Кючус или Кучусское месторождение — это месторождение золота, расположенное в Якутии. Оно было открыто еще в 1963 году и за прошедшие годы несколько раз меняло владельцев. В 2021 году предприятие «Селигдар» купило месторождение на аукционе и вынашивает амбициозные планы по его разработке: готовится к постройке ГОК и сопутствующей инфраструктуры и уникальной атомной станции малой мощности для обеспечения бесперебойного снабжения объектов энергией… Компания планирует запустить месторождение в эксплуатацию в 2027 году. Но как именно владельцы планируют разрабатывать Кючус? Рассмотрим в текущей статье!
Кючусское месторождение нельзя назвать рядовым. Оно находится за полярным кругом, что усложняет логистику, возведение инфраструктуры, привлечение квалифицированных кадров. Тут обнаружены огромные запасы золота – примерно 175 тонн. Также Кючус славится своей упорной рудой, обогащение которой классическими способами нельзя назвать эффективным. Это значит, что понадобятся дополнительные этапы обработки сырья.
По приблизительным оценкам, упорные руды составляют порядка 30% от мирового запаса золота. Разработка подобных месторождений далеко не всегда бывает целесообразной с финансовой точки зрения. Однако технологии продолжают развиваться и появляются способы максимально повысить эффективность добычи благородного металла. С каждым годом доля переработки упорных руд увеличивается и причина этого проста – сокращение количества месторождений с удобным сырьем. Многие эксперты говорят, что насыщение мирового рынка драгоценных металлов в долгосрочной перспективе зависит именно от переработки сложной руды.
Состав и особенности руд Кючусского месторождения
Рассматривая руды Кючуса, следует обозначить их труднообогатимость и техническую упорность. Это во многом обусловлено наличием в составе сырья таких элементов, как ртуть, сурьма, мышьяк, а также органический углерод. На месторождении преобладает мелкодисперсное и окисленное золото, причем последнее залегает до глубины 40-80 м, дальше идет руда смешанного типа. К основным минералам Кючуса стоит отнести:
- арсенопирит;
- пирит;
- киноварь;
- реальгар;
- антимонит.
Также существуют минеральные ассоциации:
- пирит-арсенопиритовая (тонкодисперсное золото);
- киноварно-метациннабарит-каолинитовая (здесь и далее, видимое самородное золото);
- карбонатная;
- антимонит-кварцевая.
Непосредственно, следующие минералы отличаются высоким содержанием золота:
- арсенопирит – до 1 кг (металла на тонну сырья);
- пирит – порядка 40 гр/т;
- антимонит – до 25 гр/т.
Также присутствуют реальгар и аурипигмент, которые отличаются гораздо более скромными показателями содержания золота – примерно 2 гр/т.
Именно с этой цифрой связана одна из проблем, с которой сталкиваются все без исключения золотодобывающие компании:
Существует фундаментальная проблема мирового масштаба. Из-за низкого процента содержания золота в исходной руде — примерно 1-2 гр/т — это содержание практически нельзя измерить напрямую рентгенофлуоресцентным методом анализа, на котором основана работа большинства современных поточных анализаторов. Но в ряде случаев , применяется метод по корреляции с сопутствующими элементами (такими как медь, железо и мышьяк). содержание Fe, As, Cu достоверно определяются поточными РФА анализаторами и для многих месторождений технология определения содержания золота по корреляции показывает хорошие результаты. Но основной вопрос в следующем: золотодобывающие компании практически не пользуются поточными анализаторами, а значит в плане упорных руд, когда собственно будет идти процесс обогащения, оценить эффективность этого процесса они не смогут. И если меднодобывающие фабрики, полиметалические и никелевые комбинаты уже стандартно используют поточные анализаторы в работе — при строительстве новых фабрик поточные анализаторы закладываются по умолчанию в проект — то золотодобывающие компании этого пока еще не делают. Возможно, постоянно растущая цена на золото позволяет не фокусироваться на повышении эффективности технологических процессов, возможно, они руководствуются еще какими-то причинами.
Будут ли применять такую технологию на Кючусском месторождении — пока не ясно. Сам же Кючус обладает рядом важных особенностей, которые усложняют работу по его освоению.
- Глинистые минералы. В добываемой руде содержится значительное количество таких минералов, как иллит (до 30%) и каолинит (до 20%). Кючус имеет осадочный тип, поэтому порода при отсутствии воздействия давления и температуры попросту вобрала в себя рудоносные растворы. Сложность заключается в том, что иллит и каолинит отчасти обладают противоположными физическими и химическими свойствами. Очевидно, удалить их из продукта без серьезных потерь золота весьма затруднительно.
- Инкапсуляция. Такие минералы, как арсенопирит и пирит содержат в своей кристаллической решетке мелкодисперсное золото. Металл в подобной форме достаточно тяжело извлечь с помощью традиционных способов. Необходимо полностью разрушить сульфидную матрицу, а затем провести цианирование, чтобы получить золото.
- Высокое содержание вредных примесей. Помимо мышьяка, на месторождении распространены ртуть (в киновари и других минералах) и сурьма. Они также оказывают влияние на свойства руды, что затрудняет ее обработку.
