EPC-проект «под ключ» для линии добычи и обогащения золота типа «Лэнд»: полный путь от характеристик руды до ввода в эксплуатацию с соблюдением установленных показателей
EPC-проект «под ключ» для линии добычи и обогащения золота типа «Лэнд»: полный путь от характеристик руды до ввода в эксплуатацию с соблюдением нормативных показателей
Введение: Золоторудные месторождения типа «Ранд» — эталонные месторождения скального золота в мире
Золоторудные месторождения типа Ранд (Rand-type gold deposit), типичным представителем которых является бассейн Витватерсланд в Южной Африке, являются важнейшим в мире типом древних гравийных золото-урановых месторождений.Для месторождений этого типа характерна преобладающая в составе золотоносных пород кварцевая галечная конгломерация; золотосодержащие минералы преимущественно находятся в свободном состоянии, сопровождаясь пиритом, урановыми минералами и т. д. Они отличаются неравномерным распределением содержания золота, смешением зерен различного размера, высоким содержанием гальки, а также особыми требованиями к измельчению и размыканию.
Для инвесторов, планирующих разработку золотых месторождений типа Ланде, самой большой проблемой является не поиск оборудования, а решение вопроса о взаимодействии между «рудой — технологическим процессом — оборудованием».Даже при использовании одного и того же оборудования для гравитационной сепарации коэффициент извлечения при переработке руды типа Ланде с высоким содержанием крупнозернистого свободного золота может отличаться от коэффициента извлечения при переработке мелкозернистой инклюзионной руды более чем на двадцать процентных пунктов.В данной статье на примере EPC-проекта «под ключ» компании GoldProcessingPlant по добыче и обогащению золота типа Лэнд систематически проанализирован полный путь — от анализа характеристик руды, проектирования технологической схемы и подбора основного оборудования до определения границ поставки и сроков реализации проекта — с целью предоставления инвесторам в золотодобывающую отрасль практических рекомендаций для принятия решений.
I. Характеристики руды и сложности обогащения на золоторудных месторождениях типа «Ланд»
Типичные особенности золоторудных месторождений типа «Лэнд» определяют основную логику процесса обогащения:
1. Золото преимущественно находится в свободной форме, при этом высок доля крупнозернистого золота.
В гравийных породах типа «Ланд» золото в основном находится в виде отдельных частиц между кварцевым гравием и цементацией, а размер частиц варьируется от микрометров до нескольких миллиметров.Наличие крупнозернистого золота означает необходимость соблюдения принципа «ранняя и максимальная извлечение», то есть извлечения золота на как можно более раннем этапе в цехе измельчения, чтобы избежать потери золотых частиц в хвостах в результате чрезмерного измельчения.
2. Высокое содержание галечиков, что предъявляет особые требования к размыванию при измельчении.
Кварцево-галечный конгрегат обладает высокой твёрдостью и сильной абразивностью, поэтому в процессе измельчения необходимо как обеспечить отделение золота в виде отдельных частиц, так и предотвратить чрезмерное измельчение. Степень измельчения следует определять экспериментально: при слишком грубом измельчении отделение будет недостаточным, а при слишком тонком измельчении крупнозернистое золото, будучи измельчённым, будет трудно извлечь методами магнитной и флотационной сепарации.
3. Сопутствующие пириты и урановые минералы.
Часть руд типа Лэнд содержит сульфиды золота и урановые минералы, поэтому необходимо рассмотреть комбинированную технологию гравитационного и флотационного обогащения: флотация для извлечения сульфидов золота, а гравитационное обогащение — для предварительного извлечения крупнозернистого свободного золота.
4. Неравномерное распределение содержания, требующее повышения адаптивности технологического процесса.
Содержание в рудных телах типа «Лэнд» подвержено значительным колебаниям, поэтому при проектировании технологического процесса необходимо предусмотреть возможности для корректировки, а уровень допустимых отклонений в эксплуатации должен быть высоким, чтобы избежать значительных колебаний показателей всего процесса из-за локальных изменений содержания.
Эти особенности обусловливают невозможность применения единого технологического шаблона к золоторудным месторождениям типа «Ланде»: необходимо провести обогатительные испытания для определения оптимальной комбинации гравитационной сепарации, флотации и цианирования, а затем на основе полученных результатов подобрать оборудование.
