Особенности обоснования кондиций при оконтуривании и подсчете промышленных запасов многокомпонентного минерального сырья

Рациональное использование многокомпонентного минерального сырья начинается и во многом обеспечивается на стадии геологического изучения и геолого-экономической оценки выявленных ресурсов, при обосновании кондиций для рационального структурирования и подсчета промышлен­ных запасов месторождения.

В настоящее время при обосновании кондиций на любое комплексное минеральное сырье в ка­честве основного показателя рассчитывается минимально-промышленное содержание основного компонента. При этом стоимость извлекаемых сопутствующих компонентов снимается с затрат на производство или, в большинстве случаев, с суммы полезных компонентов, приведенных к основно­му, т.е. минимально-промышленному содержанию условного компонента. Причем вопрос о круге полезных компонентов, включаемых в расчет содержания условного компонента по тому или иному блоку, месторождению решается субъективно, так как экологическая целесообразность получения отдельных компонентов при этом не выявляется. Минимальное содержание попутных (сопутствую­щих) компонентов при обосновании кондиций и подсчете запасов, как правило, не устанавливается. До сих пор достаточно удовлетворительного научного определения понятия показателя продукции и компонента в литературе не имеется. Наиболее развернутое определение понятия «попутное полез­ное ископаемое и компоненты их разновидностей» в материалах ГКЗ сводится к следующему.

К попутным полезным ископаемым относятся минеральные комплексы (горные породы, руды, подземные воды, рассолы), добыча которых при разработке основного полезного ископаемого и ис­пользование в народном хозяйстве являются экономически целесообразными.

К попутным компонентам относятся заключенные в полезные ископаемые минералы, металлы и другие химические элементы и их соединения, которые не имеют определяющего значения для про­мышленной оценки месторождений, но при переработке полезных ископаемых могут быть рента­бельно извлечены и использованы в народном хозяйстве. Попутные полезные ископаемые и компо­ненты в зависимости от форм нахождения, связи с основными для данного месторождения полезны­ми ископаемыми и компонентами и с учетом требований, предъявляемых промышленностью к усло­виям их разработки (извлечения), разделяются на три группы.

К I группе относятся попутные полезные ископаемые, образующие самостоятельные пласты, за­лежи или рудные тела в породах, вмещающих основное полезное ископаемое. К этой же группе отно­сятся вскрышные породы, по составу и свойствам пригодные для производства строительных мате­риалов или для других целей, а также торф и в отдельных случаях почвенно-растительный слой и по­роды, пригодные после проведения агрохимических мероприятий для использования в сельском хо­зяйстве.

Во II группу входят попутные компоненты, образующие собственные минералы, которые при обогащении могут быть выделены в самостоятельные концентраты или промпродукты, а в отдельных случаях накапливаются в продуктах обогащения основных компонентов в количествах, допускающих их последующее извлечение на экономически рациональной основе. К этой же группе относятся по­путные компоненты, заключенные в нефти и горючих газах, выделяемые при добыче (сепарации) в самостоятельные продукты.

К III группе принадлежат различного рода примеси в минералах основных и попутных компо­нентов (изоморфные, механические, микровключения собственных минералов и др.), а также органи­ческие, металлические или металлоорганические соединения в углях и углистых породах. Преобла­дающую часть попутных компонентов III группы составляют рассеянные элементы, широко распро­страненные в различных твердых полезных ископаемых при весьма низких содержаниях. К этой же группе относятся примеси в рудных минералах золота, серебра, платиноидов, тантала, молибдена и др. При обогащении полезных ископаемых эти компоненты накапливаются в концентратах основных компонентов, а при переработке концентратов или непосредственном использовании полезных иско­паемых в металлургическом, химическом, энергетическом и других производствах концентрируются в товарных продуктах или отходах. К этой же группе относятся попутные компоненты, присутст­вующие в нефти и газе и выделяемые лишь при их переработке, а также заключенные в подземных минерализованных водах и рассолах.

