20 кг в одни руки: взрывной репортаж с золотых копей Северного Урала

Путь до Воронцовки неблизкий — 380 км в одну сторону. От поселка еще семь километров по технологической дороге — и вот она, проходная фабрики, на которой извлекают золото. Да, именно извлекают, а не добывают. В рудах золото находится на молекулярном уровне, и чтобы его получить, надо сломать кристаллические решетки и при помощи физических и химических процессов извлечь металл из породы. Потрудиться для этого приходится немало: руды Воронцовского месторождения содержат около 5 граммов золота на 1 тонну породы. И это считается богатой рудой.

Золотоизвлекательная фабрика расположена в 7 км от карьера, где добывают руду. Производство поставили на расстоянии от горной выработки по нескольким причинам. Во-первых, искали участок с глинистой почвой — это естественный гидроизолят, который повышает экологическую безопасность. Во-вторых, чтобы по максимуму оградить жителей Воронцовки от воздействия производства — поселок находится буквально в нескольких сотнях метров от месторождения.

История рудного производства в Воронцовке насчитывает вот уже полтора столетия. С середины XIX века ведутся здесь горно-геологические работы. Изначально добывали и перерабатывали железную руду. В 70–80-х гг. ХХ века геологи провели серию разведок с целью прирастить запасы железорудного и меднорудного месторождений. Но в итоге обнаружили руды с большим содержанием золота.

В начале 90-х появилось предприятие «Золото Северного Урала», которое собиралось перерабатывать руду. Однако долгое время никаких работ по добыче драгоценного металла не вели: технологии не позволяли. Все изменилось в 1998 году, когда площадку приобрело ОАО «Полиметалл». Воронцовское месторождение стало первым активом компании, которая сейчас входит в топ-3 производителей золота в России. Предприятия «Полиметалла» работают на Урале, Дальнем Востоке и в Республике Казахстан. При этом «Золото Северного Урала» остается одним из ключевых активов.

Запасы Воронцовского месторождения образуются двумя видами руд: первичными (коренными) и окисленными. Для каждой из них существует своя технология извлечения золота. Окисленные, более мягкие, руды перерабатывают по технологии кучного выщелачивания с использованием установки «Меррил-Кроу». Золото из коренной руды извлекают с помощью технологии «уголь в пульпе».

Золото на Воронцовском месторождении добывается открытым способом. Диаметр карьера 800 метров, глубина на сегодня — около 160 м. Проектная отметка — приблизительно 230 м.

Со смотровой площадки техника на дне карьера кажется игрушками из «киндер-сюрприза».

Чтобы добыть золотоносную руду, твердые горные породы «размягчают» с помощью взрывов. Для этого бурильщики делают несколько скважин диаметром сантиметров 15–20 и глубиной 5–7 метров. В них при помощи специальных зарядных машин закладывается взрывчатка. «Разрыхляя» породу на определенном участке, специалисты используют свыше 10 тонн взрывчатых веществ. Самопроизвольных взрывов быть не может: современная взрывчатка состоит из безопасных компонентов, которые приобретают разрушительные свойства исключительно при смешивании в скважине.

Раньше буровзрывные работы ЗАО «Золото Северного Урала» производило своими силами, сейчас отдали их на аутсорсинг. С экономической точки зрения это более оправданно: нет необходимости держать в автопарке специальную технику, нести расходы на получение лицензии.

Где именно необходимо закладывать заряды, вычисляют геологи. Они ведут постоянную работу, берут образцы руды, изучают, затем с помощью специально разработанных программ строят 3D-модель, на которой видно глубину залегания золотоносной руды, примерный объем жилы и пустую породу. Так что первичная сортировка руды происходит уже непосредственно в карьере.

Взрыхленную породу экскаваторами грузят на самосвалы. Вся техника, работающая в карьере, — самая современная: экскаваторы Hitachi, самосвалы Komatsu.

Павел Сенников, начальник управления по связям с общественностью и государственными органами уральского филиала ОАО «Полиметалл УК»:

— Из 15 самосвалов Komatsu на линии постоянно 12–13 машин. Оставшиеся проходят плановое техобслуживание.

