Теневая экономика в сфере золотодобычи и возможные направления ее «осветления» с применением инновационных технологий

Актуальность

Общее годовое количество добываемого золота в мире в последние 5 лет уже превышает 3 тысячи тонн. По оценке большинства отечественных и зарубежных геологов, такое количество добываемого золота уже не может быть компенсировано восполнением его запасов за счет открытия новых крупных и тем более уникальных по масштабу месторождений. Геологическая разведка небольших по запасам золота (до 50 т) месторождений еще обеспечивает их прирост, сопоставимый с уровнем погашаемых запасов на разрабатываемых месторождениях, но учитывая тенденцию снижения содержания в них золота и рост сложности руд для добычи и переработки, она уже полноценно не решает проблему стабилизации сырьевой базы золотодобывающей промышленности. Теоретически общемировые запасы этого благородного металла при сохранении такого уровня добычи могут быть исчерпаны за 20–25 лет. Фактически же структура минерально-сырьевой базы золота при ожидаемом росте цен на него должна будет неизбежно трансформироваться за счет переоценки запасов эксплуатируемых рудных и россыпных месторождений (с переводом непромышленных забалансовых запасов в балансовые) вовлечением во вторичную переработку накопленных отходов горно-обогатительного и металлургического производства и лома, увеличением количества попутно извлекаемого золота из руд цветных и редких металлов. Разработка рудных и россыпных месторождений золота как вид производственной деятельности имеет ряд специфических особенностей, главной из которых является трансформация основной части исходного минерального сырья в технологические отходы, которые со временем в силу значительного количества оставшегося в них драгоценного металла и изменения экономической конъюнктуры приобретают статус техногенного, а точнее техногенно трансформированного сырьевого ресурса.

Основная часть

Техногенная составляющая минерально-сырьевой базы золота, включая лежалые хвосты обогащения ЗИФ, кеки цианирования, огарки подового обжига, «старые» отвалы, руды, оставленные в бортах и днищах карьеров, подземных целиках золотодобывающих предприятий, функционировавших на протяжении десятилетий на базе крупных месторождений богатых руд, по существу, уже в настоящее являются конкурентоспособным источником его получения. Только в Забайкальском крае, даже без учета золота, оставленного в целиках и погашенных блоках, в забалансовых (на оцениваемый период) рудах его техногенный потенциал составляет около 150 т. Такие золотосодержащие отходы горного производства с течением времени в результате воздействия ряда природных агентов теряют содержащееся в них золото, которое переходит в миграционно активное состояние и безвозвратно теряется. Поэтому проблема доизвлечения золота из техногеного минерального сырья приобретает особую актуальность.

Характеристика теневого сектора золотодобычи

Тем не менее в настоящее время техногенная минерально-сырьевая база по целому ряду экономических, правовых, экологических и технологических причин, за редким исключением, не вовлекается официальными недропользователями в производство. Поэтому основную составляющую рынка техногенного золота представляет его нелегальный сектор. Не рассматривая явно криминальную часть этого сектора, а именно хищения на некоторых золотодобывающих предприятиях его легальными работниками, проанализируем его структуру в первую очередь с позиций возможности и необходимости его вывода из тени.

В нашей стране к теневому сектору золотодобычи определенно можно отнести официально не оформленную и, соответственно, не контролируемую соответствующими государственными структурами добычу золота на следующих объектах:

а) удаленных от крупных населенных пунктов мелких россыпных месторождениях и старых старательских отвалах. Полученное при повторной промывке такой продуктивной минеральной массы золото целиком идет по нелегальной «цепочке»;

б) доизвлечение из отходов россыпной золотодобычи действующих предприятий (нередко по негласному соглашению с артелями, которые, не имея стимулов к более тщательной промывке песков, «берут объемами», поэтому заинтересованы без дополнительных отчислений получать по приемлемой цене золото от «серых» старателей);

в) доизвлечение из отходов рудной золотодобычи: из лежалых хвостов обогащения ЗИФ (золотоизвлекающих фабрик), «старых» отвалов бедных руд золотодобывающих предприятий, неотработанных частей жил законсервированных рудников, осажденных в подземных горных выработках шламов.

Очевидно, что такая ситуация недопустима как с точки зрения государственных интересов, так и самих нелегальных работников. По первой из них государство недополучает налоги и металл в казну, не контролирует потенциальную финансовую подпитку криминальной верхушки. Кроме того, золото и сопутствующие ему ценные компоненты, недоизвлеченные при освоении рудных месторождений, предполагают недоокупаемость затрат, понесенных на их поиски и геологическую разведку, создание инфраструктуры и жилищного комплекса горняцких поселков, а также необходимость вложений в геологоразведочные работы, направленные на выявление новых крупных месторождений, вероятность открытия которых в настоящее время прогрессивно снижается. В то время как горнодобывающие компании, осуществляющие разработку месторождений, заинтересованы в скорейшем погашении кредитов и окупаемости инвестиций, соответственно, в опережающей добыче и переработке относительно богатых руд.

