчитывали, что, стоя на промплощадке одного из самых технологичных предприятий индустрии, будем говорить о типах контейнеров, но, как оказалось, в этом деле мелочей не бывает.
Сырьё на комбинат привозят в таре двух видов. Более совершенный вариант — МК 10-14, то есть мягкий контейнер грузоподъёмностью от 10 до 14 тонн для перевозки сыпучих грузов. На первый взгляд — ничего особенного: ну мешок и мешок. Но на самом деле это прямо-таки технологичное изделие. Его внешний каркас переходит в силовые стропы, сверху имеется загрузочный рукав, а снизу — разгрузочный с чекой, которую оператор выдёргивает при растарке. Работать с такими контейнерами очень удобно, но стоят они недёшево и являются многоразовыми. Поэтому такую упаковку нужно ещё не повредить.
Ну а второй вид тары — МКР-1,5, мягкий контейнер разовый, куда можно поместить 1,5 тонны груза. Здесь никаких премудростей нет, мешки эти можно заказать хоть на маркетплейсе. После использования их утилизируют. Однако такой вариант оказывается менее надёжным. Амурский комбинат приноровился работать и с первым, и со вторым видами.
На участке растарки Роман Викторович рассказывает нам о сложностях пионерного движения. Цех проектировали под изначальные мощности комбината, а после модернизации и увеличения плановой производительности помещение достраивали, с чем и связана его необычная компоновка.
Выйдя на старт, металлурги столкнулись с проблемой, которую трудно было предусмотреть заранее: поскольку концентрат транспортируют на дальние расстояния, а прибывает он в числе прочего с территорий северных и холодных, по дороге сырьё смерзается в монолитный куб. Из-за этого простая задача выгрузки превратилась в большую проблему.
«С такой задачей и в таких масштабах мы не ранее сталкивались. В России, особенно в северных регионах, смерзание перерабатываемых материалов — проблема значительная, и решаться она может по-разному. Мы, например, вышли из ситуации, изменив требования к влажности и начав использовать операции растепления смёрзшихся концентратов. В тёплых регионах, конечно, таких проблем нет. А у нас большие расстояния и низкие температуры», — рассуждает наш провожатый.
В концентрате остаётся гравитационная влага, плюс гидратная — от неё никуда не денешься. К тому же бывает, что в контейнер попадает вода из атмосферы, и любая негерметичность выливается в новые сложности — здесь мы ещё раз вспомнили о качестве тары. Работники предлагают нам потрогать концентрат через мешок. Он «сидит» плотно, но продавливается, если нажать с усилием. Вот, говорят металлурги, а зимой даже отбойным молотком смёрзшийся концентрат трудно разделить на куски. Ну а погрузить всё содержимое контейнера в дробилку не позволяли проектные решения.
Кроме того, оказалось, что дорогой разрекламированный импортный конвейер, который АГМК приобрёл для транспортировки концентрата, со своей задачей не справляется. Итог один: необходимо техническое перевооружение участка.
С конвейером вопрос решили быстро: его заменили на простое российское решение, которое с тех пор работает без нареканий. Здесь наш провожатый сделал интересный философский вывод: не факт, что лучшее из представленного на рынке оборудования будет эффективным в любых условиях.
Ну а с переработкой мёрзлого концентрата всё оказалось куда сложнее — поиски подходов обернулись целой эпопеей. В итоге к вопросу подошли с нескольких сторон. Во-первых, комбинат обязал своих поставщиков отправлять на переработку только концентрат, прошедший через сушильный барабан. Опытным путём специалисты вычислили, что влажность сырья должна быть не более 9% — это был средний показатель между удобством АГМК и затратами обогатительных фабрик на сушку.
На у во-вторых, само амурское предприятие закупило надувные ангары. Сюда в зимнее время завозят контейнеры с сырьём, и за несколько дней они оттаивают до того состояния, когда с ними можно работать. Концентрат необходимой температуры пропускают через дробилку, откуда он поступает в шаровую мельницу, где смешивается с водой и превращается в пульпу — в таком виде материал подают в автоклав.
