В начало Написать нам Карта сайта | RSS
Уральский рынок металлов


Предлагаем Вам разместить информацию в бегущую строку - 1000 рублей в месяц - за каждые 10 слов | Ежедневно посетители сайта смогут видеть информацию о Вашем предприятии. | Минимальные затраты - максимальный результат!!!
Новости Журнал О компании Статьи Аналитика Тендеры Рекламодателям Подписчикам Форумы Бизнес-навигатор Карта сайта Мероприятия Вопросы-ответы
В начало // Журнал / Все номера / УРМ №7 (июль 2007) / Красный металл Зеленого континента
← оглавление номера

Цветные металлы:

Красный металл Зеленого континента

Илья Чудаев, Юрий Верещагин 

Австралия никогда не была главным игроком на рынке меди. Однако в настоящее время эта страна - один из ведущих экспортеров медного концентрата, а также производитель оборудования и разработчик технологий для добычи и переработки меди.


Медь - один из первых металлов в Австралии, который удостоился промышленной разработки, случилось это в местечке Kapunda в 1842 г., а в 1844-м медь стали добывать и в Burra, в 160 км севернее Аделаиды (столица Южной Австралии). В течение последующих 100 лет открывались и разрабатывались и другие небольшие месторождения, в основном в восточной части материка. А в 50-х гг. прошлого века медь нашли на месторождении Mount Isa, где она успешно добывается до сих пор. Это месторождение было открыто в 1923 г. как свинцово-цинковое с высоким содержанием серебра, вступило в эксплуатацию в 1931 г., а медь обнаружили и стали добывать, как уже говорилось, с 1941-44 гг. С этого времени можно говорить о становлении медной отрасли на континенте. Уже в 1960 г. выявленные запасы меди составляли 1,3 млн т, а к 1985-му эта цифра выросла до 16,1 млн т.

Сегодня Австралия по общим запасам меди занимает шестое место в мире, около 65% этих запасов находятся на территории штата Южная Австралия. По оценкам специалистов, разведанных запасов в стране хватит на 45 лет.


Основным минералом медных месторождений в Австралии является халькопирит (CuFeS2), а основные залежи минералов относятся к докембрийской и палеозойской эре (более 250 млн лет назад).

Наиболее крупные запасы красного металла сосредоточены на месторождениях Olympic Dam (медь-уран-золото) в Южной Австралии и Mount Isa (медь-свинец-цинк) в Квинсленде. Кроме того, значительные запасы находятся на месторождениях Northparkes (медь-золото), CSA (медь-свинец-цинк) в штате Новый Южный Уэльс, месторождениях меди Ernest Henry и Osborne в Квинсленде и медном месторождение Nifty в Западной Австралии.

Производство меди в 2006 г. составило 939 тыс. т, по этому показателю Австралия находится на шестом месте в мире после России (943 тыс. т - см. «УРМ» ? 4-5). Приблизительно 800 тыс. т уходит на экспорт. Большинство месторождений меди разрабатывается закрытым способом.

На некоторых шахтах в Австралии применяют процесс Solvent Extraction Electrowinning (SX-EW). Например, на месторождении Mount Gordon предварительно измельченная руда поступает на выщелачивание, где обрабатывается серной кислотой, полученный обогащенный медью раствор закачивается на завод жидкостной экстракции. Затем полученный экстрагированный раствор направляют на электровосстановление для получения меди. Катоды, полученные этим способом, содержат 99,99% чистого металла. Для извлечения методом SX-EW лучше всего подходят окисленные медные руды.

При традиционном методе обогащения медный концентрат поступает на медеплавильные заводы в Mount Isa и Olympic Dam. Рафинированная медь производится в Townsville, Olympic Dam и Port Pirie.

Тройка крупнейших месторождений

Олимпик Дам
(Olympic Dam)

Самое большое месторождение Олимпик Дам было открыто в 1975 г., промышленная разработка ведется с 1988-го.

Проект состоит из подземных шахт и находящегося неподалеку металлургического комплекса. Запасы месторождения оцениваются в 3,810 млрд т руды, содержащих 1,1% меди, оксида урана содержится до 0,4 кг на тонну руды.

Месторождение находится в 560 км севернее г. Аделаида, это четвертое по величине месторождение меди и самое крупное месторождение урана в мире, оно также содержит значительные запасы золота и серебра.

Олимпик Дам состоит из большого числа рудных зон на площади нескольких квадратных километров, глубиной залегания от 350 до 1 000 м.