Из анализа изложенного можно сделать заключение, что основное полезное ископаемое и ком­поненты обязательно должны быть представлены на конкретном месторождении самостоятельным минералом. В качестве основы группировки попутных полезных ископаемых и компонентов в дан­ном случае принята форма нахождения каждого конкретного ценного компонента в горной массе ме­сторождения в широком смысле (включая весь комплекс покрывающих пород и часть вмещающих) и взаимосвязанный с ней технологический принцип последующего выделения компонентов в само­стоятельные готовые конечные продукты. Это является весьма важным и необходимым для геолого­разведочных работ и рационального использования ресурсов месторождения, но не помогает в реше­нии проблем калькулирования себестоимости вырабатываемых продуктов и дифференцированной экономической оценки отдельных ценных компонентов в многокомпонентном сырье и разнообраз­ных продуктах при комплексной его переработке. Зачастую и основные компоненты представлены в сырье как самостоятельными минералами, так и различными неструктурными механическими или изоморфными примесями в рудных и нерудных минералах, т.е. необходимость изучения форм нахо­ждения в сырье распространяется на все без исключения — как полезно используемые, так и удаляе­мые в отходы компоненты, особенно экологически опасные.

В предложенном ГКЗ определении понятия попутных компонентов остается неясным, как быть в тех, достаточно многочисленных на практике случаях, когда каждый попутный компонент сырья в отдельности экономически менее значим, чем основной, но в совокупности попутные компоненты имеют «определяющее значение для промышленной оценки месторождения», т.е. без их использова­ния (и учета) разработка оказывается нерентабельной?

«Попутные компоненты» во многих публикациях, в том числе и ранних работах автора этих строк, наделяются свойствами живых разумных существ, способных «накапливаться», «концентри­роваться» в продуктах обогащения и переработки (химической, металлургической, энергетической и т.п.) сырья при извлечении основных компонентов и иметь «характер поведения» в процессе обо­гащения и последующего передела. В то же время в большинстве работ обоснованно отмечается за­висимость распределения «основных» и «сопутствующих» компонентов в процессах обогащения и последующей переработки от их форм нахождения в исходном сырье и физико-химических свойств этих компонентов или их минералов-носителей в соответствии с законами геохимии. Очевидно, что вместо используемых применительно к «сопутствующим» компонентам упомянутых терминов «на­капливаются» и «концентрируются» целесообразно подобрать другой, более подходящий, например, «повышается содержание» «сопутствующих» компонентов, а вместо термина «поведение» лучше ис­пользовать «распределение».

При существенных изменениях конъюнктуры, либо при реализации крупных технологических нововведений, изобретений, открытий значимость «основных» и «сопутствующих» полезных иско­паемых и компонентов конкретных месторождений для экономики предприятия и страны может из­мениться коренным образом. В качестве наглядного примера в этом отношении можно привести ОАО «Ковдорский ГОК», производившего в начальный период своей деятельности только железо­рудный концентрат. С освоением технологии комплексной переработки руды за счет организации извлечения апатита и затем бадделеита, реализуемых в настоящее время на внешнем рынке, и суще­ственном падении спроса на железорудный концентрат доля последнего в общей стоимости товарной продукции составляет всего 26,4 %.

Методика определения минимально-промышленного содержания основного компонента по сравнению с определением минимально-промышленного содержания условного компонента, кроме того, имеет следующий недостаток.

Отдельные части месторождений (геологические блоки, обособленные залежи, линзы, мощные прослои и т.п. в контуре промышленных запасов и непосредственно прилегающие к ним) с относи­тельно низким содержанием «основных» компонентов могут иметь повышенные содержания высо­коценных «сопутствующих» компонентов (I и II группы по классификации Государственной комис­сии по запасам РФ), обеспечивающих высокорентабельную их отработку. Поэтому ограничение изу­чения «сопутствующих» полезных ископаемых и компонентов (I и II групп) границами разведки «ос­новных» полезных ископаемых может привести к снижению потенциальной ценности месторожде­ния и утрате части рентабельных конкурентоспособных ресурсов.