II. Основная логика EPC-проекта «под ключ»: сначала изучить руду, затем подобрать оборудование
Основной принцип EPC-проекта «под ключ» от GoldProcessingPlant заключается в том, чтобы «сначала изучить руду, затем подобрать оборудование и, наконец, сопровождать вас до достижения добычи золота». Процесс конкретно делится на восемь этапов:
Первый этап: обсуждение требований и предварительная оценка.
Изучение ситуации с правами на добычу, типа руды, содержания в сырой руде, предполагаемой производительности, целевых показателей продукции и условий на площадке (водоснабжение, электроснабжение, транспорт, рельеф). Команда экспертов проводит предварительную оценку осуществимости, определяет общее направление проекта и подбирает подходящую технологию обогащения золота. Заказчику достаточно предоставить базовые данные о руднике или имеющиеся результаты лабораторных анализов.
Второй этап: опытно-промышленные испытания и проектирование технологического процесса.
Проводится анализ репрезентативных образцов руды и испытания на извлекаемость, включая испытания по гравитационной сепарации, флотацию в открытом/замкнутом цикле, цианирование и т. д. На основе данных испытаний определяется комбинированная технологическая схема «гравитационная сепарация + флотация + цианирование», составляются технологическая схема, перечень оборудования, вариант выбора оборудования и предварительный бюджет.Отчет об испытаниях непосредственно сопровождается перечнем выбранного оборудования и предварительным бюджетом, что позволяет сразу приступить к разработке проекта.
Третий этап: Утверждение проекта и заключение коммерческого контракта.
По пунктам подтверждаются технологический процесс, перечень оборудования, объем поставки, график работ и распределение обязанностей между сторонами. В контракте четко оговаривается, за что отвечает GoldProcessingPlant, а за что — заказчик; скрытых расходов не предусмотрено.
Четвертый этап: разработка инженерных чертежей.
Подготовка плана расположения завода, плана строительной площадки, чертежей фундаментов оборудования, схем размещения оборудования, схем прокладки трубопроводов, схем электрического управления и схем строительных работ, а также предоставление полной технической документации для обеспечения выполнения строительных работ и монтажа оборудования в соответствии с чертежами.
Пятый этап: изготовление и поставка оборудования.
Изготовление основного оборудования в соответствии с чертежами (щековая дробилка, конусная дробилка, шаровая мельница, центробежная обогатительная машина, флотатор, система выщелачивания и адсорбции CIL/CIP, сгуститель, фильтр-пресс и т. д.), а также единый контроль качества и закупка стандартного вспомогательного оборудования, не производимого собственными силами.
Шестой этап: логистика и отгрузка.
Координация упаковки, отгрузки и транспортировки оборудования морским или наземным транспортом, оформление экспортных документов и таможенных формальностей, отслеживание этапов логистики до момента прибытия оборудования на объект.
Седьмой этап: Руководство строительными работами на объекте, монтаж и пуско-наладка.
Направление инженеров на объект для руководства установкой оборудования, подключением трубопроводов и электромонтажом, а также для ведения пуско-наладочных работ отдельных агрегатов и комплексных испытаний с водой и сырьем; оптимизация степени измельчения, режима использования реагентов и параметров выщелачивания до получения первой партии соответствующего требованиям золотого концентрата или золота.
Восьмой этап: обучение персонала и послепродажная поддержка.
Проводится систематическое теоретическое и практическое обучение операторов и ремонтной бригады заказчика; завершается приемка и передача объекта, после чего начинается этап долгосрочных поставок запасных частей и технической поддержки.
III. Конфигурация основного оборудования для линии добычи и обогащения золота типа «Ланде»
С учётом характеристик руды золоторудных месторождений типа «Ланде» типовая конфигурация основного оборудования линии добычи и обогащения выглядит следующим образом:
Дробильная часть:
Челюстная дробилка обеспечивает грубое дробление, а конусная дробилка — среднее и мелкое дробление. При этом соблюдается принцип «больше дробления — меньше измельчения», что позволяет увеличить производительность на этапе дробления и снизить энергопотребление на этапе измельчения.
Стадия измельчения:
Используется двухступенчатое измельчение: первая ступень — решетчатая шаровая мельница, вторая — переливная шаровая мельница. Вторая ступень образует замкнутый цикл со спиральным классификатором или гидроциклоном. Решетчатая мельница обеспечивает принудительный вынос продукта, имеет большую производительность и не подвержена переизмельчению, поэтому подходит для первой ступени; переливная мельница обеспечивает более мелкую степень измельчения и подходит для тонкого измельчения на второй ступени.
