О повышении производственной эффективности и улучшении экономики рудников.

Двумя наиболее важными и определяющими цену акций горнодобывающей компании факторами являются производственная эффективность и рыночная стоимость полезного ископаемого. Хотя сами компании не в состоянии контролировать цены на сырье, повышение производственной эффективности предприятий и, следовательно, снижение эксплуатационных расходов, увеличение рентабельности и стоимости активов — в их руках.

Успешное внедрение мер по повышению производственной эффективности невозможно без высококвалифицированного руководства, осознающего перспективы и значение подхода «от рудника к фабрике» для подготовки качественного плана работ. Безусловно, в этой связи существует множество требующих внимания факторов, однако наиболее важным с точки зрения обеспечения рентабельности предприятия является контроль содержания ценного компонента в руде посредством максимального сокращения ее разубоживания.

Неэффективные методы работы вкупе с нехваткой квалифицированных кадров способны оказать крайне отрицательное влияние на содержание ценного компонента в отрабатываемой руде, производительность рудника и, что самое важное, доход, поскольку неприбыльное предприятие быстро придет в упадок.

Чтобы нерентабельный рудник вновь начал приносить прибыль, понадобится найти профессиональных горных инженеров и металлургов, принять меры по оптимизации содержания ценного компонента на каждом этапе цикла: от внедрения более рациональных методов добычи до эффективного контроля содержания, в том числе при переработке на ЗИФ.

Что такое разубоживание руды?

Разубоживание руды возникает, когда вместе с качественным материалом добывается пустая порода, которая не отделяется от ценного сырья до попадания на фабрику. В определенной степени разубоживание неизбежно, поэтому его всегда учитывают в расчетах. Одной из причин повышенного разубоживания и, как следствие, низкой производительности переработки, снижения уровня извлечения, рентабельности, а в случае с золотом и повышения основного экономического показателя — себестоимости унции, может стать неэффективный контроль качества отработки.

Объемы добычи пустой породы вместе с рудой зависят от множества показателей, в том числе, как указал в своей работе «Значение фактора разубоживания при открытой разработке месторождений» (The Importance of Dilution Factor for Open Pit Mining Projects) Ануш Эбраими (Anoush Ebrahimi), главный горный инженер фирмы SRK Consulting, «от геологии, формы рудного тела, методов буровзрывных работ, масштаба деятельности и размеров оборудования».

Будучи обязательным «спутником» любого проекта, разубоживание должно непременно учитываться в оценке запасов минерального сырья. И кодекс JORC, и NI 43-101 требуют обязательно учитывать разубоживание в рамках проекта горных работ, описывающего тип и методы отработки месторождения. Степень разубоживания на определенном предприятии выражается в виде количества пустого материала в свежей руде, добываемого и поступающего на переработку. Если данный показатель излишне высокий, это может привести к закрытию рудника. «Кроме прямого влияния на рентабельность рудника в краткосрочной перспективе, разубоживание приводит к существенным изменениям прочих показателей, снижающих общую стоимость предприятия в долгосрочной перспективе. Недооценка разубоживания — это большой риск для проекта», — отмечает А. Эбраими, добавляя, что даже 10-процентная погрешность в содержании меди может обусловить 60-процентное снижение чистой стоимости проекта.

Практический пример: рудник по добыче золота Laiva в Финляндии

Рудник Laiva находится в самой богатой золотом стране Северной Европы. Это наглядный пример предприятия, пострадавшего и, в конце концов, закрытого из-за неэффективной работы, которая привела к огромному разубоживанию и резкому снижению содержания ценного компонента.

Добывать золото на Laiva начали в конце 2011 г. из двух неглубоких карьеров, а перерабатывать — на новенькой ЗИФ производительностью 6 тыс. тонн в сутки, с выщелачиванием. Перед закрытием в начале 2014 г. на руднике из 2,8 млн тонны руды было добыто в общей сложности 2,241 т золота, то есть среднее исходное содержание составило 0,9 г/т Au, уровень извлечения — 80%.

ЗИФ на Laiva также рассчитана на переработку руды с соседних карьеров. Цикл самоизмельчения спроектирован с учетом сокращения расхода мелющей среды; в оптимальных условиях он работает по смешанному питанию определенного типа.