- Органический углерод присутствует на Кючусском месторождении в значительном количестве. Степень его сорбционной активности еще предстоит определить.
Также необходимо отметить относительную мягкость руды Кючуса – даже ее измельчение до фракции 0,5 мм не вскрывает золотоносные сульфиды. Местная порода является капризной и достаточно проблемной, и именно поэтому «Селигдар» вынужден тщательно продумывать эффективные способы обогащения и обработки золотоносных руд.
Впрочем, председатель совета директоров «Селигдар», Александр Хрущ, уже поделился планами по разработке Кючусского месторождения. Он отметил, что была проведена масса исследований для определения оптимального подхода к обогащению руды. В итоге, остановиться на одном конкретном варианте не удалось – будет применена комбинированная технология: руда будет разделена на категории и именно такой подход должен обеспечить максимальные показатели извлечения золота.
Анализ существующих подходов и технологий
Современное обогащение производится двумя основными способами гравитацией и флотацией. Суть данного процесса заключается в разделении минералов, основанном на различии их физических и химических свойств. В результате, образуются концентраты, содержащие значительное количество золота и хвосты – бедная часть руды. Эти компоненты направляются на дальнейшую обработку с целью получения драгоценного металла.
Гравитация лучше справляется с крупной фракцией золота, а флотация универсальна – она также хорошо подходит для мелкодисперсного и окисленного продукта. В случае с упорными рудами эти методы не являются эффективными сами по себе и требуют дополнительных ступеней обработки. Традиционные способы в подобных обстоятельствах помогут добиться извлечения золота на уровне до 70%, что считается огромной расточительностью.
Сегодня не существует единственного, наиболее эффективного метода дополнительной обработки упорных руд. Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому перерабатывающим предприятиям нередко приходится идти на компромиссы.
Технология атмосферного окисления
Имеет небольшое распространение в России. На этот метод приходится лишь 3% всех обработанных руд. Данный способ считается перспективным, поскольку он не требует покупки сложного оборудования, технологический процесс быстро запускается и легко может быть остановлен.
Однако существуют и нюансы: высокий расход цианида и необходимость ультратонкого измельчения руды – до менее чем 10 мкм, что требует дополнительных затрат. Эти факторы нередко заставляют обратить внимание промышленников на другие способы обработки упорной руды. Технологический процесс не отличается особенной сложностью:
- измельчение;
- окисление проводится при температуре порядка 90℃ с обязательной продувкой кислородом;
- отмывка полученного продукта;
- экстракция или химическое осаждение;
- цианирование.
Таким образом можно добиться извлечения золота на уровне 80-95%.
Технология биоокисления
Еще один вариант, способный заменить автоклав и обжиг, о которых речь пойдет дальше. Сегодня данным методом обрабатывается примерно 3% золотоносных руд и причина этого в относительной сложности процесса. Необходимо потратиться на оборудование и его обслуживание, а также квалифицированный персонал. Технология отличается своей длительностью и высоким расходом цианида.
Суть метода заключается в воздействии бактерий непосредственно на сырье. Они окисляют сульфидные минералы и позволяют вскрывать мелкодисперсное золото. А мышьяк и сурьма после обработки бактериями могут быть превращены в нетоксические соединения, что является безусловным плюсом.
Многоступенчатое окисление способно обеспечить уровень извлечения золота в районе 95%. Однако этот метод обогащения упорных руд нельзя назвать простым и дешевым.
Нужно отметить, что атмосферное, как и биологическое окисление недостаточно хорошо справляется с окисленным золотом, поскольку не полностью удаляет сульфиды. По этой причине применение данных технологий на Кючусском месторождении является маловероятным.
Технология окислительный обжиг
Данный метод является примитивным по сравнению со своими аналогами, но с его помощью обрабатывается порядка 7% от общего количества руд. Посредством обжига можно добиться полного разложения сульфидов, но необходимо следить за соблюдением температурного режима на всей рабочей поверхности. Также нужно обеспечить однородность фракции руды, поскольку разные по размеру куски будут неравномерно отдавать примеси.
Окислительный обжиг требует сложной работы от проектировщиков по отводу газа, выделяемого в процессе термического воздействия на упорную руду. Не стоит забывать, что сырье имеет в своем составе такие вредные и опасные минералы, как ртуть, мышьяк и сурьма, поэтому установленные нормы должны быть соблюдены на 100%.
При освоении Кючусского месторождения окислительный обжиг станет надежным подспорьем для холдинга «Селигдар» по следующим причинам:
- компания давно изучила данную методику и успешно применяла ее на других объектах;
- месторождение богато органическим углеродом, который способен создать трудности ввиду высокой сорбционной активности. Для обжига данный фактор не имеет значения;
- подобная термическая обработка не чувствительна к типу сырья, будь то руда либо концентрат.
Несмотря на экологические риски и конструкционную сложность возводимой инфраструктуры, обжиг радикально решает ряд проблем упорной руды и позволяет добиться извлечения золота на уровне 80-93%.