Производство руды на месторождении идет по классической схеме, за исключением передела, где медно-урановый концентрат разделяется на урановый и собственно медный. Из медного получают аноды на печах производства Outokumpu, которые затем направляются на рафинирование по процессу ISA, где получают катоды и шламы, содержащие золото и серебро.

В 2006 г. компания BHP Billiton, разрабатывающая это месторождение, приняла решение перейти на открытый способ добычи. Пока идут предварительные исследования. Реализация проекта будет производиться в 2009-2013 гг.

Предполагается, что на Олимпик Дам, при условии выхода на полную мощность, будет добываться около 1 млрд т горной массы в год, это почти столько же, сколько на чилийском, крупнейшем в мире, карьере Эскондида (Escondida), который в настоящее время обеспечивает 8% мировой добычи меди.

BHP намерена, постепенно сокращая подземные горные работы, построить на Олимпик Дам гигантский карьер глубиной 1 км и шириной 3 км. Разумеется, строительство такого «гиганта» потребует значительной подготовки, только для вскрытия рудных тел необходимо удалить 8 млрд т пустых пород.

При достижении полной проектной мощности на новом карьере будут производить 500 тыс. т меди и 15 тыс. т урана. Для достижения таких показателей потребуется вложить несколько миллиардов долларов.

Маунт-Айза (Mount Isa)
Старейшее месторождение Маунт-Айза находится недалеко от одноименного города в штате North Queensland. Годовое производство - около 190 тыс. т концентратов и 240 тыс. т анодов, собственником является компания Xtrata.

В конце августа 2000 г. в составе комплекса Маунт-Айза был официально открыт подземный рудник Интерпрайз (Enterprise). Ввод нового подразделения обеспечил продление эксплуатации комплекса Маунт-Айза еще на 20 лет. Стоимость строительства составила 0 млн.

Рудник расположен ниже существующих горных выработок и достигает глубины 1800 м. Он предназначен для отработки рудных тел Интерпрайз 3000 и Оребодиз 3500 (Enterprise Mine 3000 & 3500 Orebodies) с высоким содержанием меди (до 4%) и включает систему горных выработок, обеспечивающих доступ к рудным телам, установку охлаждения и новую установку по приготовлению закладочной смеси. Ежегодная добыча медной руды составляет 3,5 млн т.

По данным компании Xstrata, суммарные подтвержденные запасы меди месторождения Маунт-Айза, по состоянию на 2006 г., равнялись 2300,4 тыс.т
меди, а выявленные ресурсы, включая запасы - 8173,7 тыс.т. Почти 60% подтвержденных запасов и 27% выявленных ресурсов заключены в глубокозалегающих рудных телах Интерпрайз 3000 и Оребодиз 3500.

К новым проектам компании относится увеличение мощности медеплавильного завода в Маунт-Айза (технология ISASMELT) с 240 до 300 тыс. т в год к концу 2007 г. Также компания намерена увеличить производительность своего медерафинировочного завода в г. Таунсвилль с 280 до 300 тыс. т в год во второй половине 2007 г. Он работает по технологии ISA.

Проминент Хилл
(Prominent Hill)

Из новых проектов, реализуемых на Зеленом континенте, стоит выделить медно-порфировое месторождение Проминент Хилл в 650 км к северо-востоку от г. Аделаида. Оно содержит около 1,5 млн т меди и 2,8 млн унций золота.

Компания Oxiana, в 100% собственности которой данное месторождение, намерена получить первую продукцию в сентябре 2008 г., а запланированные объемы добычи руды и производства металлов будут достигнуты к декабрю того же года. Медный концентрат будет содержать 45% меди, 19 г/т золота и 57 г/т серебра. Строительство предприятия должно обойтись в 0 млн. Предполагается извлечение 8 млн т руды в год.



Отработка будет вестись карьерным способом с конечной глубиной 350-370 м. Ежегодное производство меди (в концентратах) планируется на уровне 104 тыс. т в первые четыре года, а в следующие 6 лет - на уровне 71 тыс. т. Полученные концентраты будут поставляться на медеплавильные предприятия Австралии или Азии. Извлечение меди при металлургическом переделе прогнозируется на уровне 86%, а золота - на уровне 77%.

Медные технологии Австралии

Около 80% австралийских медеперерабатывающих заводов работают по технологическим процессам, разработанным здесь же, на Зеленом континенте. Интересны разработки для медеплавильного и медерафинировочного комплексов.
Одна из крупнейших компаний Австралии, специализирующихся на медеплавильных технологиях, - Xstratatech. В 2003 г. она приобрела компанию Mount Isa Mines (MIM) - основного разработчика процессов ISASMELT и ISA.