В соответствии с этим, с экономической точки зрения, нецелесообразно выделять не только «по­путные», но и ограничивать разведку рамками «основного» полезного ископаемого или компонента: все без исключения полезные компоненты комплексного сырья целесообразно рассматривать равно­правными, а границы разведки устанавливать на основе других геологических и экономических принципов.

Удачно подобранная краткая и достаточно емкая фраза о целесообразности извлечения (и учета в промышленных запасах) отдельных ценных попутных компонентов и комплексного использования сырья в целом на экономически рациональной основе, использованная в требованиях ГКЗ, не под­креплена соответствующей методикой и требует хотя бы краткой расшифровки и конкретизации.

Впервые методику определения минимального промышленного содержания рассеянных элемен­тов в комплексном сырье на экономической основе предложил В.Н.Виноградов. Он отметил услов­ность понятия «минимальное промышленное содержание» применительно к отдельному полезному компоненту комплексного сырья, а в основу методики положил принцип окупаемости затрат, отно­симых на получение каждого рассеянного элемента. По существу, при этом используется подход, аналогичный применяемому в некомплексных производствах, хотя определение себестоимости рас­сеянных элементов имеет некоторые особенности. В частности, затраты на добычу и первые стадии переработки комплексного сырья В.Н.Виноградов рекомендует не учитывать в себестоимости рассе­янных элементов. Вместе с тем, кроме прямых затрат в себестоимость рассеянных элементов, им включается часть косвенных расходов по операциям комплексной переработки полупродуктов ме­таллургического передела, содержащих несколько рассеянных (а также и других) ценных элементов.

Позднее аналогичную методику определения предельных содержаний рассеянных элементов в комплексном сырье предложили А.М.Быбочкин и А.М.Сечевица. Еще раньше автором настоящей работы введено понятие и предложена принципиально иная методика определения количественной величины предельных содержаний каждого из ценных компонентов (включая все без исключения «основные» и «сопутствующие») в полиметаллическом (комплексном вообще) сырье, ниже которых их получение (следовательно, учет в промышленных запасах) экономически не оправданно. Пре­дельные содержания ценных компонентов нами рекомендуется определять в дополнение к мини­мально-промышленному содержанию условного металла («основного», «профилирующего», «веду­щего» компонента) из условия окупаемости только прямых затрат, непосредственно связанных с ор- ганизацией получения именно данного компонента из комплексного сырья. Минимально­промышленное содержание условного компонента определяется из условия окупаемости общей сум­мы прямых и косвенных затрат на добычу и комплексную переработку многокомпонентного сырья при учете только тех ценных компонентов, содержание которых в данном сырье не ниже предельно­го.

Изложенный подход распространяется на все без исключения ценные компоненты минерального сырья (а не только на рассеянные элементы) и позволяет существенно расширить промышленные за­пасы комплексных месторождений и повысить экономическую эффективность их эксплуатации.

По предложенной методике определены предельные содержания всех «основных» («профили­рующих») и «сопутствующих» компонентов (всего по 17 компонентам) в рудах и концентратах свин­цово-цинковой промышленности. Указанный подход нами был развит и подтвержден новыми аргу­ментами, одобрен рядом предприятий и организаций, использован Казгипроцветметом при обоснова­нии кондиций и подсчете промышленных запасов полиметаллических месторождений.