Технология автоклавное окисление
Специалисты уверены, что будущее именно за автоклавами и это во многом объясняет их популярность – 18% от общей массы обработанной руды. Как и в случае окислительного обжига, сульфиды устраняются полностью, а сам метод не чувствителен к типу сырья. Процесс проходит в жидкой среде при высокой температуре, под большим давлением.
Данный способ обработки упорной руды требует значительных расходов на приобретение и эксплуатацию специального оборудования. Процесс отличается сложностью, поэтому персонал должен быть квалифицированным. Даже малый расход цианида не способен серьезно удешевить технологию. При ее выборе нужно ориентироваться на возможную окупаемость проекта.
Автоклав испытывает проблемы с углеродистыми рудами, обладающими высокой сорбционной активностью. К тому же «Селигдар» имеет лишь ограниченный опыт применения данной технологии.
Инновационные технологии для оценки содержания элементов в руде
Чтобы правильно произвести обработку упорной руды, необходимо знать ее состав. В ходе геологоразведки берутся различные пробы, дающие представление о характеристиках месторождения. Впрочем, когда руда начинает поступать по конвейеру, для лабораторного анализа просто нет времени, поэтому на помощь приходят инновационные технологии. Сегодня многие компании занимаются выпуском анализаторов, которые работают различными методами:
- рентгенофлуоресцентный анализ;
- нейтронно-активационный анализ;
- лазерный анализ.
Рентгенофлуоресцентный анализатор измеряет массовые доли различных элементов в продуктах переработки руды, независимо от их агрегатного состояния.
Из названия понятно, что сырье подвергается первичному рентгеновскому излучению, которое инициирует выход вторичного характеристического излучения из анализируемого материала, плотность которого говорит о количественном содержании в общей массе тех или иных элементов в определенном объеме. Данное оборудование применяется на всех этапах обогащения, что делает его действительно универсальным.
Также на рынке представлены, в основном, иностранные приборы с нейтронно-активационным типом действия. Принцип их работы достаточно прост: осуществляется запуск нейтронов радиоактивным источником, они достигают атомов сырья, а те, в свою очередь, отправляют обратно гамма-излучения определенного типа. Анализатор считывает полученную информацию и выдает результат в течение одной минуты.
С лазерными моделями все еще проще – лазер позволяет проводить анализ поверхностного слоя материала незначительного объема, что ограничивает возможности его применения только для гомогенных продуктов.
Таким образом, можно ориентировать на личные предпочтения и особенности месторождения при выборе конвейерных анализаторов. Все три технологии являются перспективными со своими преимуществами и недостатками и позволяют получить информацию качественном и количественном состав руды или пульпы экспресс-методом онлайн, что очень важно в условиях непрерывного производства.
Что думают эксперты?
По признанию аналитиков, Кючусское месторождение – крепкий орешек. Его разработку постоянно откладывали, ввиду технического несовершенства, но теперь приходит время, чтобы освоить богатства Якутии.
Евгения Аширбаева, заместитель начальника «Селигдар» по научно-технической деятельности высказалась вполне категорично – приобретая в собственность Кючусское месторождения, компания приняла серьезный вызов. Евгения подчеркивает, что тенденция к росту переработки упорной руды продолжит развиваться в среднесрочной перспективе. Если сейчас – это сложная задача, спустя некоторое время, с появлением новых технологий, процесс может серьезно упроститься. На данном этапе самое главное, подбирать совокупность методов для обогащения и обработки золота максимально грамотно, чтобы не было нанесено ущерба окружающей среде.
Директор по развитию ООО «Пиклема» Дмитрий Клебанов и заведующий лабораторией интеллектуальных методов мониторинга горно-технических систем ИПКОН РАН убежден, что «Селигдар» может значительно повысить эффективность своей работы в случае, если еще на этапе проектирования комбината озаботится будущими технологиями управления, системами мониторинга и контроля. Речь идет, например, об измерении и контроле состава руды в забое и на всех этапах ее транспортировки до обогатительной фабрики.
Системы диспетчеризации горно-транспортного комплекса и цифровизация процессов фабрик — это своего рода новый стандарт работы и управления как в золотодобывающих компаниях в частности, так и во всей горнодобывающей отрасли в целом
Кандидат экономических наук, Леонид Хазанов позитивно оценивает открытие производства в Кючусском кластере. Эксперт сетует на слабую освоенность якутской сырьевой базы, но полагает, что добыча золота окажет благотворное влияние на регион. Строительство атомной станции малой мощности и прочей инфраструктуры привлечет немало людей, под которых будут выделены жилищные площади. Подобное производство потребует мобилизации от смежных предприятий Якутии – на рынок поступит огромная масса заказов, что оживит экономическую жизнь региона и позволит компаниям различной направленности, а также предпринимателям, извлечь выгоду.
Кючусское месторождение подтверждает тезис о том, что в золотодобыче наступает новая эра активной разработки и работы с упорными рудами. Добывающие предприятия внедряют новые подходы к обогащению, обработке и анализу состава сырья. Еще недавно освоение Кючусского месторождения казалось нерентабельным, а сегодня это реальность и огромный толчок для всей сферы золотодобычи в России.