С точки зрения интересов самих нелегальных старателей, такая ситуация приводит к потере рабочего стажа, обуславливает опасные условия труда и прямую угрозу криминального контроля – «крышевания» (не только бандитами, но и нередко представителями силовых структур), междусобойных «разборок» при дележе «хлебных» мест с примерами смертельных исходов.

Легализация работы неофициальных старателей с использованием так называемого механизма вольноприносительства пока «тонет» в дискуссиях на самом высоком уровне.

Процесс выщелачивания золота: виды и подходы

Главная проблема вовлечения в производство сформированных ранее техногенных источников получения золота, как россыпных, так и рудных (по происхождению), заключается в том, что оно преимущественно находится в них в форме мельчайших частиц, крупность которых во многих случаях не превышает первые десятки нанометров (нанометр – 10–⁹ м). Золото такой размерности прочно связано с атомами химических элементов, формирующих кристаллические решетки концентрирующих его минералов, поэтому даже обнаружение и точное установление количества такого рассеянного (дисперсного) золота в минеральном сырье современными электронно-микроскопическими и химико-аналитическими методами является сложной проблемой.

Масштабное вовлечение в разработку месторождений руд с преимущественно дисперсным невидимым золотом (в американской геологической литературе – invisible gold) началось еще в конце 60-х – начале 70-х годов прошлого века в США в штате Невада, что позволило вывести этот штат в лидеры золотодобычи в стране, а самим США стать на определенный период ее мировым лидером. Такому успеху в первую очередь способствовала не только интенсивная работа геологов и металлургов коммерчески заинтересованных геологоразведочных и горнодобывающих компаний и, главное, ученых Горного бюро США и ряда университетов, но и что особенно важно в аспекте рассматриваемой проблемы, – малых, в основном семейных золотодобывающих предприятий, использующих химические методы извлечения золота. Для переработки бедных (с содержанием золота менее 2,5–3 г/т), окисленных природными процессами руд была разработана, испытана и в течение двух лет внедрена на руднике Кортез технология кучного выщелачивания, которая в настоящее время широко используется практически во всех странах с развитой золотодобывающей промышленностью.

Кучное выщелачивание в сравнении с фабрично-заводскими схемами переработки золотосодержащих руд требует существенно меньших (в 1,5–3 раза) капитальных и эксплуатационных затрат, соответственно, поэтому оно может использоваться для переработки бедных руд и техногенного минерального сырья. Малыми компаниями для переработки руд небольших по запасам золота месторождений или техногенного сырья широко используется метод кюветного выщелачивания, при котором минеральная масса после дробления загружается в небольшие по объему котлованы с гидроизолированной поверхностью и заливается накислороженным цианидным раствором. После перевода основной части золота в продуктивный раствор он откачивается на поверхность и подается на дальнейший передел (сорбцию или осаждение золота из раствора). Кроме метода кучного и кюветного выщелачивания в золотодобывающей промышленности нашло практическое применение и скважинное выщелачивание золота комплексом хлорсодержащих соединений из руд кор выветривания и глубокозалегающих россыпей.

Другой метод подземного выщелачивания золота – шахтное выщелачивание из дробленых руд – был испытан на одном из подземных рудников в США, но несмотря на достигнутые достаточно высокие технико-экономические показатели, из-за опасения за попадание цианидов в подземные воды он не получил дальнейшего практического применения. Следует заметить, что аналогичные технологии в этот же период и даже с некоторым опережением, были разработаны и в РФ (в то время – РСФСР в составе СССР), в Иргиредмете, МИСиС и МГРИ, но по ряду причин отнюдь не научно-технического характера, они не были реализованы в промышленности. Для повышения извлечения при переработке бедных руд и техногенного сырья с дисперсным и инкапсулированным золотом в последние годы разработаны и апробированы в промышленном масштабе ряд новых способов извлечения этих форм золота при использовании низкозатратных технологий кучного, кюветного и скважинного выщелачивания, которые могут быть реализованы малыми предприятиями. Кратко рассмотрим основные принципы, используемые в этих технических решениях. Для обеспечения доступа выщелачивающего раствора к «скрытому» в кристаллических решетках минералов-концентраторов золота необходимо их окислить или сформировать в них развитую систему микротрещин и пор. При этом, учитывая современные высокие экологические требования, в качестве основных реагентов должны в приоритете рассматриваться безцианидные комплексообразователи для золота.

В России в качестве альтернативы цианидам как наиболее распространенным растворителям золота предложен комплекс NBA-A, представляющий собой ароматические нитросоединения. В Китае разработан ряд реагентов, в частности широко рекламируемая «Золотая цикада», в которой группа C№присутствует в связанной форме, но при этом в сбросной пульпе и продуктивных растворах она высвобождается, образуя те же цианиды. В Российском государственном геологоразведочном университете им. Серго Орджоникидзе, Читинском филиале ИГД СО РАН на базе ЗабГУ, ИГД ДВО РАН разработан электрофотохимический способ выщелачивания, при использовании которого активные формы кислорода образуются непосредственно в растворе или пульпе в объеме мелких пузырьков электролитических газов. Известно, что активность кислорода как окислителя минерального вещества можно усилить не только путем повышения давления и температуры среды или биокаталитического действия бактерий, но посредством перевода его двухатомарной формы в атомарную или трехатомарную – озон. Соединения таких форм кислорода с водородом в водных растворах (перекись водорода, гидроксил-радикал, диоксид водорода) являются высокоактивными окислителями.

