Бизнес-проект - Форум инвесторов и международных

ОсОО «Инновационный Центр NIT»
Бизнес-проект
«Обжиг молибденового
флотоконцентрата.»
г. Бишкек - 2010
Бизнес-проект
«Обжиг молибденового флотоконцентрата.»
Целью данного инвестиционного проекта является организация
производства обжига сульфидного молибденового флотоконцентрата,
производство его обжига с последующей реализацией полученного
продукта на внутреннем и внешнем рынках.
Сульфиды- соединения серы с металлами и некоторыми
неметаллами. Обжигом природных сульфидов получают цветные металлы
и SO2. Флотацией молибденовых руд получают молибденовые
концентраты с содержанием 85-90% МоS2 (47-50% Мо, 28-33% S, 3-5%
SiO2, присутствуют также примеси минералов Fe, Cu, Ca и др. элементов).
Концентрат вначале подвергают окислительному обжигу при 550-600 С в
многоподовых печах или в печах с кипящим слоем. Если в концентрате
содержится Re, при обжиге образуется летучий оксид Re2O7, который
удаляют вместе с печными газами. Продукт обжига (так называемый
огарок) представляет собой загрязненный примесями МоО3. Чистый
МоО3, необходимый для производства металлического молибдена,
получают из огарка возгонкой при 950-1000 С ( если в них мало
содержание нелетучих молибдатов) или по последнему способу огарок
выщелачивают аммиачной водой, полученный раствор молибдата
аммония очищают от примесей Cu, Fe и др., выпариванием и
кристаллизацией выделяют полимолибдаты аммония, главным образом
парамолибдат (NH4)6 [Mo7O24] х 4Н2О. Прокаливанием парамолибдата
аммония при 450-500 С получают чистый МоО3, содержащий не более
0,05% примесей.
Металлический молибден получают (сначала в виде порошка)
восстановлением МоО3 в токе сухого водорода. Процесс ведут в
трубчатых печах в две стадии: первая- при 550-700 С (восстановление
МоО3 до МоО2), вторая- при 900-1000 С (восстановление МоО2 до
металлического Мо).
2
Большая часть молибдена применяется в металлургии для
производства легированных, износостойких, нержавеющих сортов стали,
необходимых во многих отраслях
тяжелой промышленности. На
сегодняшний день на мировом рынке стоимость сульфидного
флотоконцентрата варьируется от 31 до 45 $ за 1 кг в зависимости от
степени очистки. Стоимость окисленного молибдена составляет от 60 до
75 $ за 1 кг. Таким образом, разница в ценах за 1 кг. сульфидного и
окисленного концентрата колеблется от 15 до 44 $.
Основным недостатком традиционного метода обжига являются
высокие энергозатраты на поддержание необходимой температуры (550600 С) продуваемого через кипящий слой воздуха. Это связано с
невозможностью использования открытого пламени, т.к. продукты
горения газов не содержат кислорода, из-за чего окисление сульфида
становится невозможным. В связи с этим возникает необходимость
нагрева окисляющего сульфид воздуха от поверхности теплоэлементов,
что в свою очередь и приводит к высоким энергозатратам, т. к. воздух
имеет крайне низкую теплопроводность. Себестоимость обжига 1 кг
сульфидного концентрата в печи кипящего слоя составляет в среднем
от 1 до 1.5 $.
Альтернативой этому методу может стать обжиг концентрата в
атмосфере неизотермической плазмы свободно парящего плазмоида. У
этого метода имеется ряд преимуществ по сравнению с традиционным
обжигом. Во-первых, пропорциональное соотношение газов входящих в
составляющий плазму воздушный объем остается прежним, т.е. содержит
21% О2, как и атмосферный воздух, что исключает необходимость
использования промежуточного теплоносителя. Во-вторых, нелинейная
зависимость электронной температуры от газовой позволяет проводить
окислительные реакции при более низкой температуре 350-400 С. Все это
приводит к значительному сокращению энергозатрат, и соответственно к
снижению стоимости обжига, которая в этом случае составит от 0.2 до
0.35 $ за 1 кг.
3
Для организации производства обжига сульфидного концентрата
необходимо изготовление технологического оборудования с заданной
производительностью.
Реализацию данного
следующим этапам:
проекта
предполагается
осуществить
по
1 Сборка опытно-промышленной установки мощностью 10 кВт
предполагаемой производительностью 36-40 кг/ч.
2 Закупка сырья (250-300 кг флотоконцентрата) для проведения
эксперимента с целью определения технических параметров установки.
3 Выведение технических параметров установки.
