Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014, № 10 (спец.)

Г.Ю.
Ю.С.
А.И.
Д.В.

Попова
Шевченко
Милюкина
Манзырев

ПРОБЛЕМЫ
И ПЕРСПЕКТИВЫ
ПЕРЕРАБОТКИ
ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО
СЫРЬЯ (НА ПРИМЕРЕ
ЗАБАЙКАЛЬЯ)

УДК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
П 58 

622.23.05 
П 58 
 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.13 
 
 
 
 
Попова Г.Ю., Шевченко Ю.С., Милюкина А.И.,  
Манзырев Д.В. 

Проблемы и перспективы переработки золотосодержащего

сырья 
(на примере 
Забайкалья): Горный 
информационно
аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). — 2014. — № 10. — 22 с.— М.: 
издательство «Горная книга». 

ISSN 0236-1493 

 
Представлен материал по накопленным в Забайкальском крае хвостовым продуктам обогащения минерального сырья. Дана характеристика техногенных месторождений по степени экологической опасности. В 
качестве перспективной технологии освоения техногенных минеральных 
образований Забайкальского края предложено использовать выщелачивание с предварительным рыхлением и дезинтеграцией минеральной
массы с последующим взрывоинъекционным внедрением выщелачивающих растворов в объем минеральной массы. 
 
 
 
 
 
УДК 622.23.05

 
©  Г.Ю.Попова, Ю.С. Шевченко,  
 А.И. Милюкина, Д.В. Манзырев, 2014 
©  Издательство «Горная книга», 2014 

ISSN 0236-1493 

©  Дизайн книги. Издательство  
«Горная книга», 2014 

 
 

УДК 33                               © Г.Ю.Попова, Ю.С. Шевченко, А.И. Милюкина, 2014 
 
ПЕРЕРАБОТКА ХВОСТОВЫХ ПРОДУКТОВ  
ОБОГАЩЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ:  
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ  
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ 
 
Представлен материал по накопленным в Забайкальском крае хвостовым продуктам обогащения минерального сырья. Дана характеристика техногенных 
месторождений по степени экологической опасности. Показана перспективность использования хвостов обогащения в качестве поликомпонентной сырьевой базы. Приведен анализ перспективных технологий освоения техногенных 
минеральных образований Забайкальского края. 
Ключевые слова: техногенное минеральное сырье, хвосты обогащения, геотехнологические методы, дисперсное золото. 
 
Забайкальский край с начала его освоения был позиционирован как горнорудный регион, на территории которого сконцентрирован целый комплекс полезных ископаемых. Добыча этих 
ископаемых, как вид деятельности, с экологической точки зрения 
является совершенно нерациональной, поскольку сопряжена с 
образованием огромного количества отходов и, соответственно, с 
отчуждением значительных площадей с ценными землями, мощным загрязнением водного и воздушного бассейнов.  

Если учесть, что при переделе минерального сырья в среднем 

на долю концентрата приходится менее одного процента всей добытой массы руд и россыпей, получается, что за более чем трехсотлетнюю историю эксплуатации месторождений полезных ископаемых, край превратился в огромную свалку горнорудных отходов. Так, отходы только основных золотодобывающих ГОКов 
и рудников – «Балейзолото», «Амазарзолото», Дарасун, Любовь, 
Усть-Кара – составляют 208782 тыс. т. Из них 151870 тыс. т. (72,7 
%) приходится на породы вскрыши, 932 тыс. т. (0,5 %) – отвалы 
бедных и забалансовых руд, 54330 тыс. т. (26 %) – хвосты гравитационно-флотационного обогащения руд, 1650 тыс. т. (0,8 %) – 
отходы химической переработки руд [1]. В целом масса отходов 
горнорудных предприятий края на данный момент составляет более 3 млн. т., из которых порядка 13-17  % - это отвалы бедных и 
некондиционных руд, отвальные хвосты продуктов обогащения 

руд и продукты химической переработки (амальгамация, цианирование, гидрометаллургия и проч.) 

