ВВЕДЕНИЕ
Особую значимость в системе минерально-сырьевого комплекса имеют драгоценные металлы Pt, Аи, Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Ag, которые, благодаря своим уникальным физико-химическим и механическим свойствам, пользуются спросом во многих отраслях промышленности и у населения. Вместе с тем, значительная их часть может выступать в роли всеобщего эквивалента стоимости денежных металлов (металлических денег). Поэтому вполне очевиден повышенный интерес государства, промышленников и банкиров к добыче, переработке, резерву (объективно выгодному хранению) и обороту драгоценных металлов, в том числе платиноидов.
Потребление металлов платиновой группы (МПГ) за последнее пятилетие в мире возросло более, чем в 5 раз и опережает рудничное производство. Наиболее резко возросло потребление палладия (в 6,3 раза) и платины (в 3,9 раза). Основные потребители этих металлов - США, Япония и страны Европы. В последние годы наблюдается рост потребления МПГ в Китае.
Россия является крупным экспортером платиноидов, вторым в мире после ЮАР. Для экспорта, помимо металлов платиновой группы, добытых в недрах, используются металлы из казначейских запасов. Минерально-сырьевая база металлов платиновой группы России велика, но качество ее ухудшается: извлекаются преимущественно богатые руды, запасы которых быстрыми темпами истощаются. В то же время содержащееся в продуктах переработки руд определенное количество благородных металлов, позволяет рассматривать их как дополнительную сырьевую базу, пригодную для повторного использования.
При соответствующей технической, эколого-экономической подготовке и финансовом обеспечении накопители вторичных ресурсов могут быть реальным резервом увеличения производства платины и палладия. Поэтому разработка методических подходов к экономическому
обоснованию вовлечения в отработку техногенных месторождений металлов платиновой группы является актуальной научной задачей.
Целью работы является экономическое обоснование получения дополнительной товарной продукции за счет отработки техногенных месторождений металлов платиновой группы.
Идея работы заключается в формировании методических подходов оценки эффективности вовлечения в разработку вторичных ресурсов, содержащих платиноиды.
Объектом исследования являются техногенные накопители металлов платиновой группы.
Предметом исследования являются экономические результаты вовлечения в хозяйственный оборот техногенных месторождений металлов платиновой группы.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Принятие решений о возможности эксплуатации техногенных накопителей, содержащих металлы платиновой группы, должно производиться с помощью разработанной экономической классификации (кадастра), учитывающей геологические, технологические и эколого-экономические показатели в соответствии с доминантными признаками выделенных групп вторичных ресурсов.
2. Оценку привлекательности разработки техногенных месторождений платиноидов следует осуществлять на основе предложенного инструментария расчета стоимости рассматриваемого объекта по процессам добычи и переработки разнородных видов сырья, объективно определяющей возможности ведения бизнеса.
3. При управлении деятельностью предприятия по добыче и переработке сырья из техногенных образований платиноидов следует применять разработанную методику матричного анализа, позволяющую оценить взаимосвязи показателей развития производства и их сбалансированность.
Новизна исследований заключается в следующем:
- разработана экономическая классификация техногенных накопителей платиноидов, учитывающая доминантные признаки рассматриваемых объектов и позволяющая качественно и количественно выявить полноту и значимость интегральных полезных свойств вторичных ресурсов;
- получена зависимость, характеризующая стоимость вовлекаемого в хозяйственный оборот техногенного месторождения платиноидов с учетом распределения затрат на производство между получаемыми видами продукции;
- сформирована матричная модель индексных значений сбалансированных показателей, позволяющая производить оценку экстенсивной и интенсивной деятельности предприятия, а также взаимосвязей затрат и ресурсов при добыче и переработке сырья из техногенных месторождений платиноидов.
Научное значение исследования состоит в разработке методических подходов, позволяющих осуществить экономическую оценку результатов вовлечения в хозяйственный оборот техногенных месторождений металлов платиновой группы на основе определения уровня интегральных полезных свойств объекта и анализа показателей, способных повлиять на сбалансированность развития производства по отдельным видам продукции.
Практическое значение работы. Полученные научные результаты и выводы позволяют обосновать целесообразность разработки месторождений вторичных ресурсов платиноидов, выявить факторы управления развитием производства.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
- изучением и анализом представительного объема доступных публикаций и документации в области добычи и переработки платиносодержащего сырья;
6
- применением методов экономического анализа, включая теорию безубыточности производства, матрично-индексного метода, факторного анализа производственно-хозяйственной деятельности;
- положительными результатами апробации результатов исследования на примере техногенного образования платиноидов Норильско-Талнахского района.