За одну ходку грузовик перевозит 55 тонн руды. При этом вес самого самосвала около 48 тонн. Чтобы разогнать такую машину, требуется необычайно мощный двигатель: под капотом Komatsu стоит 750-сильный мотор. Диаметр колеса — свыше 2 м.

Одно колесо этого самосвала стоит, по словам водителя, как новая отечественная легковушка.

Расход топлива, которое на день требуется автопарку Воронцовского месторождения, исчисляется сотнями тонн: только один экскаватор, работающий в карьере, при активной погрузке за смену потребляет до 300 литров солярки. А работы в карьере идут круглосуточно.

Каждый такой самосвал перевозит всего-то примерно 275 граммов золота — именно столько содержится в 55 тоннах руды.

Вся техника привязана к системе спутниковой навигации ГЛОНАСС. В любой момент диспетчер может сказать, где какая машина находится, какой у нее расход топлива, с какой скоростью грузовик едет, сколько груза он везет — любые сведения, вплоть до уровня давления в шинах. Из этих данных формируется модель, которая позволяет оптимально использовать технику.

Самосвалы везут породу на рудный склад. Там производится первичная подготовка руды для дальнейшей переработки: она шихтуется (перемешивается) с другими рудами, поскольку для стабильной работы золотоизвлекательной фабрики сырье должно быть примерно однородным по качеству и содержанию полезных компонентов. Кроме того, технологическая гибкость позволяет перерабатывать руды других месторождений.

Работа на «Золоте Северного Урала», как и на других предприятиях компании «Полиметалл», строится по принципу перерабатывающих центров (хабов): на крупные фабрики привозят руду с более мелких месторождений. В частности, в Воронцовке перерабатывается как собственная руда, так и руда с месторождений Кабан и Дегтярского.

Подготовленное сырье на фабрику везут уже машинами поменьше — 20-тонными самосвалами. Окисленные руды загружают в приемные бункеры фабрики кучного выщелачивания. Коренная порода отправляется на фабрику «уголь в пульпе». Обе фабрики расположены на одной, весьма компактной площадке.

Промышленная площадка ЗАО «Золото Северного Урала» небольшая. На ней расположено сразу несколько объектов. 1 — фабрика «уголь в пульпе»; 2 — фабрика кучного выщелачивания; 3 — административный корпус; 4 — авторемонтные мастерские; 5 — лаборатории и помещения геологоразведки; 6 — отвалы кека.

Сверху кажется, что фабрика стоит непосредственно на земле. Однако это не совсем так. Поскольку для извлечения золота используются специальные химические растворы, площадка тщательным образом подготовлена, основание уходит вглубь на несколько метров.

Павел Сенников:

— Химические растворы используются по замкнутому циклу. На всех производственных переделах регулярно осуществляется контроль, чтобы избежать утечек. В этих растворах содержится золото, его терять просто невыгодно. Но главное — экологическая безопасность.

В этом плане «Полиметалл» следует самым современным стандартам: безопасность закладывается изначально — в проектных решениях, используется только новейшее оборудование. Кроме того, предприятие внедрило систему экологического менеджмента, которая сертифицирована независимыми международными аудиторами.

В бункеры руда загружается при помощи экскаваторов. Ковш одного такого гиганта одномоментно закидывает 6 кубометров сырья. Крупные куски породы продавливаются через решетку также с помощью ковша. По конвейерным лентам руда поступает в дробильное отделение, далее измельченная порода при помощи цемента агломерируется в окатыши. Они также поступают на конвейерную ленту и транспортируются на расстояние 1,5–2 км — на специально подготовленных гидроизолированных полях окатыши укладываются в штабели при помощи стакера-отвалообразователя.

В штабелях проложены трубы, по которым поступает раствор, вымывающий молекулы золота. «Жидкое» золото поступает на установку «Мерил-Кроу», где оно оседает на цинковую пыль. Далее происходит сушка, полученная смесь попадает в электролизный цех, где под воздействием электричества золото формируется в твердый цементат — концентрат, в котором на 1 кг приходится уже порядка 100 г золота. Цементат попадает в отделение электропирометаллургии — «плавилку», где проходит многоступенчатую очистку и в итоге получает окончательную твердую форму в виде слитка сплава Доре — он содержит около 80% золота.