Еще в 1935 г. М.Г. Кожевников пришел к выводу, что подобные отходы являются своеобразными месторождениями ценных 
компонентов с присущими им вновь приобретенными свойствами. В данном случае он указывал на техногенные россыпи золота, которые в 1963 г. Н.А. Шило выделил в самостоятельный тип 
россыпных месторождений. Естественно, что на фоне истощения 
первичных запасов полезных ископаемых отмеченные отходы 
являются не только источниками основного ценного компонента, 
но и целого ряда других элементов: от отдельных микроэлементов, минералов до веществ и материалов. Существенно, что по содержанию ценных компонентов (например, золота) лежалые хвосты 
прошлых лет часто богаче неотработанных запасов (рис. 1). 

 
 
 
То есть техногенные месторождения имеют определенную 
экономическую ценность, поскольку содержат материалы, вещества, компоненты, которые при извлечении и соответствующем 
использовании могут дать хорошую прибыль. Данные замечания 
весьма ценны, учитывая, что:  
1) рудный материал, находящийся в техногенных месторождениях, не нужно доставать из земли, не нужно дробить, а зачастую и классифицировать; 

Рис. 1. Соотношение  выщелачиваемого (слева) и неизвлекаемого (справа) 
дисперсного золота в рудах (3) и техногенном минеральном сырье (1 - хвосты, 2 - отвалы).   
Дарасунское месторождение 
 

2) техногенное сырье обладает легкой промывистостью, 
вследствие чего требуются более низкие затраты на проведение, 
если нужно, операций дезинтеграции, грохочения, классификации; 
3) для начала разработки таких месторождений нужен значительно меньший объем необходимых горно-геологических и подготовительных работ; 
4) район расположения месторождений экономически освоен 
и доступен, имеет инфраструктуру, транспортные и энергетические сети, здесь же зачастую имеется рабочий потенциал, включая и специалистов; 
5) на территории месторождения имеются определенные запасы стоячей или проточной воды, как основной разделяющей среды в обогатительных и доводочных операциях, а также котлованы, «ирригационные» каналы и другие формы для сброса, отстаивания и протока технологических вод;  
6) количество искусственных минеральных форм, образующихся в техногенных месторождениях, почти в 10 раз превышает 
число естественных минералов, входящих в состав руд и пород 
(следствие интенсивного развития процессов, связанных с влиянием поверхностных (экзогенных - воздействие атмосферных 
агентов) и внутренних (эндогенных - физико- и электрохимические явления) факторов. 
В Забайкальском крае «своеобразные» по М.Г. Кожевникову месторождения представлены, в основном, техногенными россыпями 
(пески после дражной и гидромеханизированной отработки), хвостами обогащения коренных руд (гравитации, флотации, цианирования и др.), отвалами забалансовых руд и вскрышных пород, штабелями кучного выщелачивания, отвалами некондиционных руд и 
сереброплавильных шлаков заводов по выплавке серебра в 17-19 
в.в. из полиметаллических руд, пиритными огарками и др. 
В последние годы много публикаций и научно-исследовательских работ посвящено возможности добычи ценных компонентов из техногенных месторождений. Это связано, в первую 
очередь, с разработкой новых технологий и комбинаторных технологических схем, позволяющих рентабельно извлекать ценные 
компоненты из сырья, ранее считавшегося некондиционным. 
Также немаловажной причиной интереса к техногенным образо