4 Сборка оборудования, отвечающего потребностям заказчика (по
согласованию с инвестором). Потенциальными заказчиками являются:
ЗАО «Имоту Энтерпрайз» г. Кара-Балта,
Азербайджанская Горнорудная Компания,
Казахская Вольфрамо-молибденовая Компания.
5 Обжиг молибденового флотоконцентрата по заказу потребителей.
Программа реализации проекта.
1 Этап:
Сборка плазматрона мощностью 10 кВт производительностью 36-40
кг/час.
Срок реализации – 100-120 дней.
4
Смета затрат для сборки плазматрона мощностью 10 кВт
производительностью 36-40 кг/час.
( в долларах США).
Смета затрат для сборки плазматрона производительностью 36-40
кг/час
( в долларах США).
1. Комплектующие
2. Вспомогательные материалы
3. Сборка, наладка оборудования
4. Транспортные расходы
5. Накладные расходы
6. Электроэнергия
7. Непредвиденные расходы
8. Зарплата ИТР
9. Зарплата производствен. работников
10. Отчисления в соц.фонд и подоход.нал.
Итого:
36000
4000
2600
3000
1500
200
600
4000
2400
2300
56600 $
2 Этап:
Закупка сырья.
Закупка сырья у частных предпринимателей по цене 10 $ за 1 кг (после
предварительного проведения лабораторного анализа образцов сырья).
300 кг х 35 $ = 10500 $.
Эксперименты с обжигом сырья для определения технических параметров
установки.
Срок реализации - 10-14 дней.
3 Этап:
Выведение технических параметров установки.
На основе проведенного производственного эксперимента (обжиг 300 кг
флотоконцентрата и проведение лабораторных анализов полученной
продукции) выводим параметры производительности и
энергопотребления. Срок реализации - 6-10 дней.
5
4 Этап:
Сборка оборудования.
Сборка оборудования общей производительностью 2880-3200 кг/ч, что
займет 120-150 дней.
Дополнительно к уже собранной установке необходима сборка ещё 19
(девятнадцати) аналогичных установок.
На это потребуются дополнительные финансовые средства в сумме
168000 $.
56600 $ х 19 уст. = 1.075.400 $.
В общей сложности производительность 20-ти установок составит
2880-3200 кг/ч.
5 Этап:
Обжиг молибденового концентрата по заказу потребителей.
При условии двухсменной работы 20 (двадцати установок) в сутки будет
переработано от 3.5 до 3.8 т.
36-40 кг/час. х 20 уст. = 720-800 кг/час.
720-800 кг/час. х 16 час. = 11520-12800 кг/сутки.
На обжиг условных 1000 тонн флотоконцентрата молибдена по заказу одного
из вышеуказанных потенциальных заказчиков потребуется 78 - 87 дней.
1.000.000 кг. : 11520-12800 кг/сутки = 78- 87 дней.
Затраты на обжиг вышеуказанного объема флотоконцентрата (электроэнергия,
зарплата ИТР и рабочих, транспортные и накладные расходы, отчисления в
бюджет) составят:
1000тонн х 500 кВт/час = 500000 кВт/час.
500000 кВт/час х 1,5 сом = 750000 сом.
При валютном курсе 1 $ = 46 сом, это составит:
750000 сом : 46
= 16300 $. - электроэнергия.
4 чел. х 400 $ х 3 месяц. = 4800 $ - зарплата ИТР.
40 чел. х 300 $ х 3месяц. = 36000 $ - зарплата рабочих.
14700 $ - отчисления в соц.фонд и подоход.
25000 $ - транспортные, накладные,
непредвиденные расходы.
96800$
- всего затрат на обжиг 1000 тонн.
Стоимость сборки 20-ти плазматронов - 1.133.000 $.
1.132.000 $+ 10500 $ + 96800 $ = 1.239.300 $ - итого затрат на реализацию
проекта.
6
Обжиг флотоконцентрата для заказчиков по цене в 3 $ за 1 кг. принесет
3.000.000 $.
1.000.000 кг. х 3$ = 3.000.000 $
3.000.000 $ - 1.239.300 $ = 1.760.700 $ - предполагаемая прибыль
(без учета налогов).
Срок реализации проекта - 314 - 380 дней.
По ходу реализации 5 этапа проекта возможно инвестирование части
поступающих за счет обжига финансовых средств на организацию нового
предприятия с полным циклом производства металлического молибдена, что даст
возможность получать стабильную прибыль в течение длительного времени.
В процессе обжига молибденового флотоконцентрата выделяется сера.
Во избежание выброса в атмосферу вредных для экологии продуктов обжига
необходимо установить оборудование, позволяющее попутно наладить
производство серной кислоты.