Гравитационная сепарация:
В контуре измельчения устанавливаются центробежные сепараторы (например, центрифуги Нильсена) для досрочного извлечения крупнозернистого свободного золота; концентрат тяжелой сепарации направляется на дообогащение на встряскивающих столах. Это ключевой этап технологии «раннего и максимального извлечения» на золоторудных месторождениях типа Ланде: крупнозернистое золото извлекается на ранней стадии в контуре измельчения, что позволяет избежать переизмельчения и потерь на последующих этапах.
Флотационная стадия:
Для золосодержащих сульфидов устанавливаются флотационные аппараты типа SF (с самовсасыванием шлама) или XCF/KYF (с нагнетанием воздуха), объединенные в установки грубого, промывочного и чистого обогащения. Флотационный концентрат направляется на плавку или цианидное выщелачивание.
Цианидная стадия (если применимо):
Для цианирования флотационных хвостов или цельного шлама устанавливаются системы выщелачивания и адсорбции CIL/CIP, включающие выщелачивающие ванны, систему адсорбции на активированном угле, сепарационные грохоты для отделения золотосодержащего угля, электролизное оборудование для десорбции, печи для плавки золота и т. д.
Участок сгущения и обезвоживания:
Сгустители используются для предварительного осаждения и обезвоживания концентрата и хвостов, а фильтр-прессы — для сухого сброса хвостов и обезвоживания концентрата.
Вспомогательное оборудование:
Вибрационные питатели, ленточные конвейеры, шламовые насосы, смесительные чаны и т. д.
IV. Границы ответственности по EPC: четко оговорить перед подписанием контракта, кто за что отвечает
Споры и задержки при строительстве обогатительных фабрик в большинстве случаев возникают из-за того, что перед подписанием контракта не было четко оговорено, «кто за что отвечает». Основной принцип оказания услуг EPC компанией GoldProcessingPlant заключается в следующем: за то, что входит в нашу сферу ответственности, мы отвечаем до конца; о том, что требует содействия со стороны заказчика, мы заблаговременно информируем его.
GoldProcessingPlant отвечает за:
разработка технологического проекта и технического решения, проектирование и подготовка чертежей, изготовление основного оборудования и поставка сопутствующего оборудования, техническое руководство монтажом на месте, комплексная наладка и обучение персонала, послепродажное обслуживание и поставка запасных частей.
Заказчик отвечает за:
за строительные работы (организуются самостоятельно в соответствии с предоставленными нами чертежами строительных условий), организацию местных монтажников (наши инженеры на месте дают указания по монтажу, а заказчик отвечает за привлечение персонала для выполнения работ), обеспечение на объекте «трех подключений и одной планировки» (подключение воды, электричества и подъездных путей, а также выравнивание площадки), а также оформление документов, необходимых для соблюдения местных нормативных требований.
Причина такого распределения обязанностей вполне практическая: если бы мы направляли большое количество китайских рабочих за границу или в другие регионы для проведения работ, затраты на авиабилеты, визы, проживание и питание в сочетании с высокой дневной заработной платой были бы чрезвычайно высокими.Если заказчик нанимает на месте рядовых монтажников, а мы предоставляем инженеров-техников для руководства работой, это позволяет сэкономить как минимум более половины затрат на рабочую силу. Кроме того, с местными рабочими проще общаться, они более гибко подстраиваются под график строительных работ на объекте, и сроки выполнения работ не затягиваются из-за ожидания виз или рейсов.Технические риски по-прежнему берет на себя наша компания — хотя рабочих нанимает заказчик, но как именно проводить монтаж и в соответствии с какими стандартами, решают наши инженеры на месте, а за конечный результат установки оборудования и выполнения технологических процессов отвечает GoldProcessingPlant.Если заказчик действительно не может найти строительную бригаду на месте, можно договориться о варианте «под ключ», при этом стороны отдельно оговаривают объем работ и рассчитывают стоимость в договоре.