Интересно также, что часть продукта попадает в процесс без измельчения. Здесь в дело вступает так называемый репульпатор, а загружают в него пыль, собранную на разных технологических участках. Это тоже сырьё, оно также содержит частички золота, но отличается по плотности, поэтому с основным концентратом его не смешивают. Такой продукт поставщики отправляют на комбинат в 1,5-тонных контейнерах.
А теперь — кульминация: пульпа поступает в соседний цех, где работает тот самый знаменитый автоклав. Мы видим огромный стальной сосуд, который, как нам рассказывают, футерован изнутри кислотоупорным кирпичом и имеет пять секций. Помимо концентрата, в него подают кислород и воду, и под давлением при температуре 200 градусов в течение двух часов идёт процесс окисления. Внутри работают перемешивающие устройства — агитаторы.
В таких условиях сульфиды разрушаются, и золото, спрятанное в руде, высвобождается. Содержание этого элемента и определяет так называемую «одинарную упорность» сырья — именно он препятствует извлечению золота традиционными методами. И с шихтой концентратов, где содержание сульфидной серы не превышает проектных значений, первый амурский автоклав весьма успешно справляется. Среднегодовое извлечение на первой линии оказывается стабильно высоким — порядка 95%.
Помимо всего прочего, технология автоклавного окисления считается одной из наиболее экологичных. По этой причине компания, например, изначально не рассматривала обжиг: этот процесс всегда предполагает мощные газообразные выбросы, наш собеседник назвал такое решение «прошлым веком». При работе с автоклавами по трубопроводам тоже циркулируют кислоты и щёлочи, но наружу они не выходят — о водообороте предприятия мы поговорим отдельно.
Подробнее о работе самого автоклава мы расскажем в следующем материале, когда отправимся в
ГМЦ-2: здесь идут схожие, хотя и ещё более сложные процессы.
Самое главное: теперь у металлургов есть сырьё, из которого можно извлечь золото, используя традиционную, годами отработанную технологию сорбции. Правда, в исходном виде его в процесс подавать нельзя, этому предшествуют два этапа: сгущение и нейтрализация. Первое необходимо для того, чтобы активированный уголь смог равномерно распределиться в пульпе: радиальный сгуститель регулирует плотность сырья. А вторая призвана удалить продукты переработки серы, и для этого используют известняк и известь.
Дальше работает хорошо известная технология «уголь в пульпе». На участке сорбции каскадом в шахматном порядке расположились восемь ёмкостей с рабочим объёмом по 350 «кубов» каждая. Помимо пульпы, в них находится активированный уголь: на точке, где в процесс вводят свежий, мы даже смогли посмотреть и подержать в руках этот необычный продукт, который собирает на себе золото.
Смесь пульпы, угля и воды по трубопроводам перемещается из одной ёмкости в другую, и постепенно уголь переходит в состояние насыщенного. Выводят его при участии одного из двух грохотов, которые мы видим в верхней части участка. Вторая единица оборудования работает на вводе пульпы в процесс.
Таким образом, движение происходит в двух направлениях. Пульпа идёт от головного чана к хвостовому с последующей нейтрализацией: чтобы убрать оставшийся цианид, в процесс подают пиросульфит натрия. А уголь совершает обратное путешествие, постепенно набирая в себя золото.
Следующий этап тоже хорошо известен обогатителям: это десорбция. Насыщенный уголь попадает в колонны, через которые проходит горячий гидроксид натрия. Обеззолоченный уголь возвращается в процесс, а золото в растворе отправляется на электролиз.
В процессе переработки концентрата, разумеется, образуется обезолоченнный материал. Казалось бы, большую часть пустой породы уже удалили обогатительные фабрики, оставив хвосты у себя, но склад кека АГМК тоже выглядит внушительно. Материал проходит этапы нейтрализации, обезвоживания и фильтрации, а после отправляется сюда. Роман Кургачёв уточняет, что четыре участка, которые изначально выделили под хранение кека, уже почти заполнены, и сегодня открыт новый, где по проекту предполагается разместить 8 млн «кубов».
