Nevada Gold Mines: переработка упорных руд на крупнейшем золотодобывающем предприятии мира

Верхозин С.С., редактор журнала "Золотодобыча", отдел маркетинга АО "Иргиредмет", канд. филол. наук

Упорные руды в тех или иных объемах добывают и перерабатывают повсеместно. Характерным примером является крупнейшее в мире золотодобывающее предприятие Nevada Gold Mines: на нем упорное сырье обеспечивает до 70 % годового производства драгоценного металла.

В июле 2019 года произошло знаковое для отрасли событие: американская Newmont и канадская Barrick Gold, глобальные лидеры золотодобывающей промышленности, объявили об объединении своих активов в штате Невада (США) и создании на их основе совместного предприятия – Nevada Gold Mines (NGM). С тех пор оно удерживает первое место по производству золота в мире.

Доли Newmont и Barrick Gold в новом предприятии были разделены в соотношении 38,5/61,5; непосредственное управление NGM было отдано канадской компании.

Слияние невадских активов имело несколько основных целей: продление сроков эксплуатации горно-перерабатывающих мощностей, оптимизация переработки руды с целью повышения извлечения золота и сокращения затрат, увеличение доходов, создание дополнительных возможностей по наращиванию минерально-сырьевой базы, рабочих мест, развитие местной экономики.

Сегодня в NGM входят два десятка карьеров и шахт, в том числе запущенный в мае нынешнего года подземный рудник Goldrush, четыре золотоизвлекательных фабрики (ЗИФ) по переработке окисленных руд, две автоклавных и две обжиговых фабрики, флотационный цех, пять площадок кучного выщелачивания (КВ).

Основных структурных единиц NGM, на которых по результатам 2023 года было зафиксировано производство золота, пять: золотодобывающие комплексы Carlin, Cortez и Turquoise Ridge, рудники Phoenix и Long Canyon. Примечательно, что первые два комплекса – Carlin и Cortez – входили в десятку крупнейших золотодобывающих предприятий мира еще до создания NGM.

Суммарные объемы добычи на NGM в 2023 году превысили 270 млн т, переработки руды – 55 млн т, производство золота составило 94 т. Основные производственные показатели по NGM представлены в таблице.

Основные производственные показатели по NGM за 2023 год [1]

Как показывают данные, как минимум 24 % руд на NGM в 2023 году были переработаны обжигом и автоклавным окислением (2022 – 28 %), то есть являлись упорными. На них пришлось 67 % производства золота предприятием (2022 – 71 %).

При этом доля упорного сырья в переработке на золотодобывающем комплексе Carlin достигает 79 %, оно обеспечивает 96 % производства драгоценного металла. Для Turquoise Ridge эти показатели составляют 86 и 95 %, на Cortez – 4 и 26 % соответственно.

Обратимся к некоторым техническим особенностям переработки упорных руд на NGM.

Carlin

Золотодобывающий комплекс Carlin – крупнейшая по производству золота единица NGM – расположен на севере Невады, неподалеку от городов Карлин и Элко.

Следует отметить, что характерной особенностью золоторудных месторождений Северной Невады, в том числе Carlin и Cortez, является то, что они сосредоточены в районе так называемого тренда Карлин, а их руды относятся к самостоятельному, карлинскому типу.

Карлинские руды содержат субмикроскопическое тонкодисперсное золото в сульфидах, а также сорбционно-активный органический углерод, то есть могут обладать свойством двойной упорности.

В районе тренда Карлин наблюдается наивысшая концентрация месторождений золота в Северной Америке, а сама Невада считается одним из самых богатых золотоносных регионов мира: по оценкам, запасы драгоценного металла в месторождениях карлинского типа на территории штата достигают 8 тыс. т [2].

В результате слияния активов Newmont и Barrick Gold в состав Carlin вошли два рудника: собственно Carlin и Goldstrike. Сегодня комплекс включает три карьера, три участка подземных работ, две обжиговых фабрики, один автоклав, одну ЗИФ по переработке окисленных руд, три площадки КВ.

Основные мощности по переработке руд с сульфидной и двойной углисто-сульфидной упорностью расположены на Goldstrike.

Схема обжига состоит из следующих операций:

• Первичное и вторичное дробление.
• Сухое измельчение (два параллельных цикла).
• Обжиг при температуре 524–593 °С на первой стадии и 524–561 °С навторой стадии (два параллельных цикла). При обжиге используется кислородчистотой 99,5 %. Типичная степень окисления сульфидной серы по завершениивторой стадии – 99 %, органическогоуглерода – более 80 %.
• Очистка отходящих газов и улавливание ртути.
• Охлаждение и нейтрализация продукта обжига.
• Извлечение золота по методу CIL с получением конечного продукта на автоклавной фабрике.
• Обезвреживание цианида с последующим складированием хвостов в хвостохранилище.

В качестве сырья для автоклавного окисления выступает шихта руды; в зависимости от доли карбонатов и сульфидов цикл работает в щелочном или кислотном варианте. Схема включает следующие операции:

• Первичное и вторичное дробление.
• Измельчение в мельницах полусамоизмельчения (МПСИ) и шаровых мельницах с дроблением критического класса (два параллельных цикла).
• Параллельное окисление в пяти автоклавах.
• Тиосульфатное выщелачивание с извлечением золота по методу "смола в растворе выщелачивания" (RIL; два параллельных цикла).
• Электролиз и получение конечного продукта в виде сплава Доре.

Goldstrike уникален в том плане, что он является единственным в мире золотодобывающим предприятием, на котором в промышленном масштабе был внедрен процесс тиосульфатного выщелачивания.