ваниям является истощение запасов первичного сырья по мере эксплуатации известных месторождений. Кроме того, использование 
хвостов обогащения в качестве сырьевой базы позволяет решить ряд 
острых экологических проблем региона, связанных с загрязнением 
почв и водоемов токсичными элементами (мышьяком, серой, свинцом и другими опасными элементами и соединениями), вымываемыми из заскладированных отвалов и хвостохранилищ. Поэтому 
опасность отходов обогащения намного выше по сравнению с исходными рудами. В целом по краю из всего объема накопленных 
техногенных образований 11,8 %, или 340548 тыс. т отнесены по 
уровню опасности от среднего до очень высокого (табл. 1). 
К сожалению, основная часть целевых технологических приемов направлена на выделение в концентрат только основных 
компонентов, в то время, как в материале «некондиционных» месторождений содержится еще масса «не основных» минеральных 
составляющих, ценность которых для экономики зачастую превышает ценность тех же золота, меди, вольфрама, свинца, цинка 
 
Таблица 1   
Степень экологической опасности ряда горнорудных объектов  
Забайкальского края [5] 

Месторождение 
Объект складирования 
отходов 
Степень воздействия  
на окружающую среду 

Отвалы бедных руд 
Средний-очень высокий 
уровень опасности по 
As, Pb, Cu; низкий по S 

Ключевское 
золоторудное месторождение 

Хвостохранилище 
отходов 
флотационного 
процесса 

Средний-очень высокий 
уровень опасности по S, 
As, Mo 

Хвостохранилище хвостов цианирования 
Очень высокий уровень 
опасности по As 

Давендинское, 
Александровское 
золоторудные месторождения 
Хвостохранилище 
отходов 
флотационного 
процесса 

Очень высокий уровень 
опасности по S, As, Mo; 
высокий по Pb, Cu; низкий по Zn 

Карийское золоторудное месторождение 
Хвостохранилище обогатительной фабрики 
Высокий уровень опасности по As 

Дарасунское 
золоторудное месторождение 
Отвалы огарков подового обжига 
Очень высокий уровень 
опасности по As, S. Условия хранения не исключают попадания в 
водотоки As 

Отвалы кеков цианирования 
Очень высокий уровень 
опасности по As, S. Условия хранения не исключают попадания в 
водотоки As 

Хвостохранилище 
Дарасунской ЗИФ 
Очень высокий уровень 
опасности по As, S. Условия хранения не исключают попадания в 
водотоки As 

Шахтаминское молибденовое 
месторождение 

Хвостохранилище 
Очень высокий уровень 
опасности по Mo, S; 
высокий по Pb; средний 
по Cu 

Полиметаллические 
месторождения 
Нерчинско-Заводской 
группы, 
эксплуатировавшиеся до 1917 г. 

Серии мелких отвалов 
Предполагается 
очень 
высокий уровень опасности по Pb, Zn, Cd, As 

Полиметаллические 
месторождения 
ЮгоВосточного Забайкалья 

Сереброплавильные 
шлаки 
Очень высокий уровень 
опасности по комплексу 
элементов 

Акатуевское 
полиметаллическое 
месторождение 

Хвостохранилище  
Очень высокий уровень 
опасности по Pb, Zn, Cd 

Кадаинское 
полиметаллическое 
месторождение 

Хвостохранилище 
Очень высокий уровень 
опасности по Pb, Zn, 
Cd, As, S 

Савинское № 5 полиметаллическое месторождение 

Хвосты обогащения 
Очень высокий уровень 
опасности по Pb, Zn, 
Cd, As 

Сернокислотный завод 
ОАО ППГХО 
Огаркохранилище 
Очень высокий уровень 
опасности по Pb, Zn, As, 
S; уменьшается с экранированием 
огаркохранилища 

 
Соответственно, выделяя в технологическом цикле только основные компоненты, горнорудное предприятие заведомо несет 
значительные энергетические и, следовательно, финансовые потери, поскольку среднегодовой доход (ДГ) от продажи продукции, 
извлекаемой из перерабатываемого материала, включает только 
среднегодовую стоимость основного компонента СтОК: 
ДГ = СтОК – (3ОК + ЗПБ + ЗП)                                                                                              (1) 