Практическое использование предложенного подхода к определению предельных содержаний ценных компонентов обусловило необходимость более четкого разграничения прямых и косвенных затрат комплексного производства. Применительно к горно-обогатительным предприятиям в прямые затраты (З_п) включаются расходы: на обогатительные доводочные, контрольные операции, сгущение, фильтрацию, сушку, складирование и хранение концентрата, коммерческие расходы, включая зата­ривание, погрузочно-разгрузочные операции, транспорт до пункта отправления, погрузку в вагон (судно) и другие имеющие место прямые затраты по конкретному концентрату (например, связанные с оформлением документов, почтово-телеграфные расходы, в том числе по экспортным операциям, включая таможенные платежи). Ресурсные платежи (Р) включают фактически уплачиваемые за право на добычу и на воспроизводство минерально-сырьевой базы, акцизы (по соответствующим полезным ископаемым). В соответствии с введенными условными обозначениями предельные содержания (а_{л пр}) рассчитываются по формуле:

где i — номер ценного компонента, концентрата; e_t — извлечение i-го ценного компонента в гото­вую продукцию, доли единицы; Ц — рыночная цена 1т i-го ценного компонента в готовой продук­ции, тенге; R — коэффициент разубоживания руды при добыче, доли единицы.

В таблице 1 представлены рассчитанные автором предельные содержания ценных компонентов для условий ОАО «Апатит» и ОАО «Ковдорский ГОК» по рекомендуемой методике. Для наглядно­сти полученные предельные содержания сопоставляются с фактическими средними содержаниями ценных компонентов в добытых рудах, а также их минимально-промышленными содержаниями при условии одностороннего некомплексного использования сырья для производства только оцениваемо­го компонента.

Полученные данные свидетельствуют о том, что рентабельная отработка Ковдорского месторо­ждения может быть обеспечена только при условии комплексного использования добываемой руды, одностороннее её использование для производства любого из ценных составляющих убыточно. Пре­дельные содержания компонентов, определенные в соответствии с положениями работ, мало отли­чаются от их минимально-промышленных содержаний при некомплексной переработке руд и суще­ственно не влияют на выводы о сравнительной эффективности комплексного производства. Учет ка­кой-либо части косвенных затрат, не меняющих при расширении (изменении вообще) номенклатуры извлекаемых компонентов, завышает величину расходов необходимых и неизбежных для организа­ции производства оцениваемого компонента и существенно сужает экономически эффективные гра­ницы комплексного использования минерального сырья. Соответственно, методика определения пре­дельных содержаний ценных компонентов в комплексном сырье из условия окупаемости только пря­мых затрат на их производство учитывает специфические особенности комплексных производств и позволяет более обоснованно оконтурировать месторождения многокомпонентных руд, способствует более рациональному использованию и охране недр.

 Техническая возможность извлечения ценных компонентов из руд даже краевых зон с содержа­ниями, близкими к предельным (фактически перерабатывается усредненная шихта из руд разных до­бычных участков), подтверждается результатами исследований по обогащению нескольких проб- вмещающих пород Партомчоррского месторождения (табл. 2). Следует отметить, что основной целью работы было получение кондиционного нефелинового концентрата при комплексном исполь­зовании сырья. При этом из всех пяти проб получено по пять концентратов (апатитовый, нефелино­вый, титаномагнетитовый, эгириновый и сфеновый).

Изложенное свидетельствует о принципиальной возможности существенного снижения содер­жания ценных компонентов в промышленных запасах многокомпонентных руд и расширения сырье­вой базы без дополнительных вложений, при условии развития комплексного его использования.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие определенные выводы.

1. Рациональное использование многокомпонентного минерального сырья начинается и во мно­гом обеспечивается на стадии геологического изучения и геолого-экономической оценки выявленных ресурсов, при обосновании кондиций для рационального структурирования и подсчета промышлен­ных запасов месторождения.
2. В настоящее время при обосновании кондиций на любое комплексное минеральное сырье в качестве основного показателя рассчитывается минимально-промышленное содержание основного компонента. При этом стоимость извлекаемых сопутствующих компонентов снимается с затрат на производство или, в большинстве случаев, с суммы полезных компонентов, приведенных к основно­му, т.е. минимально-промышленному содержанию условного компонента.
3. Предельные содержания ценных компонентов в работе нами определяются в дополнение к минимально-промышленному содержанию условного металла («основного», «профилирующего», «ведущего» компонента) из условия окупаемости только прямых затрат, непосредственно связанных с организацией получения именно данного компонента из комплексного сырья.