ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ЗАБАЛАНСОВЫХ РУД КАЗАХСТАНА НА ПРИМЕРЕ ЖЕЗКАЗГАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Основной сырьевой базой ТОО «Корпорация Казахмыс» является Жезказганское месторождение медистых песчаников, которое отрабатывается производственным объединением «Жезказганцветмет», имеющим в своем составе 6 действующих рудников. За 80 лет эксплуатации Жезказганского месторождения из недр извлечено более 1 млрд. т руды или 75% от общего кобъема запасов. Неизбежным следствием многолетней интенсивной разработки любого месторождения является количественное и качественное истощение сырьевой базы. Для Жезказганского региона восполнение сырьевой базы – важнейшая социально-экономическая проблема, т.к. сокращение объемов производства обусловит необходимость решения социальных проблем. Так, во втором полугодии 2013г. на реконструкцию закрыт Жезказганский медеплавильный завод (ЖМЗ), в 2013-2015гг. планируется остановка действующих рудников. В связи с сокращением запасов богатых монометаллических руд сегодня актуальной задачей является поиск новых технологий переработки забалансовых бедных или полиметаллических руд в пределах 0,2-0,35%, так как переработка такого сырья по существующим технологиям приводит к значительным потерям ценных компонентов. К такому сырью относятся забалансовые медносульфидные руды Жезказганского региона содержащие редкие металлы. Его переработка по известным гидрометаллургическим схемам не дает высокого извлечения ценных компонентов в промпродукты. Поэтому разработка новой рентабельной технологии комплексной переработки забалансовых медносульфидных руд, позволяющей повысить степень извлечения ценных компонентов в товарные продукты (снижая себестоимость), является актуальной и приоритетной задачей.

При решении вопроса о промышленном значении месторождения полезных ископаемых (МПИ) учитываются следующие параметры (рис. 1):

Рисунок 1. Факторы оценки промышленной значимости месторождения

В деле реализации государственных программ социально-экономического развития особое место занимает устойчивое и стабильное функционирование минерально-сырьевого комплекса нашей страны. Одним из условий для этого представляется проведение эффективной политики рационального использования природно-ресурсного потенциала республики как основного конкурентного преимущества страны.

С точки зрения рационального использования и комплексного освоения недр особый интерес представляет понятие «забалансовые запасы».

Забалансовые запасы полезных ископаемых характеризуют запасы полезных ископаемых, использование которых в настоящее время экономически нецелесообразно или технически и технологически невозможно, но которые в будущем могут быть переведены в балансовые. Забалансовые запасы твёрдых полезных ископаемых подсчитываются и учитываются, если в технико-экономическом обосновании кондиций доказана возможность их сохранности в недрах для последующего извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем. 

Забалнсовые руды –это руды, добыча и переработка которых при данном уровне развития техники и технологий экономически нецелесообразны, но которые могут быть в дальнейшем переведены в баланс. Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются только при условии экономически обоснованной возможности их сохранности в недрах или целесообразного попутного извлечения складирования и сохранения для использования в будущем[1].

Таким образом, значение современных забалансовых руд заключается в том, что при развитых условиях, они могут стать рудами, промышленная эксплуатация которых будет рентабельна. Поэтому запасы забалансовых руд считаются потенциальными для обеспечения потребности в металлах на будущий период.

Если запасы забалансовых руд определять, как сырье, не относящееся к категории рентабельных запасов, то тогда в это понятие можно включить все наличные запасы с содержанием металла ниже установленного оконтуривания балансовых запасов. Такое определение понятия забалансовых руд в перспективе на длительный период времени (30-40 лет) может быть принято. Однако для оценки обеспеченности народного хозяйства минеральным сырьем на ближайшую перспективу (15-20 лет) необходимо предусматривать возможности вовлечения в разработку части забалансовых руд, а также сферу сдвижения горных пород и подработки запасов забалансовых руд при ведении очистных работ на участках с балансовым содержанием[1].

Условным ограничивающим критерием для включения части забалансовых руд в отработку может быть принято бортовое содержание металла для подсчета забалансовых запасов, которое должно пересматриваться чаще, чем бортовое содержание для подсчета балансовых запасов месторождения. В целом запасы балансовых, забалансовых запасов дают возможность судить об обеспеченности экономики минеральным сырьем как на ближайшую, так и на долгосрочную перспективу. При этом первостепенное значение имеет экономическая оценка  каждой категории запасов полезных ископаемых, особенно запасов, подлежащих разработке в будущем[2].

В работе А.М.Сиразутдинова[2]  для определения бортового содержания металла в руде, по которому производится оконтуривание балансовых запасов, используются экономические показатели (эксплуатационные затраты, капитальные вложения, годовой выпуск металла, прибыль, приведенные затраты), для определения которых разработана экономико-математическая модель и рассчитаны корреляционные уравнения. Заслугой автора является определение будущих издержек производства на добычу минерального сырья и расчет предельных содержаний по тому эффекту, который может быть получен при эксплуатации месторождений. При этом важное значение приобретает вопрос сравнительной денежной оценки месторождения по отношению к эксплуатируемыми месторождения с наихудшими условиями разработки и замыкающими затратами по отрасли.

Американские специалисты Г.Г. Ландсберг, Л.М. Фишман, Д.Л. Фишер[3]  считают, что отнесение тех/иных месторождений к категории промышленных зависит лишь от издержек производства. Повышение уровня использования минеральных ресурсов требует дополнительных затрат (эксплуатационных, а в некоторых случаях и капитальных), связанных с необходимостью повышенного извлечения полезных компонентов как при добыче, так и при переработке минерального сырья. При этом в теоретическом и практическом плане необходимо решить вопрос о  рассмотрении  забалансовых запасов как потерь полезного ископаемого или как пустой породы.