где СтОК и ЗПБ - среднегодовые затраты на выделение, соответственно, 
основного и побочного 
компонента, ЗП - среднегодовые затраты по проекту.  
Поэтому, 
учитывая 
поликомпонентный 
состав техногенных месторождениях, 
экономически выгоднее использовать методы их переработки, позволяющие выделить в концентрат более 
полный 
комплекс 
ценных компонентов. Анализ показывает, что при этом понижаются затраты энергии на проведение каждой последующей операции и увеличивается получаемая прибыль (рис. 2). Существенно, что при этом количество ненужных (лишних) операций также 
снижается до минимума (основное требование функциональностоимостного анализа) [6]. 
Проведенные в условиях участка «Талой» (старательская артель «Искра») исследования показали, что процесс переработки 
вторичных материалов (т.е. техногенных) должен предваряться 
операциями сокращения их исходного объема, что дает значительный экономический эффект [2]. Однако даже в этом случае 
образуются хвосты, содержащие ряд металлосодержащих минералов, в том числе и золота (в среднем его содержание нередко 
составляет 0,3-0,7 г/т). Из этого следует, что цикл переработки 
техногенных материалов должен включать не только приемы их 
сокращения, доизмельчения (если это следует из гранулометрического анализа) и обогащения, но и, главное, дообогащения   
геотехнологическими методами (здесь нужно учитывать, что еще 
после первичной стадии по физико-механическим свойствам 
данные материалы оказываются хорошо подготовленными для 
применения таких геотехнологических методов отработки, как 
скважинная гидродобыча, кучное выщелачивание и др.) [1]. В ре
 
 
Рис. 2. Диаграмма соотношения  затрат 
энергии (Е) и получаемой прибыли (Пр) от 
количества извлекаемых из руд полезных 
компонентов (n, от 1 до 7) 

зультате получаемые «очищенные» отходы можно направлять 
для использования, например, в строительной индустрии. 
Из сказанного, а также из литературных данных, анализа 
реальной ситуации и опыта общения с руководителями старательских артелей ПО «Бурятзолото», «Забайкалзолото», «Алданзолото» следует, возможно, парадоксальный вывод, весьма 
важный как с точки зрения экономики добычных операций, так 
и с позиций технологического обоснования: не нужно акцентировать внимание на потерях основного ценного компонента 
в первичном обогащении; оно должно предварять текущую переработку хвостового материала (в котором потерянное золото 
может составлять до 90 % и более общего количества металла) 
(рис. 3, 4).  

Последнее хорошо иллюстрируется, например, балансами по 

запасам золота естественных россыпей (объект первого уровня 
технологии обогащения) и техногенных образований (объект 
второго технологического уровня) 

                  10...30 n + 90...70 КЗ     исходный, (%) 
БЗЕР =         ------------------------                                                   (2) 
                  10...30 п + 20...5 КЗ      хвосты обогащения, (%) 

                   70...90 „ + 30...10 КЗ    исходный, (%) 
БЗТО =     -------------------------                                                      (3) 
                 50...70 п + 2...5 КЗ  хвосты обогащения, (%) 
 
Ясно, что в случае переработки хвостов обогащения следует 
говорить о совершенно ином и в технологическом и в экономическом планах источнике, для извлечения из которого ценного компонента должны быть применены соответствующие 
энергетические воздействия, технологические приемы и оборудование.  

Исходя из баланса запасов (БЗ) золота в россыпи и тех
нологических показателей технологий первого и второго уровней 
можно записать, что 
БЗ = БКЗ + БМЗ                                                                                    (4) 
где БКЗ  и БМЗ  - балансы по крупному (извлекаемому на первом 
уровне) и неизвлекаемому, мелкому и тонкому золоту. 

Рис. 3. Первый вариант двухуровневой технологии обогащения золотосодержащих россыпей (без стадии выщелачивания). А, Б, С, Д...- используемые 
методы обогащения соответственно выявленным свойствам сокращенных 
продуктов