Публикации

Гидрометаллургическая технология делает рентабельной эксплуатацию бедных и почти выработанных уральских месторождений. Например, такого, как Гумешевское, описанного еще в сказах Бажова.

Промышленное освоение Гумешевского месторождения началось еще на заре уральской металлургии, 300 лет назад. Но, как показали археологические раскопки, медь здесь добывали гораздо раньше. Когда богатые залежи руды были исчерпаны, занялись чановым выщелачиванием более бедной руды (цементационная технология). В 90-х XX в. эти запасы подошли к концу – шахты были брошены и затоплены.

Но и на этом разработка месторождения не закончилась. Сегодня пришел черед бедных оксидных руд (содержание Cu менее 1%). По данным Всеволода Левина, гендиректора ОАО «Уралгидромедь», совместно с компанией SNC-Lavalin Europe Limited («SLE») была проведена большая работа по уточнению запасов меди. После проведения лабораторных металлургических испытаний решено строить предприятие по выпуску около 8 тыс. т в год электролитической меди.

Минералогический состав окисленных руд «Гумешевского» месторождения отличается от традиционно используемого на действующих зарубежных заводах тем, что медь содержится не только в легко вскрываемых малахите и хризоколле, но и гетите. Последнее стало известно только по завершении исследовательских работ лаборатории компанией Outokumpu.

Тщательный анализ всех ранее проведенных работ по извлечению ценных компонентов (меди, золота) из глин «Гумешевского» месторождения показал, что из известных способов выщелачивания (чановое, кучное, подземное) наиболее приемлем способ подземного выщелачивания как с экономической, так и с экологической точки зрения. В 2002 г. в центральной части «Гумешевского» месторождения были проведены натурные опыты по изучению фильтруемости грунтов. Результаты экспериментов доказали, что медьсодержащая порода щелочной раствор фильтрует, то есть применение данного метода к этому месторождению возможно. И экономически целесообразно.

Технология подземного выщелачивания такова: бурится серия скважин, в которые закачивается однопроцентный специальный раствор. Через десяток метров бурится следующая серия скважин – откачных. Выкачиваемый раствор сернокислой меди имеет содержание меди несколько граммов на литр. Затем он экстрагируется, из экстракта катодная медь извлекается электролизом. Эта технология характеризуется также значительно меньшим экологическим воздействием на окружающую среду.

Себестоимость гидрометаллургического производства в несколько раз ниже традиционного пирометаллургического потому, что при нем исключается затратный и энергоемкий меде­плавильный процесс. Традиционная технология включает в себя добычу руды, ее обогащение до концентрата, черновую плавку, а затем нередко и чистовую плавку, электролиз. Как минимум присутствуют один-два переплава, а в связи с постоянным ростом цен на энергоносители этот техпроцесс становится все более дорогостоящим.

По словам Андрея Калошина, начальника ЦЗЛ ЗАО «Завод точных сплавов» (Полевской), благодаря применению гидрометаллургии себестоимость добычи снижается в разы (по сравнению с традиционной пирометаллургической технологией). Применяемые же на Западе чановые технологии предполагают доставку медьсодержащей породы на гидрометаллургический завод, а затем вывоз с него пустой породы. Новаторство уральской технологии в том, что выщелачивание идет непосредственно под землей и оттуда выкачивается уже сернокисломедный раствор. Подобные технологии ранее с успехом применялись на предприятиях бывшего Минсредмаша для добычи редкоземельных элементов и урана на месторождениях Украины, Северного Кавказа, Казахстана. Специалисты предприятия «Уралгидромедь» и «Завода точных сплавов» смогли применить аналогичную технологию к добыче меди Гумешевского месторождения. Это позволяет разрабатывать месторождения бедных окисленных руд с содержанием меди 0,4-0,5%. Шахтным или карьерным способом отрабатывать такие месторождения экономически невыгодно.

Электролиз (с получением катодной меди) рентабелен при объемах добычи свыше 10 тыс. т. При небольших объемах добычи (до 10 тыс. т) имеет смысл применять малозатратные цементационные технологии. В этом случае медный раствор пропускается через железные опилки, в результате медь оседает на железе, получается смесь с содержанием меди 70%. Затем медь отделяется от железа металлургическими методами.

В ЦЗЛ «Завода точных сплавов» проводятся опыты по автоклавному выщелачиванию медно-сульфидных концентратов, что дает возможность уйти от пирометаллургии и при переработке традиционных сульфидных медных руд.

Сейчас проект находится в стадии рабочего проектирования: пробурены первые скважины, отработано получение меди на опытной установке. Ориентировочно летом 2003 г. он будет запущен.