Реализация выводов и рекомендаций. Разработанные методические рекомендации по экономическому обоснованию возможности добычи платиносодержащего сырья из техногенных образований приняты к использованию в ОАО "ГМК "Норильский никель".
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на научном симпозиуме «Неделя горняка» (2005 г.) в Московском государственном горном университете, конференции «Новые достижения в науках о Земле» (2005г.) в Российском государственном геологоразведочном университете, на семинарах кафедры "Экономика и планирование горного производства" (2005 - 2006гг.) МГГУ.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 3 научные работы.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 18 таблиц, 17 рисунков и список использованной литературы из 111 наименований.
Глава 1. Обоснование перспективности извлечения металлов платиновой группы из техногенных
образований
1.1. Актуальность интенсификации добычи металлов платиновой
группы в России
Металлы платиновой группы (МПГ) или платиноиды (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) добываются из коренных руд собственно платиновых месторождений либо извлекаются попутно из комплексных руд, преимущественно медно-никелевых, в меньшей мере - меднопорфировых, медноколчеданных и хромитовых месторождений. Часть платины и платиноидов добываются из россыпей. Прогнозные ресурсы металлов платиновой группы (МПГ) оцениваются в мире 40 - 50 тыс.т. Основная часть прогнозных ресурсов рассредоточена в недрах пяти стран ЮАР - в 5 - 20 тыс.т, США - 9 - 10 тыс.т, Россия - 6 - 12 тыс.т, Зимбабве - 7 - бтыс.т, Китай -до 1,5 тыс.т.
ЮАР в настоящее время является главным поставщиком на мировом рынке МПГ и платины. Доля ЮАР в мировой (с учетом России) добыче этих металлов составляют 61,7%, платины - 77,2%.
В России добыча платиноидов составляет в среднем 75т.
Основная добыча МПГ в России ведется на медно-никелевых рудниках Норильско-Талнахского района (15,8т платины, около 52т палладия и остальных других платиноидов), на рудниках Печенги и Мончегорска и отчасти на Северном Урале. Кроме того, до 6т платины добывается из россыпей Корякского нагорья на Камчатке, системы россыпей Кондер в Хабаровском крае и небольшое количество из Среднего и Полярного Урала. Разведанные крупные платиноидные месторождения Федорово - Панское на Кольском полуострове и Чинейское месторождение титаномагнетитовое на Севере Читинской области не осваивались.
Уникальные физико-химические и механические свойства МПГ определили широту области их применения. Традиционно использование платины в ювелирной промышленности, ее доля составляет до 50% от потребления. Основной сектор потребления палладия (до 60%) -автомобилестроение, где он используется при изготовлении фильтров-нейтрализаторов, снижающих содержание вредных примесей в выхлопных газах автотранспорта. Автомобилестроение является также вторым по потреблению платины (40%). МПГ широко используется в химической, электротехнической, нефтеперерабатывающей и в других отраслях промышленности.
Потребление металлов платиновой группы за последнее пятилетие в мире возросло более, чем в 5 раз и опережает рудничное производство. Наиболее резко (в 6,3 раз) возросло потребление палладия, платины в 3,9 раза. Основные потребители - страны с развитой ювелирной промышленностью и автомобилестроением (США, Япония и Европа). Наблюдается в последние годы рост потребления МПГ и платины в Китае.
Начиная с 1994г., спрос на платиноиды в Китае вырос в 4,3 раза. Очевидно, в Китае существенно увеличилось использование в достаточно бурно развивающихся технических отраслях промышленности. На рисунках 1.1 и 1.2 приведена потребность в добыче платины и платиноидов в мире за 30-летний период. Как видно из приведенных материалов, мировой спрос на металлы платиновой группы с развитием технического прогресса в передовых развитых странах опережает его добычу, и вопрос увеличения добычи МПГ является актуальной научной задачей. Аналогичная картина прослеживается и в России.
Потребление платиноидов в России оценивается в 10 - 12% годовой добычи. На технические цели (в военном деле, в космической, нефтеперерабатывающей, химической промышленности и т.д.) в стране используется преимущественно платина, а ювелирная промышленность потребляет не более сотен килограммов платины и палладия в год.
20
-t-
1975 1980
¦ Добыча
1985 1990 1995
- -¦- - Потребление
2000 2005
— Цена, долл/г
Рис. 1.1. Потребление и добыча платины (т) в мире в сопоставлении с ценой (долл./г) за 1975 - 2005гг. (98,8 руб./г в 2006г.)
