Деление товарной руды по способу переработки на примере месторождения Кутын

Колосов В.А., заместитель директора производственной дирекции АО "Полиметалл УК"

Существуют различные способы повышения эффективности освоения комплексных месторождений золотосодержащих руд и их дальнейшей переработки. Один из них – построение контуров добычных блоков с использованием современного программного обеспечения для определения оптимальных границ разделения руд по сортам с последующей отправкой на разные участки: упорные – на ЗИФ, легкоцианируемые – на кучное выщелачивание. Такой подход, в частности, применяется компанией "Полиметалл" на месторождении Кутын.

Описание месторождения

Золоторудное месторождение Кутын находится в Хабаровском крае на Дальнем Востоке России, в 114 км к северо-западу от Албазино и в 10 км от Охотского моря (рис. 1).

Рисунок 1. Поселок на месторождении Кутын (Фото: "Полиметалл")

Месторождение расположено на северо-западной границе Ульбанской геосинклинальной области, относится к Кутынскому золотоносному узлу и имеет благоприятную геологическую структуру с минерализацией, связанной с карбонат-серицит-кварц-метасоматическими телами с сульфид-кварцевыми жилами, схожими с жилами на богатом месторождении Албазино. На сегодняшний день на Кутыне выявлено десять рудных зон протяженностью до 2 км, которые представлены рядом субпараллельных линз, мощность которых в среднем составляет 4 м.

Кутынское месторождение было приобретено "Полиметаллом" в 2011 году. В ходе геологоразведочных работ (ГРР) 2012–2014 годов были определены зоны минерализации, расположенные около поверхности и пригодные для переработки методом кучного выщелачивания. ГРР, выполненные в 2017 году, позволили увеличить количество золота по сравнению с оценкой 2015 года на 110 % (до 25,3 т).

Запасы окисленной руды для отработки открытым способом на месторождении составляют 8,4 млн т со средним содержанием 3,0 г/т и общим объемом золота 25,3 т. Добавочные минеральные ресурсы Кутына для отработки открытым и подземным способами оцениваются в 6,6 млн т окисленной и упорной руды со средним содержанием 3,7 г/т и общим объемом золота 24,4 т.

В 2020 году совет директоров "Полиметалла" одобрил строительство на Кутыне предприятия, стоимость проекта составила 80 млн долларов. Окисленную руду планируется перерабатывать на участке кучного выщелачивания (КВ) производственной площадки месторождения (1,1 млн т в год) с последующим извлечением золота по процессу Меррилл-Кроу, упорную – доставлять для переработки на флотационную фабрику предприятия компании "Ресурсы Албазино" в районе им. П. Осипенко с последующим автоклавным выщелачиванием на Амурском ГМК.

Разделение руд месторождения Кутын по сортам

В рамках проектирования горных работ на месторождении Кутын компанией "Полиметалл", для построения контуров добычных блоков, применяется специальный алгоритм с использованием модуля MSO (Mineable Shape Optimizer). Основная цель работы – построение оптимальных границ разделения руд по сортам для повышения эффективности их добычи и последующей переработки: упорная руда – на ЗИФ, легкоцианируемая – на КВ.

Рассмотрим применение алгоритма с использованием модуля MSO на примере Родниковой рудной зоны Кутынского месторождения. В табл. 1 представлен расчет бортовых содержаний золота, исходя из следующих предпосылок: цена золота – 1 500 долларов за унцию, извлечение золота в конечный продукт предприятия (цементат и флотоконцентрат) – 100 %, бортовые содержания для КВ и ЗИФ в принятом округленном формате – 0,5 и 1,6 г/т соответственно.

Таблица 1. Расчет бортовых содержаний золота на месторождении Кутын

* ГКР – горно-капитальные работы, ПНР – подготовительно-нарезные работы, ОПР – опытно-промышленная разработка, ОХР – общехозяйственные работы.

На первом этапе с учетом данных геолого-технологического картирования рассчитываются содержания эквивалентного металла в исходной модели минеральных ресурсов. Далее проводится оптимизация рудных запасов в модуле MSO по содержанию для ЗИФ с помощью инструмента Stope Splitting, с учетом значений показателей Interval и Min Range, равных глубине минимальной выемочной единицы (Stope Width), при этом значение показателя Max Range не должно превышать Min Range более чем в 2 раза (рис. 2).

Рисунок 2. Пример настройки инструмента Stope Splitting

Stope Splitting – постпроцесс, то есть сначала в MSO строится классический каркас зоны отработки без разделения по частям, после чего рассчитывается возможность разбиения выемочных единиц Stope на подъединицы SubStope. Результатом являются шесть вариантов разделения, из которых четыре приемлемы для рассматриваемых целей (рис. 3).

Рисунок 3. Приемлемые варианты разделения каркаса зоны отработки Родниковой рудной зоны месторождения Кутын: а) на равные части в пределах min-max; б) со стороны лежачего бока на части, равные Min Range; в) со стороны висячего бока на части, равные Min Range; г) от центра на части, равные Min Range

Таким образом в полученном каркасе MSO для ЗИФ каждому элементу SubStope приписывается уникальный номер (STOPENUM), который служит для оценки экономической эффективности по обеим цепочкам переработки (ЗИФ и КВ).

Чтобы определить экономический смысл переработки выемочных единиц Stope на КВ в рамках каркаса ЗИФ, а также сформировать модель минеральных ресурсов с закодированными ячейками, относящимися только к технологии ЗИФ, был написан специальный макрос. Исходными данными для него стали:

• модель минеральных ресурсов, которая использовалась для оптимизации в MSO;
• исходный каркас MSO для ЗИФ;
• параметры из шаблона бортового содержания (цены реализации, извлечение на аффинаже и затраты на переработку).

С помощью макроса был разработан каркас MSO на ЗИФ, где фигурируют только выемочные единицы, имеющие доходность выше, чем от переработки на КВ (рис. 4, выделены синим цветом), созданы отчет по каждой выемочной единице с суммарными показателями доходности и модель для дальнейшей оптимизации в MSO для КВ.

Рисунок 4. Каркас MSO на ЗИФ с выемочными единицами, имеющими доходность выше, чем от переработки на КВ

Заключительным этапом является оптимизация рудных запасов в модуле MSO по полю содержания для КВ с ограничением попадания ячеек модели, относящихся к технологии ЗИФ.

Для проверки данного подхода была проведена оптимизация по всей зоне для КВ и ЗИФ. Все ячейки, попадающие в каркасы, были закодированы как валовая добыча. Произведено сравнение с вариантом вычленения КВ из ЗИФ: разница составила менее 1%, при этом содержания в ней ниже расчетного бортового (табл. 2).

Таблица 2. Результаты оптимизации для КВ и ЗИФ по всей зоне

Выводы

Практический пример оптимизации добычных работ в Родниковой зоне Кутынского месторождения отлично подчеркивает возможность использования такого инструмента, как MSO, для разделения легкоцианируемых и упорных руд по сортам с точки зрения эффективной добычи и последующей переработки на соответствующем производственном участке – площадке КВ или ЗИФ.

MSO позволяет рассчитать оптимальный размер, форму и расположение добычных блоков в зависимости от различных факторов, составить эффективный и экономически целесообразный план горных работ.

Предложенный "Полиметаллом" для месторождения Кутын алгоритм обеспечивает максимальный учет технологических особенностей руды, а также оптимальное оконтуривание объекта в рамках подготовки сортовых планов и дальнейшей отработки с целью рационального использования недр.

Дополнительно стоит отметить возможность использования MSO по указанному алгоритму при одном типе переработки всего объема руды месторождения с ее разделением на богатую и бедную.