Серная кислота широко применяется отечественными предприятиями и
портируется в Республику в больших количествах. Цена на нее колеблется в
пределах 70-170 долларов за тонну.
Планируется патентирование способа обжига сульфидных концентратов
холодной плазмой с зоной охвата стран СНГ, Европы, Китая, Америки.
Стоимость международного патентирования зависит от зоны охвата.
На патентные исследования по правилам предусмотрен один год, в результате
оных выдается предпатент. Еще около года уйдет на получение самого патента.
Цена реализации новшества будет зависеть от расчета экономического эффекта,
выведенного экспертами «Кыргызпатента».
Предполагаемая нами цена реализации авторских прав – 50-100 млн. долларов.
7
2. Еще одним важным направлением применения данной технологии
может быть обжиг золотосульфидных концентратов.
В мире все более и более увеличивается дефицит разведанных и
подготовленных к освоению запасов, особенно легкообогатимых богатых руд.
Более 25% - 60% рудного золота сосредоточено в крупных месторождениях
труднообогатимых золотосульфидных и золотосульфидно-кварцевых руд с
низким содержанием металла. Это означает одно: через сравнительно
небольшое время осуществлять добычу золота, достаточного для
удовлетворения потребностей людей без широкого применения новых
технологий станет невозможно.
Основной современный способ извлечения золота из коренных руд цианидное выщелачивание всей массы руды с последующей сорбцией на
анионообменные смолы или активированный уголь («сорбент в пульпе»).
Конечный продукт - лигатурный сплав Доре, подвергаемый дальнейшему
аффинажу.
Коренные золотосодержащие руды условно подразделяются на
легкообогатимые (легкоцианируемые) и упорные (трудноцианируемые).
Переработка легкообогатимых руд предусматривает: измельчение,
преимущественно в мельницах полусамоизмельчения и шаровых, до 0,2 0,1мм с извлечением свободного золота в цикле измельчения
гравитационными методами (до 20 - 30%), цианирование всей руды, сорбцию
растворенного золота на анионит, десорбцию с получением алюатов,
электролиз, плавку катодов с получением сплава Доре, а также регенерацию
сорбента и обезвреживание сбросной пульпы.
Промышленное извлечение золота из коренных легкообогатимых руд
методом цианидного выщелачивания высокое и достигает 97% (Richmont,
Канада). Себестоимость получения 1 г золота составляет 4,9 $ (Richmont,
Канада) - 5,8$ (Fort Knox, США), что позволяет рентабельно перерабатывать
руды с низким содержанием -до 0,8 г/т (Fort Кnоx, США).
Для извлечения золота
из легкообогатимых руд с низким
(забалансовым) содержанием (0,5 - 1,0 г/т) в настоящее время широкое
промышленное применение получил метод кучного выщелачивания,
отличающийся отсутствием в технологической схеме дорогостоящей операции
измельчения. Например компания Ньюмонт в 1993г в Перу построила
комплекс Мinera Yanacochа производительностью 27 млн. т. руды в год с
выпуском 26 т. золота ежегодно.
Упорными золотосодержащими рудами считаются руды с высоким
содержанием сульфидов, в частности мышьяковистые, с примесью
минеральной органики. Прямое цианирование таких руд не позволяет
достигнуть высокого «вскрытия» - 50-70%.
Золото часто встречается в рудах, которые содержат пириты, арсенопириты
или в не содержащих железа сульфидах. Золото может присутствовать в виде
8
сульфидов, но может быть и распределено среди других сульфидных
минералов, которые присутствуют в руде. Содержащееся золото должно быть
предварительно освобождено от таких сульфидных минералов, прежде чем оно
может быть выделено в других процессах, таких как выщелачивание в
растворах
цианидов.
Карбонатные породы зачастую также бывают связаны с золотоносными
рудами и оказывают влияние на процесс выщелачивания, преждевременно
адсорбируя содержащееся золото, которое находится уже в растворенном
состоянии. Устранение таких карбонатных пород в процессе обжига, кроме
того приводит к дальнейшему увеличению эффективности последующего
гидрометаллургического процесса.
Переработка упорных золотосодержащих руд требует применения
специальных методов предварительной обработки перед традиционным
цианидным выщелачиванием, таких как: - тонкое механическое вскрытие
(измельчение до 80% класса - 20мкм на заводе Sage в Неваде), окислительный
обжиг (Кarlin в Неваде ), - автоклавное окисление ( заводы Goldstrike, Sage,
Santa Fe в Неваде), - биовыщелачивание ( Sao Bento в Бразилии). Другие
методы - хлоридовозгонка, процесс Rеdох, пока не находят промышленного
применения.