Ежегодно в штабели отсыпается около 800 тонн окатышей. После того как руда отдала золото, штабели перемещают при помощи шагающего экскаватора — драглайна. На освобожденное пространство засыпается новая руда, а отработанные окатыши проходят повторное выщелачивание. Эта технология позволяет рационально использовать площади и дополнительно извлекать до 300 кг золота.

Более твердые первичные руды везут на переработку по технологии «уголь в пульпе».

Приемный бункер фабрики расположен под землей — прямо под колесами экскаватора. Куски руды, не прошедшие сквозь «сито» бункера, доизмельчаются на специальном участке.

По конвейеру руда поступает в шаровые мельницы, где измельчается практически до состоянии пыли.

В шаровых мельницах руда истирается с помощью металлических шаров из твердых сплавов. Диаметр этой «дроби» — 80 и 120 мм. Дробь приходится менять раз в месяц.

Прямо в мельницах золотоносная пыль насыщается специальными растворами — образуется та самая пульпа. Далее пульпа поступает в сгустители (специальные емкости диаметром 22 м и глубиной 1,5 м), а оттуда — в емкости выщелачивания — огромные баки высотой с трехэтажный дом. На стадии выщелачивания золото переходит в жидкую форму, а затем осаждается на абсорбент — уголь кокосового дерева. Именно за счет этого ингредиента технология получила название «уголь в пульпе».

К слову, все процессы на фабрике автоматизированы. Диспетчер на мониторе наблюдает за соблюдением технологических параметров на всём оборудовании, а в случае необходимости машинисты мельниц и аппаратчики-гидрометаллурги производят наладку механизмов.

Насыщенный уголь проходит процесс десорбции, полученные при этом растворы попадают в электролизер, где образуется золотосодержащий концентрат, который отправляется в «плавилку».

В электролизном цехе из растворов (как первичных, так и окисленных руд) получается концентрат, который содержит в 1 кг около 100 г золота.

Пульпа, прошедшая процесс выщелачивания, поступает в пресс-фильтр, который за счет давления удаляет всю жидкость (ее снова вовлекают в переработку). Полученный сухой остаток — кек — вывозят на склады.

Кек также хранится на площадке фабрики. В нем тоже содержится золото, но уже в соотношении 0,3–0,5 г на тонну. По сути сегодняшние отвалы кека — это завтрашнее техногенное месторождение золота. Надо лишь найти технологию, при которой переработка даже такого бедного сырья будет рентабельна.

Плавильное отделение — самое закрытое на всей фабрике, ведь здесь в итоге получается настоящее золото: не в виде молекул и растворов, а в виде слитков сплава Доре. К слову, золото льют здесь вовсе не каждый день — обычно это происходит 1–2 раза в неделю, как накопится сырье. Остальное время занято другими работами — переработкой шлаков, образующихся в печах и электролизерах. Они тоже содержат опеределенное количество золота, поэтому их пускают в повторную переработку. Так же поступают и с пылью, которая оседает на фильтрах.

Процесс литья выглядит действительно завораживающе — оцените это сами в нашем видео.

Мы, конечно же, не смогли удержаться и сфотографировались с золотыми слитками.

Каждый такой кирпичик весит порядка 9,5–12 кг.

Фотограф Влад пробует на зуб только что сделанный золотой слиток. На вкус — как «Орбит 80-процентное золото».

Слитки Доре отправляют на аффинажный завод, где из них производят уже золото 999-й пробы.

С 1999 года предприятие произвело уже более 55 тонн золота. Запасов драгоценного металла на Воронцовском месторождении хватит еще на 15–20 лет. Работы на карьере прекратят раньше — через 5–7 лет. Сейчас компания рассматривает возможность доработки месторождения подземным способом. После этого предприятие будет перерабатывать запасы рудохранилищ и сырье, привезенное с других месторождений. Геологи компании сейчас активно работают над поиском новых источников сырья.

А напоследок — немного табличек и схем, которые нас заинтересовали.

Фото и видео: Влад Булатов; 66.RU; пресс-служба ОАО «Полиметалл». Инфографика: Сергей Логинов для 66.ru