«То, что там лежит, в соответствии с проектом называют отходами. Просто все наши режимы настроены на извлечение золота, потому что оно сейчас в цене. Но извлечь другие полезные компоненты вполне реально, если это будет рентабельно», — подчеркнул Роман Викторович.
Расскажем сразу и о водообороте предприятия. Вода нужна АГМК фактически на каждом технологическом этапе, однако циркулирует она по кругу. Предусмотрено несколько этапов очистки, и последняя из них — это обратный осмос, где удаётся удалить даже ионы металлов. Дополнительную воду предприятие берёт из прудов-отстойников, собирая дождевую и талую. Несколько таких сооружений мы видим на промплощадке, глядя на неё с крыши одного из цехов.
Но вернёмся к золоту. Процесс извлечения закончен, но металлу ещё предстоит пройти один этап — пожалуй, самый завораживающий. В отделении плавки на свет появляются золотосеребряные слитки. И здесь, рядом с индукционной тигельной печью, где уже находится расплав катодного осадка, нас встречает плавильщик. По специальному костюму, который защищает его владельца от теплового излучения, и маске сразу видно профессионального металлурга.
Плавильное отделение — это специфическая кухня, в процессе множество тонкостей. Итак, печь разогреваем до температуры плавления золота, примерно до 1100 градусов. Сверху загружаем флюс, чтобы образовался шлак и металл не соприкасался с воздухом. В среднем 100 кг катодного осадка будут плавиться 40-45 минут. Их них получится порядка 97% лигатуры.
«Нужно знать, сколько металла у нас есть, чтобы рассчитать и время плавления, и количество готовых слитков.
Начинается плавка, а я слежу за процессом. Главное — не перегреть, а то как минимум испортим изложницу. Но и недогреть нельзя, иначе продукт получится вязким, будет трудно разливать.
Печь наша рассчитана на богатые катодные осадки: если золота меньше 50%, в ней будет сложновато работать. Сейчас в нашем расплаве золота примерно 70%, ещё 10% серебра, а остальное — примеси, никуда от них не деться», — рассказывает плавильщик.
Под будущие слитки заранее подготовлены изложницы. Их покрыли серебрянкой, как объяснил наш собеседник, «для красоты», чтобы металл лёг более равномерно. Кроме того, изложницы предварительно подогрели примерно до 100-150 градусов.
И вот начинается волшебство — разливка золота. Плавильщик формирует слитки на глаз, распределяя металл таким образом, чтобы он не доставал края формы. В результате формируются слитки по 10-12 кг. В уме мы перемножаем этот показатель на текущую стоимость металла… Даже с учётом того, что его здесь 70%, получается внушительная сумма.
В работе плавильщика многое зависит от опыта и сноровки — наш собеседник говорит, что «нужны сосредоточенность, внимание и хладнокровие». Работу индукционной тигельной печи едва ли получится автоматизировать — из вспомогательных элементов тут только гидроподъёмник. Поэтому металлург следит за состоянием расплава при загрузке, дозирует флюс, контролирует температуру и текучесть расплава.
Свежие слитки схватываются буквально за секунды, но нас предупреждают: «Руками не трогать!» Металл по-прежнему горячий, чтобы охладить его, требуется несколько часов. Теперь остался последний штрих — обработка, после чего слитки принимает ОТК. На этом работа золотодобывающей компании окончена — дальше в дело вступает аффинажный завод, который и очистит металл от попавших в него примесей.
В финале нам всё-таки удаётся подержать в руках те самые 12 кг сплава — тяжёлый блестящий слиток. Это живое доказательство того, что излечение золота из упорных руд реально. Более того: битву с сырьём «двойной упорности» «Полиметалл» уже тоже выиграл, запустив АГМК-2, куда мы и направляемся.
«Когда мы запустили первую линию, автоклав казался огромным, мы сами не верили, что так бывает. А теперь мы называем его „маленький” или „старый”, потому что появился второй автоклав — новый, большой и ещё более технологичный», — рассказывает Роман Кургачёв, хотя по интонации мы слышим, что «фаза 3» ему ближе и роднее.
Первый производственный опыт, что и говорить.
На комбинате побывали: Анна Кучумова (текст),
Евгений Ошкин (фото)
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.