В Неваде корпорация Ньюмонт эксплуатирует крупнейшую в мире
установку обжига золотосодержащих руд и флотоконцентратов (Кarlin),
выпускающую 56 т золота в год.
Широкое промышленное применение получил метод автоклавного
выщелачивания, позволяющий переводить мышьяковистые минералы в
твердые соединения, безопасные для окружающей среды. В США работают
крупные промышленные установки производительностью 2000 т/сут
(Goldstrikе) или 7530 т/сут завод Santa Fe в Неваде. Извлечение золота после
автоклавного выщелачивания достигает 91% (Goldstrikeв Неваде).
Технология извлечения золота из упорных руд сложна и требует
применения уникального дорогостоящего оборудования (автоклавы, печи КС,
кислородные установки и др). В результате эксплуатационные затраты на
переработку 1 т руды достигают 17,4 $ (Goldstrikе), что обуславливает
рентабельную переработку богатых руд с содержанием 22,3 г/т (рудник Мiklе)
или 18,4 .г/т (Dome Place).
Для снижения эксплуатационных затрат, если золото ассоциируется с
сульфидами, упорные руды первоначально подвергают предварительному
обогащению гравитацией для извлечения свободного золота и флотацией для
получения бедного золотосодержащего сульфидного концентрата. Дальнейшей
автоклавной переработке подвергают не весь объем руды, а только часть ее в
виде концентрата , например Dome Рlасе в Канаде
При флотации тонковкрапленных сульфидных руд, для снижения
окисления поверхности сульфидов в цикле тонкого измельчения, иногда в
9
мельницу подают инертный газ - двуокись азота (технология N2ТЕС на
фабрике LonТrее в Неваде). Там,
этот прием позволил при флотации упорных сульфидных руд содержащих 19,6
г/т повысить извлечение золота в бедный концентрат с 70 -75 до 90%.
Метод биологического выщелачивания пока применяется редко ввиду
чувствительности к резким перепадам температуры и длительностью процесса.
На заводе Sao Bento в Бразилии часть сульфидного мышьяковистого
концентрата подвергают предварительному биовыщелачиванию в течение 43
часов, затем пульпа поступает в основной процесс.
Анализ известных технологий переработки золотоносных руд показал, что
технологические особенности золотосодержащего сырья определяют выбор
технологии его переработки; главной проблемой переработки упорных
золотосодержащих руд является наличие вредных веществ (сурьмы, мышьяка,
углистых и глинистых компонентов), свободных и связанных ассоциаций
дисперсного золота с сульфидами и оксидами металлов, которые усложняют и
затрудняют извлечение золота из руды; все известные технологии в голове
технологической схемы используют гравитационные методы обогащения с
целью выделения свободного крупного, среднего и мелкого золота; известные
в зарубежной и отечественной практике способы и аппараты для
гравитационного обогащения руд и удаления глинисто-шламистых
тонкозернистых частиц малоэффективны; переработка всех типов
золотосодержащих руд
(сульфидный, глинистый, преимущественно
окисленный и смешанный) осуществляется по цианистой, флотационноцианистой или гравитационно-флотационно-цианистой схеме, включающей
цианидный способ; цианидный способ обеспечивает высокое извлечение
золота (80–90 % и более) из всех типов неупорных руд при наличии в руде
основной массы свободного, легко цианируемого с открытыми сростками
золота; цианидный способ не обеспечивает высокое извлечение
ассоциированного тонкодисперсного золота (20–60 %) из всех типов упорных
руд, но оно (80–90 % и более) достигается в случае использования
предварительных (до цианирования) процессов вскрытия тонкодисперсного
золота прокалкой, обжигом, автоклавным окислением и другими способами;
В технологии обогащения руд наблюдается активизация исследований с
использованием электромагнитных полей для разрушения скелета породной
матрицы различных руд. Ряд академических институтов проводит обширные
исследования, как независимо, так и в совместных проектах. Американские
специалисты предполагают, что микроволновая технология более эффективна
для раскрытия рудных минералов и извлечения из них полезных компонентов,
чем биовыщелачивание. Исследователи Индонезийского технологического
института изучали воздействие предварительной СВЧ - обработки на
измельчение золотосодержащей руды месторождения Симангу (Западная Ява).
Ими обнаружено, что применение СВЧ - энергии в диапазоне 50-300 секунд
приводит к снижению индекса Бонда (параметр, характеризующий расход
10
электроэнергии на измельчение руды) на 20-35%. Университеты в Ноттингеме,
Бирменгеме и Стелленбоше изучают применение СВЧ - энергии в горном деле.