Для повышения выхода таких соединений наиболее рационально использовать сочетание фотохимической и электрохимической обработки растворов и взаимодействующих с ними газов соответствующего состава. Таким образом, главной отличительной особенностью данной технологии является то, что такие окислители образуются непосредственно в растворе путем его последовательной или совмещенной обработки в электрохимических и фотохимических реакторах (фото).

Тестирование проб хвостов флотации, кучного выщелачивания промывки песков, кеков цианирования хвостов ШОУ и шлихов россыпи N, проведенное с использованием таких активированных растворов, подготовленных в электрохимическом лабораторном реакторе, доказало их высокую эффективность.

Для обоснования экономической целесообразности использования физико-химических геотехнологий при освоении россыпей со значительной долей золота, неизвлекаемого традиционной промывкой на шлюзах, предлагается использовать в качестве главного оценочного показателя относительный прирост чистого дисконтированного дохода, представляющий собой отношение суммы базового чистого дисконтированного дохода, получаемого при традиционной схеме добычи и обогащения песков россыпи и чистого дисконтированного дохода, получаемого при использовании для извлечения «тонкого» и дисперсного золота физико-химической технологии (кучного, кюветного, скважинного выщелачивания или их сочетания) к базовому чистому дисконтированному доходу: Кэ = (ЧДД б + ЧДДфх) / ЧДД б.

Этот показатель позволяет с определенной надежностью установить, насколько увеличится общий чистый доход от эксплуатации месторождения золота при использовании физико-химической технологии компаниями, привлеченными на основе аутсорсинга при вовлечении в промышленный цикл техногенного сырья со сложноизвлекаемым золотом.

Заключение

Сложившаяся в РФ непростая ситуация с освоением техногенного золотосодержащего сырья подразумевает под собой решение не менее значимой проблемы повышения его промышленной и экологической безопасности, а также эффективности извлечения из него золота. Очевидно, что обеспечить баланс интересов государства и основного недропользователя можно в первую очередь путем привлечения малых и средних предприятий по форме аутсорсинга (внешнего трудового ресурса) к освоению не только техногенно трансформированного минерального сырья, но и запасов бедных и забалансовых руд. В определенных случаях в качестве привлекаемой стороны могут фигурировать не только малые предприятия, но и временные трудовые коллективы, оформляемые по договору-подряду.

Необходимо разграничить передачу в аренду техногенных отходов, из которых золото может быть доизвлечено промывкой современными гидромеханическими средствами, включая центробежные концентраторы и отсадочные машины, т.е. не требующих применения сложных наукоемких технологий и технологически сложных сырьевых источников, из которых золото извлекается физико-химическими методами.

При этом, естественно, привлекаемые для освоения сложных объектов малые и средние компании должны располагать в первую очередь квалифицированными инженерно-техническими кадрами и использовать эффективные наукоемкие технологии. Естественно, что такие компании должны, с одной стороны, получать ряд преференций, в первую очередь налоговых и кредитных, с другой – обеспечивать экологически безопасные производства добычных работ. Причем, чем выше эффективность такого сопутствующего производства и меньше экологический ущерб от него, тем более привлекательными должны быть льготы для осуществляющих его компаний, включая венчурные. Такая идеализированная организационно-экономическая схема освоения месторождений золота может быть реализована в первую очередь при методической проработке принципов установления эксплуатационных (текущих) кондиций нескольких уровней, а также оптимизации потерь и разубоживания кондиционных руд или песков россыпей при выемке, с учетом того, что потерянные (как извлеченные и заскладированные, так и оставленные в недрах руды), а также разубоженная рудная масса могут быть вовлечены в эксплуатацию с использованием соответствующих технологий.

Нами предлагается нормировать при таком подходе потери и разубоживание руды исходя из условия обеспечения баланса интересов владельца недр – государства и недропользователей, который может быть достигнут минимизацией приведенных затрат на освоение всего ресурсного потенциала месторождения, включая компенсирующие погашение запасов затраты на геологоразведку (включая все ее стадии), сквозное суммарное (по всем видам и стадиям добычных работ и переработки руд) извлечение содержащихся в них ценных компонентов в конечные продукты с приведением по ценности и времени их получения, при соблюдении соответствующих технических, технологических, социальных и экологических ограничивающих условий. Разработка конкретных методик расчета должна быть осуществлена совместными усилиями геологов, горняков-технологов и экономистов, опираясь как на опыт стран с развитой горнодобывающей промышленностью, так и на отечественные методики, успешно апробированные в эпоху плановой экономики.