Низкое исходное содержание и уровень извлечения золота, о чем говорилось выше, напрямую связаны с некачественным моделированием объекта, проведенным предыдущим владельцем рудника (граница между зонами минерализации и пустой породы была определена нечетко), а также решением разрабатывать месторождение с использованием методов валовой разработки. Обозначенные проблемы усугубились тем, что контроль качества был отдан на откуп подрядчику, которому платили за объемы добычи. Все это и привело к масштабному разубоживанию.

«В результате перехода к валовой разработке снижается селективность выемки руды, а разубоживание увеличивается. Это актуально для всех типов месторождений. Высокое и неконтролируемое разубоживание в конечном счете может негативно сказаться на достижении самой цели повышения производительности», — указывает А. Эбраими. Данный тезис можно подкрепить тем, что существенный скачок объемов горных работ на Laiva в конце 2012 г. совпал с практически 50-процентным снижением содержания золота в добытой руде. Поскольку минерализация и геологические условия не изменились, связать это можно лишь с разубоживанием. Говоря общими словами, стоимость горных работ и переработки остались неизменными, однако ценность тонны добытой руды из-за разубоживания снизилась. В связи с этим средняя общая себестоимость добычи (англ. all-in sustaining cost, AISC) достигла $1760 за унцию. При этом в 2013 г. цена драгоценного металла в среднем составила $1411 за унцию, что сделало рудник крайне нерентабельным. Добыча на Laiva была остановлена в конце 2013 г., ЗИФ перестала работать в марте 2014 г.

Учет геологических и эксплуатационных факторов

Основой снижения разубоживания и поддержания эффективного содержания ценного компонента в поступающем на фабрику сырье, а также увеличения рентабельности рудника является комплексная стратегия, в которой учтены все факторы, связанные непосредственно с месторождением и его эксплуатацией.

К числу лучших способов контроля разубоживания и сохранения на приемлемом уровне содержания в добытой руде относится внедрение так называемого подхода «от рудника к фабрике». Он основан на понимании важности качественного моделирования объекта, построении геологической модели с блоками соответствующего плану горных работ размера, внимании к минерализации и структурной геологии объекта.

Рудник: уточнение модели объекта и контроль содержания ценного компонента

Начинается работа с построения точной и подробной модели объекта. «Связанные с характером месторождения особенности напрямую связаны с определением запасов, охватывают литологию, структурную геологию, распределение содержания ценного компонента, падение, мощность и общую форму месторождения. Чем больше информации о месторождении и его особенностях мы получаем, тем выше эффективность всех аспектов деятельности рудника, качество планирования с учетом снижения разубоживания», — рассказывает А. Эбраими.

Для более детального анализа ключевых факторов, определяющих минерализацию и основные геологические особенности месторождения Laiva, нынешняя компания-владелец объекта Firesteel Resources запустила подробное исследование с особым вниманием к наиболее богатым и широким зонам рудного тела, что позволит производить более эффективное бурение и контроль содержания ценного компонента.

«Рудное тело мы изучаем двумя способами, оконтуривая участки с рентабельной рудой и определяя содержание в пределах этих участков. Золота в этом регионе много и, проанализировав планы по контролю содержания предыдущего владельца, мы видим, что рудное тело представляет собой серию параллельных узких кварцевых жил. Контроль разубоживания обеспечивается на основе точного определения границ залегания руды в рамках отрабатываемых участков», — комментирует горный инженер и директор по производству компании Firesteel Resources Джо Рэнфорд (Joe Ranford).

Руководство рудника собирается использовать метод бурения с обратной циркуляцией (RC-бурение) для контроля содержания золота в рудном теле и определения границ залегания рентабельной для отработки руды. Эти границы будут впоследствии пересмотрены с учетом результатов взрывного опробования, рентгенофлуоресцентного и лабораторного анализов.