В настоящее время специалисты из Бермингема и Стелленбоша работают в
ЮАР над проектом СВЧ - резонатора для переработки золотосодержащих руд
месторождения Виттватерсранд. Эта работа спонсируется Советом по
Проектированию и Научным Исследованиям в Физике, а также компанией Рио
Тинто Текнолоджи.
Научными исследованиями установлено,
что реальная прочность большинства минералов на два-три порядка меньше
теоретической прочности. Более 99% затраченной энергии при измельчении
тратится "впустую" и только 1% на само разрушение. Поэтому главная задача
состоит в фокусируемой передаче энергии
в необходимом количестве в
нужное место в оптимальном режиме СВЧ - резонанса,
что приводит к
разрушению руды с минимальными затратами энергии. Компания EMR
Microwave Techology Corp. исследовала применение СВЧ - энергии для
предварительной обработки упорных золотосодержащих руд и концентратов.
Ею создана опытная установка, в состав которой входят два СВЧ - реактора и
один СВЧ -генератор мощностью 75 кВт. Установка используется в основном
для
окисления
пиритовых
и
арсенопиритовых
концентратов.
Производительность установки 5-10 тонн/сутки. Опыты показали, что в
процессе СВЧ - обработки пирит окисляется до гематита и элементарной серы
при температуре ниже точки воспламенения серы и ограниченном доступе
кислорода. Арсенопирит окисляется до магнетита, сульфида мышьяка и
незначительного количества SO2. Быстрое нагревание углерод золотосодержащей руды приводит к окислению углерода в минеральных
комплексах до СО2. Извлечение золота после обработки увеличилось до 95%.
На одном из золотоперерабатывающих предприятий Мексики извлечение
золота цианидным выщелачиванием из хвостов обогащения составляло всего
50%. Основным рудным минералом (носителем золота) в этих хвостах
является гетит. В результате СВЧ - обработки хвостов гетит быстро
преобразуется в выщелачиваемый гематит и извлечение золота увеличилось до
90%. Единственным побочным продуктом этой реакции была вода,
образующая при разложении гетита. Аналогичные исследования по
применению СВЧ для улучшения технологических свойств руд проводятся и в
Навоийском горно-металлургическом комбинате. Получены положительные
результаты по разрушению и окислению упорных руд. В качестве испытуемых
образцов минералов использовались образцы сплошного пирита, окислов
железа, смешанных сульфидов, кварца с месторождений Кокпатас и Мурунтау.
Обработку образцов проводили на СВЧ - стенде. Визуально образцы после
обработки представляли собой рыхлые образования, которые легко
разрушались в руках. При облучении образцов наблюдалось неравномерное
поглощение ими энергии. Максимум поглощения наступал через 1-1,5 мин,
далее следовало резкое снижение практически до нуля и затем вновь
повышение до определенного значения. Облучение образцов месторождения
11
Кокпатас проводили в условиях недостатка кислорода, в результате чего
сульфидная сера восстанавливалась до серы свободной.
Обзор последних достижений техники и технологий показывает, что имеются
определенные трудности при переработке упорного золота.
Нами предлагается обжиг сульфидного материала (флотоконцентрата или
руды) золота, молибдена, меди и т.д. проводить в атмосфере
неизотермической плазмы. Данный вид обжига обладает рядом специфических
особенностей. Нелинейная зависимость электронной температуры (которая
достигает 20 000 К) от газовой позволяет проводить окислительные реакции
при более низких температурах. Высокая электронная температура быстро,
точечно и легко разрушает химические связи в сульфидах, а низкая газовая
температура не дает обжигаемым веществам зашлаковаться в процессе обжига.
Обожженный концентрат имеет рыхлую структуру.
Источником энергии для обжига является электрическая энергия, что дает
возможность устанавливать печи обжига прямо на рудниках, нет
необходимости в угле, газе, или мазуте. Установка будет компактной, легко
транспортируемой, сборной из основных модулей, предполагаемое
энергопотребление 250-300 кВт/ч на тонну флотоконцентрата. Отсутствие
разрядных электродов в зоне обжига дает возможность проводить химически
чистые операции. Нет загрязнения обожженного материала продуктами
горения электродов.
За счет средств, поступающих от реализации данного проекта, можно
наладить и обжиг золотосульфидных концентратов.
Кыргызская Республика
г. Бишкек, 7 мкр, д 9 т. 00-996-700 90 66 19
E-mail: shun.krsu-@mail.ru
ИНН 20401199100700
р/с 1180000015726637(евро),
1180000015726536 (долларовый)
ОАО “Demir ” Kyrgyz International Bank
BIC: 118001
SWIFT: DemicG22
12