Обогащайтесь с умом

Горно-металлургические компании сегодня идут путем поиска и внедрения новых технологий добычи и обогащения. Модернизация отрасли полностью отвечает стратегическим задачам экономического развития страны

При большом количестве заявленных в последние 10 лет проектов список реально запущенных в эксплуатацию рудников и горно-обогатительных комбинатов невелик. Более того, он акцентирован на одном сегменте — разработке золоторудных месторождений. У других металлов ценовая конъюнктура не столь стабильна, что вынуждает инвесторов время от времени, в зависимости от экономической ситуации,  приостанавливать строительство предприятий по добыче и обогащению.

Например, кризис, среди прочих, заморозил работы на Корбалихинском и Степном месторождениях полиметаллических руд в Алтайском крае. Сейчас компания «Сибирь-Полиметаллы» (входит в холдинг «Уральская горно-металлургическая компания», УГМК) собирается возобновить строительство добывающих мощностей на этих месторождениях. Как объявил Геннадий Ставский, генеральный директор компании, в 2011 году будет сдана первая очередь карьера на Степном месторождении, а в 2014-м — рудника на Корбалихинском.

Даже острая нужда в стратегическом сырье не всегда способствует реализации проектов. Добыча важнейшего сырья для получения качественных сталей — марганцевой руды — в России до сих пор осуществляется в микроскопических объемах. Спрос практически полностью удовлетворяет Казахстан.

В феврале этого года на Красноярском экономическом форуме было подписано соглашение между правительством края и компанией «ЧЕК-СУ. ВК» (Кемерово) о строительстве марганцевого рудника в Кемеровской области, дорог в Хакасии и ферромарганцевого завода — в Красноярске. Необходимо заметить, что аналогичное соглашение подписывалось теми же сторонами на Пятом экономическом форуме в 2008 году. Тогда было объявлено, что работы развернутся в 2009 году, а уже в 2011-м на территории Кемеровской области будут построены рудник и обогатительный комбинат, где планировалось добывать 1,1–1,2 млн тонн руды, а в Красноярске — завод, рассчитанный на производство 120–140 тыс. тонн ферромарганца в год.

Мал золотник

Менее затратный путь — модернизация уже действующих предприятий и развитие технологий, позволяющих рентабельно эксплуатировать ранее неперспективные малые месторождения с запасами в несколько десятков тысяч тонн руды. Одна из тенденций здесь — появление мобильных обогатительных комплексов.

Алексей Козьмин, руководитель отраслевых проектов машиностроительного завода «Труд» (Новосибирск), поясняет: «Преимущества очевидны, особенно при разработке относительно небольших месторождений драгоценных и редких металлов или старых хвостовых отвалов обогатительных фабрик. Не надо строить капитальных сооружений, можно обойтись временными быстровозводимыми зданиями. Кроме того, применение мобильных комплексов, смонтированных на передвижных модулях, позволяет перемещать их с участка на участок в пределах одной группы месторождений, тем самым сокращая «плечо» подвоза».

В наибольшей степени технологический прогресс и инновационные разработки востребованы золотодобытчиками. Использование новых технологий позволяет осваивать бедные и считавшиеся ранее бесперспективными месторождения. Менее капиталоемкие технологии и оборудование позволяют существовать относительно небольшим предприятиям.  Юрий Орлов, менеджер компании SGS, объясняет: «Цена на золото с начала 2000-х годов стабильна, более того, она имеет тенденцию к росту в кризисные периоды и не испытывает таких колебаний, как цены на цветные металлы. При этом производство золота из легкодоступных россыпных и богатых рудных месторождений сокращается. У золота нет причин дешеветь, и инвесторы охотно вкладывают средства в научный поиск и внедрение инноваций применительно к добыче и извлечению драгметалла».

Примером быстрого распространения новой технологии в золотодобыче служит применение метода кучного выщелачивания (КВ): руду орошают цианистым натрием, растворяющим драгоценный металл. Этот метод отличается сравнительно невысокой капиталоемкостью за счет снижения затрат на рудоподготовку, отсутствия обогатительного передела, простоты применяемого оборудования и ненужности возведения капитальных зданий. Он был внедрен в мировую практику около 40 лет назад, и в настоящее время технология КВ обеспечивает более 40% мировой золотодобычи. В России первые установки кучного выщелачивания появились только в 1994 году на Майнском руднике в Хакасии — научно-технические работы по внедрению технологии были проведены иркутским институтом «Иргиредмет». С тех пор под руководством сотрудников института в России построено более 20 установок КВ. Кроме того, научное и проектное обеспечение золотодобывающих предприятий осуществляют и другие НИИ и организации.

Впрочем, технология КВ не отличается высокими показателями извлекаемости — из руды удается добыть не более 80% содержащегося золота. В северных районах установки КВ работают лишь 4–5 месяцев и подходят  они не для всех типов руд. Технология требует повышенных мер экологического контроля, ведь в качестве реагента для растворения золота в ней применяется токсичный цианид натрия. Также при выщелачивании золота происходит попутное растворение различных примесей, содержащихся в руде, в частности тяжелых металлов, что также не добавляет оптимизма экологам и жителям поселков, расположенных неподалеку от золотых рудников. Недорогой и простой, на первый взгляд, метод требует высокой технологической культуры персонала и затрат на защиту окружающей среды.