Среди других факторов эффективного контроля разубоживания можно выделить применяемый метод буровзрывных работ, погрузки и транспортировки. «Важным направлением работы является проектирование взрывных скважин, определение диаметра, глубины, дистанции, сетки и т.д., с целью подтверждения того, что взрывание способно обеспечить подходящее разрушение породы. Проект взрывных работ, в том числе расчет веса взрывчатых веществ, их воспламенения и момента взрыва, должны быть ориентированы на минимизацию смещения и выброса породы, что помогает контролировать потери руды. С точки зрения обеспечения и контроля качества задача специалистов — осуществить правильное выполнение работ на каждом из этапов», — добавил Дж. Рэнфорд.

Именно здесь на первый план выходят современные технологии. После определения расчетных показателей буровзрывных работ краеугольное значение принимает измерение смещения пород, что обеспечивает возможность регулировки вектора относительно схем залегания руды и планов ее отработки. Задача корректировки разметки, например, по уступам, которая, в свою очередь, будет проверяться штатным геологом на предмет точности и контроля качества, можно возложить на систему мониторинга смещения при взрывании в сочетании с технологией высокоскоростной фотосъемки.

Специалисты Firesteel Resources планируют использовать программное обеспечение для взрывных работ O PitBlast, обладающее функциями моделирования различных аспектов бурения и взрывания. С помощью сторонних дополнений программу можно откалибровать на 80-процентную степень разрушения породы. Таким образом появляется возможность быстрой классификации и дальнейшего отслеживания материала, попадающего на дробилку и мельницы. Контроль руды, ее укладки и основных производственных показателей в процессе этапа погрузочно-доставочных работ также производится посредством специализированной системы.

Максимальное снижение разубоживания, по мнению А. Эбраими, предполагает оптимизацию разных аспектов, в частности технологии отработки, размеров оборудования, — все должно соответствовать геологической модели объекта. Таким образом, горные инженеры получают возможность для существенного снижения разубоживания и повышения содержания ценного компонента в поступающей на фабрику руде. Это наилучший способ обеспечения эффективности и рентабельности добычи.

Фабрика: возможности повышения извлечения ценного компонента

Анализ модели месторождения Laiva привел к необходимости пересмотра также технологической схемы переработки руды с металлургической точки зрения. В частности, было принято решение повысить объемы доизмельчения руды. Это устраняло «узкое» место в процессе, которое негативно влияло на эффективность выщелачивания сырья с высоким содержанием ценного компонента.

«Из питания типичной руды, прошедшей скоростную флотацию, получается пульпа сульфидного материала объемом 10 тонн в час. Действующий цикл доизмельчения ограничен 5 тоннами в час, поэтому слив поступает на цикл выщелачивания сырья с низким содержанием. Таким образом только 35% золота извлекается в цикле выщелачивания сырья с высоким содержанием», — объясняет Дж. Рэнфорд.

Правильное распределение фракций руды по соответствующим циклам выщелачивания (цикл для богатой руды и цикл для бедной руды — ред.) позволит повысить эффективность данного процесса, снизить возможные потери при извлечении драгоценного металла, ранее наблюдавшиеся в цикле выщелачивания. 

Сегодня Firesteel Resources занимается наращиванием производительности операции доизмельчения до 10 т/ч, что позволит обеспечить 97-процентное извлечение золота из 70% добываемой руды. Производственные усовершенствования гарантируют высокий уровень получения драгметалла на цикле выщелачивания сырья высокого содержания даже при повышенной производительности. «Чем больше концентрата с высоким содержанием золота поступает на цикл выщелачивания, тем лучше это для производства. Снижение объемов сульфидного материала, идущего на цикл выщелачивания сырья низкого содержания, означает более подходящую минералогию питания. Таким образом, можно оптимизировать цикл выщелачивания для повышения извлечения остаточного золота», — рассказывает Дж. Рэнфорд.

Итоги

Ключом к сохранению рентабельности горнодобывающего предприятия, даже в условиях колебания цены на полезное ископаемое, является контроль разубоживания и поддержание приемлемого содержания ценного компонента в поступающей на фабрику руде. Это достигается учетом характера руды, выбором оптимальных условий разрушения породы при взрывании и учетом потребностей фабрики. Для этого специалисты предприятия должны детально знать модель объекта, а план горных работ должен быть составлен с учетом требований металлургического производства на фабрике.

Источник:  https://zolotodb.ru/article/11944