25
1975
1980
1985
1990
1995 2000 2005
I—Добыча
¦ ¦ - Потребление
¦Цена, долл/г
Рис. 1.2. Потребление и добыча палладия (т) в мире в сопоставлении с
ценой (долл./г) за 1975 - 2005гг.
Россия является крупным экспортером платиноидов, вторым в мире после ЮАР. Для экспорта помимо МПГ, добытых в недрах, используются металлы из казначейских запасов. В 2002г. экспорт платины снизился по сравнению с предыдущими годами, это объясняется тем, что Россия, начиная
10
с 1991г. из государственных резервов продала на мировом рынке 105т металлов платиновой группы.
Несмотря на стабилизацию добычи металлов платиновой группы в России экспорт МПГ на мировых рынках в среднем превышает на 20% добычу этих металлов в стране.
На рисунках 1.3, 1.4 приведена динамика добычи и экспорта платины и палладия в России за 1993 - 2005гг.
190 199 -189,5- 195
А ____ ____ А» 185 180 180 180
у / Л 171/ / А— А 4
Ж А
170 157 / --------- -------- — 1*7,5 152,5 153 155 160— 160 -Л---¦
150 / \ \ 1~35~ 139 **- —#""
130 / \125 Яг /_
110 106 105 109 /И9/ 'i32k -—1 (__ -
90 ш 100 \1~ --------- ----- -
А 84
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
-¦ \— Добыча -±- •Экспорт
Рис. 1.3. Динамика добычи и экспорта платины в 1993 - 2005гг., % к
уровню добычи 1993г.
Главным продуцентом МПГ в России является компания ОАО "ГМК "Норильский никель"", на долю которой приходится более 92% производства этих металлов. Ей принадлежат разрабатываемые медно-никелевые месторождения Норильского района и Мурманской области, в которых заключено 99% балансовых запасов платиноидов России. Месторождения отрабатывают пять подземных рудников (Октябрьский, Комсомольский, Таймырский, а также более мелкие: Заполярный и Маяк) и карьер "Медвежий Ручей". С вводом в строй рудника "МС-Горизонт" и расширением производственных мощностей ГМК "Норильский никель" планирует увеличить выпуск МПГ по меньшей мере на треть.
11
¦jnn
250 - 255,5 227,7^A 223,2 241,1
200 - 183.2/ / у7,7 187,5 160,7 __в— -¦
150 -100 50 / 100 / 85,7 -Hi----¦*-84 81 Jr -Л" 96 108 ^139 162" _17§ \i76,8 \о4 178 105 180 106 —±— 182 106
0 -
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
-¦—добыча —tr- ¦экспорт
Рис. 1.4. Динамика добычи и экспорта палладия в 1993 - 2005гг., % к
уровню добычи 1993г.
Минерально-сырьевая база МПГ России велика, но качество ее ухудшается: содержания МПГ во вновь разведываемых коренных рудах на 10-20% ниже, чем в рудах, разведанных в 1991-94гг.
Содержания платиноидов в добываемой руде примерно в два раза превышают средние содержания в остающихся запасах, иначе говоря, извлекаются преимущественно богатые руды, запасы которых быстрыми темпами истощаются. В то же время в Норильском рудном районе, в продуктах многолетней переработки медно-никелевых руд накопились платиноиды, содержание которых достигает промышленных значений. Суммарное количество их равно пятилетнему производству в стране.
Все это свидетельствует о том, что имеющаяся сырьевая база расходуется нерационально, и необходимо создать условия, при которых недропользователи были бы заинтересованы в эффективном использовании имеющихся запасов, в том числе - техногенных месторождений.
12
Вопросам экономического обоснования эффективности отработки месторождений, содержащих драгоценные и редкоземельные металлы, посвящены работы ряда авторов, среди которых В.Ж.Аренс, В.В.Картозия, В.Т.Борисович, А.С.Власов, В.Г.Иванов, В.Ф.Протасов, А.А.Ашихмин, А.А.Петросов, Ж.К.Галиев, Е.Л.Гольдман, Е.Н.Данченков, Ф.В.Вельмер, З.М.Назарова, О.В.Никешин, В.В.Ржевский, В.А.Чантурия, Е.В.Шибаев, М.А.Ястребинский и другие, однако их исследования были посвящены вопросам экономического сравнения вариантов разработки, но фактически не решена задача экономического обоснования извлечения металлов платиновых группы из техногенных месторождений.