Казахстан обладает значительными разведанными запасами различных видов полезных ископаемых, что позволяет республике занимать одно из ведущих мест в обеспечении страны минеральным сырьем. В РК добывается значительное количество руд цветных металлов. В связи с вводом в эксплуатацию новых месторождений изменится размещение районов добычи сырых материалов, повысится их себестоимость и потребуются крупные финансовые вложения для расширения их эксплуатации, не считая сопряженных инвестиций.

Наряду с количественным установлением запасов полезных ископаемых, необходимых для удовлетворения потребности страны в металле, огромное значение имеет определение экономической эффективности и промышленной значимости их использования. Истощение запасов на эксплуатируемых месторождениях и необходимость освоения новых месторождений требуют определения эксплуатационных затрат, капитальных вложений, приведенных затрат на добычу, переработку и транспортировку сырья к местам переработки и потребления. Данные экономические расчеты позволяют ранжировать месторождения по геологическим запасам, возможному выпуску металлов в натуральном исчислении, экономическому эффекту и очередности освоения при данном объеме потребности в минеральном сырье и продуктах его переработки. В этих условиях важное научно-практическое значение отводится методическим аспектам рационального использования минеральных ресурсов и повышения полноты извлечения полезных ископаемых при добыче и переработке сырья.

Разработано авторами

Рисунок 2. Рациональное использование запасов МПИ

Повышение эффективности использования минерального сырья означает, прежде всего, комплексное освоение ресурсов недр в целом и комплексное освоение месторождений полезных ископаемых и их комплексную переработку в частности. С учетом роста объемов добычи и переработки минерального сырья, а также большой капиталоёмкости горной промышленности (объем ежегодных капиталовложений на ее развитие растет более высокими темпами, чем в целом по экономике) даже незначительное повышение выхода полезной продукции в целом по стране может дать весьма ощутимую экономию государственных финансов.

Особенностью горнодобывающей промышленности, кроме большой трудоемкости, является также и то, что на поиски, разведку, строительство предприятий, освоение их проектной мощности, освоение и развитие смежных отраслей уходит, как правило, много времени – около 12-15 лет. Все это обусловливает необходимость получения максимального экономического эффекта при разведке и эксплуатации месторождений, извлечение в пределах экономической целесообразности всех компонентов из руд с минимальными потерями на всех пределах[3].

На месторождения цветной металлургии в первую очередь разрабатывались богатые, легкодоступные участки, вследствие чего содержание меди в погашаемых запасах в последние годы резко снизилось, а затраты на добычу 1 т. руды возросли. Вскрытие и подготовка новых участков, залегающих, как правило, на большой глубине, требуют значительных капитальных затрат, а также больших материальных и людских ресурсов.

В этих условиях необходимы изучение возможностей и направлений вовлечения в добычу и переработку забалансовых руд, запасы которых на отдельных участках месторождения достигают десятков миллионов тонн руды. Причем, если на подземных горных работах они практически не отрабатываются, то на карьерах попадают в породный отвал и учитываются как вскрышные породы.

При оценке месторождения на решение вопроса установления граничного содержания, когда руда может быть отнесена к балансовым или забалансовым запасам, влияют как технико-технологические, так и экономические параметры и факторы.

Эффективность совместной добычи и переработки балансовой и забалансовой руд зависит от следующих показателей (рис. 3):

Благоприятное сочетание указанных показателей способствует привлечению забалансовых руд в совместную добычу и переработку с балансовыми.

В зависимости от пространственного расположения забалансовых руд относительно границ выемочного участка затраты на их добычу могут существенно изменяться. Так, по расположению относительно проектных границ карьера забалансовые запасы можно разделить следующим образом  (табл. 1):

Таблица 1.

Классификация забалансовых запасов с учетом пространственного их расположения

Разработано авторами

Рисунок 3. Эффективность совместной добычи и переработки балансовой и забалансовой руд

В каждом конкретном случае необходимо решать вопрос о целесообразности выемки забалансовых руд. При раздельной выемке необходимы специальные площадки и склады для усреднения балансовых и забалансовых руд. Переработка лишь забалансовых неэффективна. Однако совместная добыча и переработка балансовых и забалансовых руд в определенном соотношении в целом может оказаться целесообразной.

Когда забалансовые руды залегают в контуре балансовых (в междупластье), в кровле/почве основной залежи, затраты на добычу забалансовых руд будут равны таковым для балансовых руд за вычетом отчислений на вскрышу и геологоразведочные работы. При разработке изолированных пачек забалансовых руд, залегающих за контуром карьера, они увеличатся за счет отчислений на дополнительную вскрышу.

При определении экономической целесообразности совместной добычи и переработки балансовых и забалансовых руд сравнивают общую прибыль, получаемую при отработке только балансовых запасов, и прибыль от совместной добычи балансовых и забалансовых запасов[4]:

Прб.зб. ≥ Прб.

Список литературы:

1. Ландсберг Г.Г., Фишман Л.И., Фишер Д.Л.// Ресурсы США в будущем. М., «Прогресс», 1995
2. Сергеев А.А. // Рациональное использование рудных месторождений - М., Металлургиздат, 1964
3. Сиразутдинов А.М.// Основные показатели промышленных кондиций на руды цветных металлов - Алматы, «НАУКА», 1973.
4. Характеристика запасов полезных ископаемых и их использование// Рациональное использование руд на месторождениях цветных металлов Казахстана - Алматы, «НАУКА» 1976.. с. 11-12 .