ISASMELT
В начале 80-х гг. компания MIM Holdings построила в Австралии, близ г. Маунт-Айза, первое экспериментальное плавильное предприятие по выпуску свинца и меди по новой технологии Isasmelt. Этот завод и по сей день перерабатывает ежегодно более 1 млн т медных концентратов, поступающих с рудников Ernest Henry и Mount Isa, выпуская около 250 тыс. т медного штейна в год.
Коротко данный процесс выглядит так (рис. 2): в вертикальный цилиндр закачивается сжатый кислород для создания турбулентной среды. Наряду с кислородом в цилиндр закачивается топливо различных видов (нефть, газ или уголь), их соотношение и количество можно варьировать в зависимости от вида руды, стоимости топлива и его наличия. Степень окисления и скорость выделения металла из руды контролируется путем регулирования соотношения подаваемых кислорода и топлива, а также количеством твердого топлива, добавляемого в расплавленную смесь. Процесс может вестись как непрерывно, так и под конкретную партию сырья.
Полученные продукты направляются в печь отстоя, где происходит разделение на черновую медь и шлак.


ISA PROCESS
В 1979 г. в городе Таунсвилль вступил в действие первый рафинировочный цех, основанный на технологии ISA PROCESS. На сегодня в мире по этой технологии построено мощностей, достаточных для переработки 5,5 млн т меди в год, это приблизительно 30% от международного производства. Причем 75% мощностей установлено на рафинировочных заводах, а 25% применяется при электровосстановлении на заводах SX-EW.

ISA PROCESS был разработан для преодоления неотъемлемых минусов стандартной технологии электролиза, таких как необходимость загрузки новых матриц на каждый цикл, ограничений по размерам катода и трудоемкости их снятия.

В этом процессе используются нерасходуемые катоды из нержавеющей стали совместно со специальной катодосдирочной машиной. Это очень упрощает процесс рафинирования, так как исключается операция установки матриц, а также обеспечивается высокая производительность путем автоматизации всего процесса.

Ключевой элемент этой технологии - патентованные катодные пластины, которые изготавливаются из нержавеющей стали марки 316L. По краям катода устанавливаются полосы из пластика с герметизацией с помощью воска. Это позволяет получить два отдельных медных катода с одной стальной пластины, которые затем легко снимаются. Держатель этой пластины покрыт путем омеднения 2,5 мм слоем меди для улучшения электропроводности контактов и их коррозийной устойчивости. Для уменьшения веса держатель изготавливается полым. Матрицы, изготовленные по этой технологии, рассчитаны на 12-летний цикл работы.

Катодные пластины для этого процесса производятся на заводе Copper Refineries Pty Ltd в Таунсвилле и экспортируются по всему миру. За годы существования завода произведено около 1 млн катодных пластин.

Новое поколение ISA PROCESS получило название ISA PROCESS 2000. Принципиальное отличие этой технологии - неприменение воска для защиты краев стальной пластины, это позволяет отказаться от операций очистки полученного медного катода от воска, а также способствует повышению его чистоты. На сегодняшний день по новой технологии работают четыре завода SX-EW и два завода электролиза.

AUSMELT
Другая компания, которая также занимает ведущее место в разработке технологий и производства оборудования в Австралии, - AUSMELT. Ее основатель - один из главных разработчиков технологии ISASMELT - Дж. Флойд. Компания основана в 1981 г., а в начале 90-х в Зимбабве для Rio Tinto построен первый завод, работавший по процессу AUSMELT, там производился медно-никелевый штейн с предварительным обессериванием расплава.

Процесс AUSMELT позволяет получать штейн из медных концентратов и вторичного сырья. Такой штейн содержит до 75% меди. Штейн и шлак, полученные во время плавки, непрерывно сливаются через летку по желобу на печь отстоя.

Технология плавки AUSMELT для переработки медного сырья основана на реакциях между сульфидными и металлическими компонентами сырья с кислородом и оксидом железа, содержащимся в ванне. Все критические для технологии процессы, включая растворение сырья, перенос энергии, реакции и первичное сгорание, происходят в шлаковом слое. Интенсивное бурление в емкости печи обеспечивает быстрые реакции и небольшой период выдержки.

Ядро технологии - это вертикально подвешенная фурма, погруженная в расплавленную ванну. Технологические газы (воздух и кислород) и топливо вдуваются через фурму. Топливо сгорает у кончика фурмы, обеспечивая разогрев печи. Шлак прекрасно перемешивается, движимый потоками технологических газов. Контролируемое вихревое движение технологического воздуха в фурме охлаждает внешний слой для затвердевания шлакового слоя на поверхности фурмы. Твердый шлаковый слой защищает фурму от разрушения в высокоагрессивной среде (рис. 4).
Фурма AUSMELT имеет сходство с традиционными дутьевыми фурмами - она также дозирует технологический газ в среду реакции, в данном случае - в шлак. Однако, в отличие от дутьевой фурмы, фурмы AUSMELT не «зарастают» и не испытывают износа горелочных камней.