1.2. Технико-экономическая характеристика накопителей вторичных ресурсов, содержащих металлы платиновой группы
Прогнозные ресурсы платиновой группы в техногенных отвалах составляют около 600т, при этом получаемый при разработке концентрат пригоден для повторного использования в технологической цепочке "Норильской горной компании", основного производителя металлов РАО "Норильскникель". Наиболее крупным в этом плане является Норильское техногенное месторождение - хвостохранилище Норильской обогатительной фабрики, сформировавшееся в течение нескольких десятков лет. Проведенные технологические испытания показали возможность получения из лежалых хвостов платиноидного концентрата, содержащего около 20кг металлов платиновой группы на 1т. По данным Министерства природных ресурсов РФ Норильские техногенные платиносодержащие месторождения составляют болееЗОО млн.т сухого вещества. Созданию таких техногенных отвалов способствовало то, что, с одной стороны, долгое время не было соответствующих рентабельных технологий, а с другой стороны, государство не стимулировало горняков и металлургов к максимально полной переработки добываемого сырья.
13
В настоящее время на уровне государства не утверждены, а следовательно, не действуют, экономические законы, стимулирующие эффективное использование природных ресурсов и их комплексную переработку. Фактически в настоящее время инициатива и задачи, решаемые по полному извлечению полезных ископаемых из техногенных отвалов их глубокой переработкой, принадлежит региональным компаниям с использованием собственного капитала. К таким компаниям можно отнести РАО "Норильск никель". Отработка Норильских техногенных платиносодержащих месторождений создает для региона и России в целом огромное количество дополнительных рабочих мест, позволяет получить дополнительную прибыль и, следовательно, давать в бюджет страны больше налоговых отчислений.
Норильские техногенные месторождения, содержащие определенное количество благородных и цветных металлов, позволяют рассматривать их как дополнительную сырьевую базу для извлечения, в первую очередь, металлов платиновой группы. Техногенные месторождения Норильска технологически и организационно разделены на два хвостохранилища, образующие Норильские техногенные платиносодержащие месторождения -"Лебяжье".
Проекты переработки заскладированных отвальных хвостов разработаны ЗАО "Механобр Инжиниринг" Санкт-Петербург, 2002г. На первом этапе предусматривается переработка хвостохранилища №1, которое вмещает 236 млн.т отвальных хвостов. Недоизвлечение в процессе флотационного обогащения и содержащееся в лежалых хвостах определенное количество благородных и цветных металлов, позволяет рассматривать его как дополнительную сырьевую базу с многолетней ее переработкой.
Проектом переработки заскладированных хвостов принята технология гравитационного обогащения. Предусматривается гравиоконцентрат по содержанию драгоценных металлов 4кг/т и более перерабатывать в
14
металлургическом цехе, а ниже 4кг/т - перерабатывать в составе шихты на Медном или Никелевом заводе. Производственная мощность по переработке хвостов предприятия предусматривается на уровне 3 - 3,5 млн.т с возможностью дальнейшего развития до 5 млн.т в год; по извлечению платины и палладия - до 1,3 - 1,5т в год. Материал хвостохранилища представлен однородной массой, содержащей драгметаллы от 0,2 до 5,5г/т.
Расчет средних содержаний произведен на массу через сумму вертикальных запасов по всем скважинам, деленную на сумму мощностей. Показатели средних содержаний по выработкам составляют Pt+Pd - 1,25г/т. Родий и золото характеризуются содержанием на уровне 0,03 - 0,05г/т.
Добыча и переработка техногенного сырья выполняется по схеме: земснаряд - гидротранспорт - обогатительный комплекс. Из обогатительного комплекса образуется на выходе:
- сливы гидроциклонов - гидротранспорт в шламоотстойник;
- хвосты переработки - гидротранспорт в магистральный пульпопровод на хранилище "Лебяжье";
- гравиоконцентрат - вывоз автотранспортом на доводку на ОФ. Подробная технологическая схема отработки хвостов, согласно
проекту, следующая - пульпа хвостохранилища с содержанием 20% твердого вещества перекачивается земснарядом из хвостохранилища в приемный зумпф промышленного модуля. Разгрузка приемного зумпфа осуществляется в два потока с подачей материала на две пары грохотов, установленных каскадом.
Верхний продукт каждого первого грохота (скрап) крупностью + 1,2мм разгружается в бадью, содержание которой периодически вывозится в отвал.
Верхний продукт вторых грохотов, крупностью -1,2 +0,25мм гидротранспортом разгружается в зумпф. Далее материалы, при содержании твердого продукта 30%, насосами подаются в пульпопитатель, откуда поступают на гравитацию в два концентратора Нельсон-48.