V. Ориентировочный срок реализации проекта: от 8 до 15 месяцев от начала до ввода в эксплуатацию
Исходя из опыта реализации типичных проектов по добыче золота, общий срок от начала разработки технологического проекта до окончательного ввода в эксплуатацию обычно составляет от 8 до 15 месяцев. Распределение времени по этапам выглядит следующим образом:
| Этап | Ориентировочный срок | Ключевые моменты |
|---|---|---|
| Технологическое проектирование и техническое обоснование | 7–15 дней | Чем раньше будут предоставлены образцы руды, тем лучше; в случае сложных руд, требующих расширенных испытаний, срок увеличивается |
| Проектирование обогатительной фабрики | 20–30 дней | Может проводиться одновременно с изготовлением оборудования |
| Изготовление оборудования | 60–120 дней | Сроки могут увеличиться в случае изготовления нестандартного оборудования и обеспечения электроснабжения за рубежом |
| Транспортировка | 30–60 дней | Сроки реализации проектов в Африке, Южной Америке и Центральной Азии в значительной степени зависят от маршрутов и расписания судов |
| Монтаж и наладка | 60–150 дней | Сроки наладки комплексных процессов более длительные |
| Таможенное оформление и непредвиденные задержки | около 30 дней (резерв) | Обязательно предусматривается для международных проектов |
| переходный период (техническое ознакомление, приемка и т. д.) | около 30 дней (резерв) | Часто упускается из виду, рекомендуется предусмотреть запас времени |
Многие проекты по добыче золота испытывают серьезные задержки не столько из-за невозможности изготовить оборудование, сколько из-за нерешительности на начальном этапе или отсутствия рациональной увязки этапов работ. Своевременное предоставление репрезентативных образцов руды для начала технологического проектирования является первым шагом к сокращению общего срока реализации проекта.Как только в технологическом проекте будут определены ключевые параметры (степень измельчения, количество стадий флотации, время выщелачивания), чертежи нестандартного оборудования можно будет передать на завод для изготовления, не дожидаясь, пока полный комплект чертежей будет доведен до совершенства. Строительные работы можно вести параллельно с изготовлением и отгрузкой оборудования.
6. Почему стоит выбрать модель «под ключ» (EPC)
При строительстве золотообогатительной фабрики обычно возникает четыре варианта: самостоятельная закупка оборудования + собственное строительство; заказ чертежей у проектного института + самостоятельная закупка и строительство; комплексная закупка оборудования или заказ комплексного пакета у торгового агента; передача всего проекта генеральному подрядчику по модели EPC. Эти четыре модели значительно различаются по границам ответственности, срокам реализации, рискам внедрения и графику финансирования.
При модели самостоятельной закупки оборудование от разных производителей может не совпадать по интерфейсам, производительности и энергопотреблению; когда система не работает в соответствии с требованиями, производители оборудования и подрядчики часто перекладывают ответственность друг на друга, и инвестору приходится самому выступать в роли «арбитра».При модели с разработкой чертежей проектным бюро, которое уделяет больше внимания теоретическим расчетам и меньше участвует в реальных условиях эксплуатации оборудования, могут возникать несоответствия между «параметрами чертежей» и «характеристиками оборудования». При модели комплексной поставки через торговую компанию стандартизированное оборудование не всегда подходит для сложных видов руды, а международная служба послепродажного обслуживания реагирует медленно, что затрудняет оптимизацию технологического процесса и обеспечение технической поддержки.
В модели «под ключ» (EPC) ответственность несет единый субъект, что обеспечивает высокую степень согласованности технологического процесса и оборудования и снижает скрытые затраты, связанные с координацией действий многих сторон. Модель EPC особенно подходит для инвесторов, не располагающих профессиональной командой по управлению проектами, а также для проектов по добыче золота типа «Ланде», характеризующихся сложными технологическими процессами и высокими требованиями к коэффициенту извлечения.
Компания GoldProcessingPlant, являясь поставщиком полного цикла услуг, объединяющим технологическое проектирование, инженерное проектирование, производство оборудования, монтаж и пуско-наладку, располагает двумя собственными производственными базами в китайских провинциях Шаньдун и Цзянси, занимающими площадь около 50 000 кв. м, включая 20 000 кв. м современных стандартных производственных помещений. Ежегодная производственная мощность превышает 500 комплектов оборудования, а продукция экспортируется в более чем 50 стран и регионов.Проекты компании охватывают Африку (Гана, Мари, Танзания, Судан), Южную Америку (Перу, Колумбия),Центральную Азию (Россию, Казахстан) и Юго-Восточную Азию — основные страны-производители золота по всему миру. Производительность установок варьируется от 30 до 5000 тонн в сутки и охватывает переработку рудного золота, россыпного золота, трудноперерабатываемых руд и повторную переработку хвостов.
VII. Гибкие модульные услуги: отсутствие обязательной комплектации, выбор по потребностям
EPC «под ключ» является стандартным подходом, однако GoldProcessingPlant не навязывает обязательного комплексного пакета услуг. Клиенты могут, исходя из собственных потребностей, выбрать только отдельные или часть услуг.