Вкратце, упорные руды предварительно обрабатываются в автоклавах в щелочной или кислой среде. Продукт автоклавов смешивается и направляется на выщелачивание тиосульфатом кальция, сорбция осуществляется по методу RIL, см. рис. 1.

Рисунок 1. Технологическая схема переработки упорных руд и тиосульфатного выщелачивания на золотодобывающем комплексе Carlin [3]

Запасы сырья для тиосульфатного процесса, однако, уже исчерпались, и в 2023 году предприятие было переведено на схему "автоклавное окисление – цианирование".

Еще один цикл обжига упорных руд и флотоконцентрата реализован на ЗИФ-6 рудника Carlin. Технологическая схема показана на рис. 2.

Рисунок 2. Технологическая схема обжига упорных руд на ЗИФ-6 золотодобывающего комплекса Carlin [3]

Некоторое время назад на ЗИФ-6 была завершена первая фаза расширения обжиговой установки. Второй и финальный этап проекта должен завершиться в конце 2024 года, что повысит производительность фабрики на 20 %.

Cortez

Золотодобывающий комплекс Cortez расположен в 100 км к юго-западу от Элко и в 80 км от Carlin. В его состав входят пять карьеров (рис. 3) и три участка подземной добычи, включая рудник Goldrush.

Рисунок 3. Карьер Cortez Hills золотодобывающего комплекса Cortez (Фото: jhm_ /Flickr, CC BY 2.0)

Основная масса окисленной руды перерабатывается кучным выщелачиванием, часть – на ЗИФ Pipeline по традиционной схеме CIL. Упорные руды направляются на дальнейший обжиг на Carlin [4].

Turquoise Ridge

Третий и последний золотодобывающий комплекс NGM, на котором добывают и перерабатывают упорные руды, – это Turquoise Ridge. Он находится в 64 км к северо-востоку от города Уиннемакка и в 80 км к северо-западу от Carlin.

Добыча на Turquoise Ridge ведется на двух карьерах и двух участках подземных работ. Большая часть руд месторождений комплекса, так же как на Carlin и Cortez, относится к карлинскому типу.

Окисленные руды перерабатываются традиционными методами на ЗИФ Juniper и кучным выщелачиванием, упорные – отправляются на ЗИФ Sage для автоклавного окисления.

На ЗИФ Sage упорная руда измельчается в МПСИ и шаровых мельницах в две стадии. Слив гидроциклонов поступает в сгуститель. Нижний продукт сгущения направляется на подкисление серной кислотой, верхний продукт возвращается в цикл измельчения.

После подкисления материал поступает в два двухстадиальных автоклава, работающих параллельно. Продукт автоклавного выщелачивания охлаждается и перемещается в цикл нейтрализации известью, отходящие газы охлаждаются, очищаются и выбрасываются в атмосферу.

В цикле нейтрализации смешиваются пульпы окисленной сульфидной руды из автоклава и окисленной легкоцианируемой руды. Далее материал выщелачивается цианидом по методу CIL, десорбция золота с насыщенного угля проводится по процессу Задра с последующим электролизом драгоценного металла (рис. 4).

Рисунок 4. Технологическая схема переработки упорных руд на ЗИФ Sage золотодобывающего комплекса Turquoise Ridge [5]

Заключение

Хотя предприятие Nevada Gold Mines составляют месторождения с долгой историей, которую порой можно отследить до конца XIX века – начала XX века, оно продолжает развиваться. Выше уже было сказано о руднике Goldrush, входящем в комплекс Cortez: в 2024 году он даст NGM 4 т золота, а в 2028 году – уже 12 т.

В будущем в состав комплекса может быть включен проект Fourmile с выявленными и оцененными ресурсами золота в размере 15 т, предполагаемыми – 84 т, а также некоторые другие объекты. Дополнительные возможности наращивания производства обеспечивает доразведка.

Постепенное освоение действующих месторождений и ввод в эксплуатацию новых объектов говорит о том, что переработка упорных руд на NGM продолжится, а значит можно надеяться и на развитие технологических приемов работы с этим сырьем на предприятии.

Список использованных источников

1. Barrick Q4 2023 Mine Stats / [Электронный ресурс] // Barrick Gold : [сайт]. – URL: https://s25.q4cdn.com/322814910/files/doc_financial/quarterly_results/2023/q4/Barrick_Q4_2023_Mine_Stats.pdf.
2. Everything You Need to Know on Carlin-Type Gold Deposits / [Электронный ресурс] // Visual Capitalist : [сайт]. – URL: https://www.visualcapitalist.com/wp-content/uploads/2022/04/CTGD_Explorer.html.
3. Technical Report on the Carlin Complex, Eureka and Elko Counties, State of Nevada, USA. March 25, 2020 / [Электронный ресурс] // Nevada Gold Mines LLC: [сайт]. – URL: https://s25.q4cdn.com/322814910/files/doc_downloads/operations/Carlin-Complex-Technical-Report-March2020.pdf.
4. Technical Report on the Cortez Complex, Lander and Eureka Counties, State of Nevada, USA. March 18, 2022 / [Электронный ресурс] // Nevada Gold Mines LLC : [сайт]. – URL: https://s25.q4cdn.com/322814910/files/doc_downloads/operations/cortez/Barrick_Cortez_Technical_Report_2022.pdf.
5. Technical Report on the Turquoise Ridge Complex Humboldt County, Nevada, USA. March 15, 2024 / [Электронный ресурс] // Nevada Gold Mines LLC : [сайт]. – URL: https://s25.q4cdn.com/322814910/files/doc_downloads/operations/ngm/Turquoise-Ridge-Technical-Report-March2024.pdf.

 © АО "Иргиредмет", 2024