15
Для гравитации песков устанавливаются отдельно свои концентраторы для шламов - другие.
Полученный общий концентрат после всех операций гравитации сгущается и фильтруется. Полученный кек загружается в контейнеры, взвешивается и отправляется на участок доводки Норильской обогатительной фабрики (НОФ). Хвосты, выделенные в 3х циклах гравитации, направляются в приемный зумпф и далее в хвостохранилище "Лебяжье" через самотечный действующий пульпопровод. Хвосты, выделенные в цикле гравитации, направляются в хвостохранилище после обезвоживания в гидроциклонах. Слив гидроциклонов используется в качестве оборотной воды для земснарядов. Технологическая схема цепи аппаратов отработки хвостохранилища и схема расположения хвостохранилищ приведены на рисунках 1.5, 1.6, 1.7.
Промышленные центробежные концентраторы Нельсона типоразмером 48" (КН-48) впервые в мире позволили при высокой производительности до 90 т/ч достичь максимально высоких уровней извлечения, как на грубозернистых, так и тонких продуктах, содержащих в составе пульпы зёрна крупностью до 10 мкм. Именно эти модели (СМ) впервые в России были использованы для обогащения отвальных хвостов Норильской обогатительной фабрики, содержащих в своём составе платиновые металлы, частично представленные в минеральной форме.
Первая модель аппаратов имела индекс КС-CD (концентратор Нельсона с центральной разгрузкой) с концентрирующим конусом G-4. Концентрирование происходило в 12 концентрических рифлениях, в которые из ватержакета под давлением подавалась вода с заданным расходом. Промышленная эксплуатация на данной модели показала высокие результаты. Величина извлечения платины из песковой фракции текущих хвостов от обогащения вкрапленных руд составляла 40% при выходе гравиоконцентрата около 0,4%.
16
Схема
Ь II lllUllllllll [11П111П lipiElipidlll ЕИИМВ
1 Cieiiui подин! nu»|Hcii|H nitni lit
1 l|UIIIUIEia Elllln 1 lllllHi [I|I|CI III liui; Ciaiinial ipiiEiipi
! UlIICIflHlM 1|Ш||||Ы II* Vlll |»I|I|II"B "KM 7х1|Ш| ||ll |lllia IIHI l|ll 11Я111П ltlllDIDIII lE1llM
2 Ciehhi miiiiul )i||iifiiciipii limn III
1 l|IUIIltltlH Н11Ш 11 1 1ШИЫ lipi|CI Til ¦1ПЕЫ Ikiicim Pn| Mil u'/hc 1 III a ui nciEa lui I -*ll а'лл 1 III у
1 U»I(I|1»IHI l|IHIIM,lt [It 1311 piCHIHIHEi Illllll ||| pilmt lim || 7M D 1 и l||lil|iil|n EiEiiaa 1МНЦ11Ш111 ЦЩ11» Itintlin lit V I7n
1 CUIIU1 Einiipillll IIIEIII
S ¦liuiiiiKia tuiln 11 linE» In» ИЛ1 |-V»I a'/lic, 1 II a
1 UsiEifiikiui i|iuni|u Ini luipijiiiin шеш lie 1 IIICBHIllllltl i|n |ilna mil. i|n ptiiina Tiinniniii 1 Him
1 hcipiiiiiiiniyi i|iiiiii| i|»a nui lllll
1 PitiiiiuiiiniM i|i»iii| ilia nin Mill
% Ciiiiyi caipixnil llipinin iiiiciiUiiB
1 [IIIN |ll[II|NIII III ami
11 liEicia tuna iliiiinl nju MpiHi iijuui iieich II llllin I mia'/ut, 1 111»
11 ll|lll| Illllllll иди 1114 III 1 lltllt Sim
1! liciEia Elian iIiiiiiiI й|ы inwi iifwui lima |l nil IB | Ш| и'/\к 1 III a
и li|ni| iIiiiiiiI iqu III 1 II) ll III 14) u
14 ll|lll| Illllllll II|U III 1 Ш|||1 Л Ml
IS ¦Mini ili|i«il il|n IK t IN
\ Cuhui aiiimii «ipiipiiEiipn nun iiicmi
II Minn ii iiifliliiii iuhu iiieiii lipil niEiii и niEiiqiiuui lihiu 11 ail. l/li|
1) l|iuiii|a «И!" птица illllll III 111)
1 Cieiiui ВИИ1 iqin iinl ни
II PiEIMItllllHIUi ||Ш1Н| 1| III 1=4 IS ш
шк S
i If 5 - •¦«>
Рис. 1.5. Схема состужений
|