Микробы и металл

Поиском новых технологий извлечения металлов в Сибири занимаются несколько научных центров — профильные институты СО РАН и бывшие НИИ, аффилированные с горнодобывающими компаниями. Сейчас в этот сегмент рынка высоких технологий очень активно вторгаются  структуры СФУ (Сибирский федеральный университет, Красноярск) — Институт горного дела, геологии и геотехнологии и Институт цветных металлов и материаловедения (бывший Институт цветных металлов и золота, Красноярск). На Международном горно-геологическом форуме «МИНГЕО Сибирь – 2010» и выставке «Горное дело» было с полдюжины стендов и презентаций, посвященных новым технологиям. Правда, их значительная часть пока лишь теоретически обоснована или прошла стадию опытно-промышленных испытаний.

Одной из самых перспективных технологий обогащения руд цветных и драгоценных металлов специалисты называют бактериальное выщелачивание (БВ).  Алексей Козьмин считает, что БВ — внешне очень простой метод: «Там не требуется сложного обогатительного оборудования — только емкости-чаны, где идет процесс  окисления: бактерии разрушают кристаллическую решетку сульфидов, обеспечивая реагентам доступ к вкраплениям золота. При этом достигается очень высокая степень извлечения металла — более 90 процентов». Впервые в России БВ в промышленном масштабе было внедрено в середине 1990-х годов компанией «Полюс» на Олимпиадинском месторождении. Ее специалистам пришлось впервые в мире адаптировать этот метод к условиям Крайнего Севера для промышленного применения. Пришлось возводить корпуса с постоянным температурным режимом — в отличие от США или Австралии, где чаны-реакторы круглый год могут находиться под открытым небом. Сейчас по отработанным технологическим рецептам планируется добывать золото на  месторождениях Чукотки, Якутии и прочих регионов с крайне суровым климатом.

Перспективным направлением инновационного поиска может стать применение БВ для извлечения никеля, меди, цинка, кобальта. За рубежом, особенно в Австралии, действуют десятки подобных производств. Однако у нас не так тепло, поэтому пристальнее изучается опыт Финляндии, где в 2009 году на руднике Талвивара пущена в строй установка по производству сульфидов никеля и цинка методом БВ. Она использует крайне бедные руды со средней массовой долей никеля в 0,23% и  попутных компонентов — меди (0,13%), кобальта (0,02%) и цинка (0,51%). Никакая другая технология не смогла бы обеспечить рентабельную работу предприятия на таком сырье.

Качаем, но не нефть 

Технология подземного выщелачивания (ПВ) металлов была разработана в рамках советского «Уранового проекта» для безопасной добычи радиоактивных и редкоземельных металлов. Она основана на использовании слабых растворов кислот, которые закачивают через систему скважин под землю, где они вступают в реакцию с рудой и обогащаются металлом. Преимущества метода ПВ очевидны — из производственного цикла исключаются вскрышные работы, добыча и транспортировка руды, ее дробление, измельчение, предварительное обогащение, складирование хвостов и  рекультивация земли. По оценкам специалистов «Иргиредмета», затраты на получение одной тонны концентрата снижаются в два раза, при этом  появляется возможность вовлечь в разработку бедные и забалансовые руды, мелкие и глубоко залегающие рудные тела. Пока в мире технология  ПВ применяется только для получения урана, меди и золота. Причем в России, кроме добычи урана на Приаргунском ГХК в Читинской области, есть только одно предприятие, освоившее метод ПВ в промышленных масштабах. Такой комплекс с 2005 года действует на Гумешевском месторождении меди в Свердловской области. При его постройке специалисты Русской медной компании использовали разработки британской SNC-Lavalin Europe, а проектировала комплекс финская Outokumpu Technology Oy. Увы, этот метод также не лишен недостатков — по данным портала Geoscience Australia (геологическая служба Австралии), извлекаемость металла из руды при подземном выщелачивании может быть менее 50%. Кроме того, далеко не всякая местность подходит для организации гидротехнологического поля над разрабатываемым месторождением. В Сибири технология ПВ будет востребована при разработках бедных золоторудных месторождений и, возможно, при разработке небольших залежей полиметаллических, медных и никелевых руд.

Другой путь повышения рентабельности горного бизнеса — выпуск горно-обогатительными предприятиями товарной продукции с большей добавленной стоимостью. Иногда для этого достаточно реконструировать уже имеющееся производство. Весной 2010 года «Красцветмет», новый собственник Краснокаменского рудника в Красноярском крае, начал работы по модернизации предприятия. Рудник и обогатительная фабрика с ноября 2008 года фактически простаивали — их продукция, железорудный концентрат с 42-процентным содержанием  железа, оказалась совершенно невостребованным товаром. Реконструированная фабрика будет выпускать концентрат с 60-процентным содержанием железа, после чего его сбыт не составит проблем — такое сырье идет в  доменные печи во всем мире.

Более капиталоемкий путь выбрала компания SMR («Союзметаллресурс»), построившая в 2004–2005 годах на Сорском и Жирекенском горно-обогатитель-ных комбинатах заводы по выпуску ферромолибдена.  Раньше товарной продукцией был молибденовый концентрат c содержанием металла в 47–48% — сырье, востребованное конечными потребителями  (металлургическими заводами) по разовым краткосрочным контрактам. Строительство ферромолибденового производства позволяет поставлять на рынок более дорогой товар — ферромолибден, содержащий около 60–70% молибдена. Он имеет больший спектр применения и с февраля 2010 года является предметом торгов Лондонской биржи металлов (LME).