Степень окисления и восстановления процесса управляется настройкой соотношения между подачей топлива и кислорода, поступающих в фурму, и настройкой пропорции восстановительного угля и сырья. Это обеспечивает работу печи в различных условиях - от сильно окислительных до резко восстановительных.

BioHeap
Одна из новейших разработок в области получения меди - бактериальное выщелачивание. В Австралии этой проблемой занимается компания BioHeap ltd., которая запатентовала свою технологию BioHeap.

Класс бактерий, получающих энергию от окисления неорганических материалов, называется хемолитотрофы (chemolithotrophs). Для того чтоб пошел процесс окисления, эти бактерии нуждаются в наличии кислорода и углерода, а также незначительном количестве азота, фосфора, калия и магния.
Процесс бактериального выщелачивания зависит от трех факторов: выщелачивающая возможность бактерии; возможность ее адаптации под большую разновидность руд и параметров операции; возможность постоянного воспроизводства бактерии и вовлечения ее в процесс выщелачивания.
BioHeap ltd. вывела высокоспециализированный штамм бактерии, который дает возможность выщелачивания напрямую из сульфидных руд. Путем комбинации штаммов этих бактерий достигается получение меди с низкими капитальными и операционными затратами.

Компания запатентовала метод для адаптации бактерий под конкретные руды. Данные бактерии могут применяться для извлечения меди даже из халькоперитовых руд, которые с трудом поддаются классическому выщелачиванию. Также технология BioHeap применима для выщелачивания сульфидных руд и концентратов в соленой и гиперсоленой воде.

Сущность бактериального выщелачивания состоит в следующем: бактерии окисляют сульфидные минералы и таким образом получают энергию для жизнеобеспечения, роста и воспроизводства. Обычно продуктами бактериального выщелачивания являются сульфат металла плюс сера или серная кислота (рис. 5). Также в продуктах возможно нахождение окислов железа, которые в свою очередь могут взаимодействовать с другими минералами, этот процесс называется вторичным или косвенным бактериальным выщелачиванием (рис. 6).

Технология бактериального выщелачивания успешно используется в таких компаниях, как Erdenet Mining Corporation (Монголия), Australasian Resources Limited (Австралия), а также в Китае компаниями Western Mining Stockholding Company и Baiyin Non Ferrous Metals.

Жители Австралии всегда пристально следили за экологией своего материка, не обошли они вниманием медедобывающие и медеперерабатывающие компании. Так, в стране, занимающей шестое место по уровню производства меди, всего два медеплавильных и три медерафинировочных производства. Имея отличные экологически безопасные технологии, австралийцы все равно предпочитают не загрязнять окружающую среду, пусть мизерными, но выбросами, и отправляют на экспорт 85% продукции в виде медного концентрата.

Не удивительно, что «Русская медная компания», владелец ЗАО «Карабашмедь», наследника Карабашского медеплавильного комбината, из-за деятельности которого территория вокруг города была объявлена зоной экологического бедствия, выбрала для модернизации производства технологию именно австралийской фирмы.

Остается надеяться, что и другие российские медные предприятия при модернизации в первую очередь будут смотреть на экологичность устанавливаемого оборудования. И, приняв во внимание опыт Австралии, сами возьмут курс на разработку современных технологий по добыче и переработке меди.

При подготовке статьи были
использованы материалы сайтов
australianminesatlas.gov.au,
bhpbilliton.com, olympicdameis.com, mineral.ru, oxiana.com.au, cargobay.ru,
isasmelt.com, xstratatech.com,
ausmelt.com.au, pacificore.com.au

Журнал

   
Ваше имя:  
Пароль:     
  запомнить меня
  Регистрация  Забыли пароль?

Бизнес-навигатор

   Меткомплекс
   Наука и образование
   Органы власти
   Отраслевые союзы
   Смежные отрасли


Атомстрой комплекс
ЛитМаш
ЗаводЭкоТехнологий
 
Отраслевая наука 


 
        ООО «УралИнфо»
   Телефон/факс: (343) 350 71 71
   г.Екатеринбург, ул.Мамина-Сибиряка, 58, офис 601        
            urm@urm.ru
пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ
«РЎСѓРјРјР° технологий» «Сумма технологий»
продвижение сайта