Инновации под землей
В портфеле активов Uranium One, международного горнорудного дивизиона Росатома, одни из самых эффективных месторождений в мире. При этом компания постоянно занимается технологическими улучшениями. Какими — мы попросили рассказать директора программы развития минерально-сырьевой базы U1 Александра Бойцова. И заодно узнали его экспертное мнение о перспективах глобального уранового рынка.
— Себестоимость добычи по U1 в денежном выражении с 2013 года снизилась на 25 %, в том числе за счет мероприятий по повышению эффективности производства. Расскажите о них поподробнее.

— Должен отметить, что Казахстан сегодня является безусловным мировым лидером не только по объемам производства урана, но и по развитию технологий подземного выщелачивания. За 10 лет он увеличил добычу более чем в шесть раз и сейчас производит около 40 % от общемирового объема. Применяя исключительно метод подземного выщелачивания.

Мы успешно совместно с НАК «Казатомпром» внедряем ряд инновационных технологий на наших месторождениях в Казахстане, отрабатываемых методом подземного выщелачивания. Например, использование специальных реагентов для ремонтно-восстановительных работ в скважинах. Чтобы вы понимали: фильтр скважины во время эксплуатации забивается различными химическими веществами и механическими взвесями, из-за чего снижается дебит скважины и встает вопрос о том, как восстановить ее производительность. Это ноу-хау наших специалистов, а именно руководителя технической группы алмаатинского филиала Uranium One Михаила Першина. По его инициативе начали применять специальные реагенты, которые позволяют восстановить производительность скважин достаточно быстро, дешево и более качественно, по сравнению с ранее применявшимися традиционными методами.

Другой инновационный проект — внедрение системы насосных скважин на двух крупных рудниках: Каратау и Акбастау. Эта система применяется при условии наличия напорных вод и позволяет не только сократить расходы на обвязку эксплуатационных блоков, но и маневрировать, руководя работой большого количества скважин на разных стадиях отработки блока, выбирая любые необходимые комбинации технологических скважин и оперативно переводя их из одного режима в другой, например, откачная скважина становится закачной и наоборот. Все это регулируется из одного центра управления, что очень удобно и дает существенную экономию на оборудовании полигона. Более того, данная система позволяет сократить потери урана в недрах. Здесь инициатива принадлежит главному геологу ТОО «Каратау» Алексею Матунову.

— Если это так удобно, то почему внедрили пока только на одном месторождении?

— Для применения этого технического решения необходимы напорные артезианские воды. Мы применили его на двух рудниках, теперь изучаем возможности внедрения на других объектах, если не в полном объеме, то отдельных элементов.

— А новые решения по реагентам планируете шире применять?

— На ряде наших предприятий созданная методика уже внедрена. «Казатомпром» также заинтересовался и использует ее на своих рудниках. Вообще мы очень плодотворно и эффективно работаем с НАК «Казатмпром», реализуя единую техническую политику через совместные технические комитеты и советы.

— За счет чего в данном случае достигается положительный эффект?

— Удлиняется межремонтный цикл, стабилизируется работа полигонов, возрастает производительность скважин и соответственно снижаются операционные затраты на их восстановление.
— Есть ли еще какие-то инновационные технологии у вас «в рукаве»?

— Есть, конечно, и не только «в рукаве». Например, мы совместно с компанией CSA Global построили по четырем нашим крупным казахстанским объектам геолого-математические модели. Мы начали эту работу несколько лет назад, когда Uranium One была еще публичной компанией, с тем чтобы объективно классифицировать свои запасы согласно международным стандартам. Дело в том, что без геологических моделей международные эксперты оценивали запасы казахстанских месторождений очень консервативно, так как у них не было для этого должного инструмента — только геологические отчеты на русском языке. Построенные на базе огромного объема первичной геологической информации трехмерные геолого-математические модели позволят нам более объективно оценить геологическое строение месторождений; мы будем использовать их для уточнения направлений геологоразведочных работ, морфологии рудных залежей, оценки перспектив прироста запасов, например, на месторождении «Заречное».

Но это лишь первый шаг. Теперь мы изучаем возможность внедрения моделирования в производство. По нашему мнению, это должно позволить более оперативно управлять работой скважин, выявить застойные зоны, оптимизировать работу полигонов.

«Атомредметзолото» уже успешно использует подобную методику на российских рудниках. Разработчик программы — Северский технологический институт. Этот опыт мы хотим совместно с НАК «Казатомпром» апробировать на наших совместных предприятиях.

— А какие еще совместные проекты в этом направлении есть с «Казатомпромом»?

— Специалисты рудников Каратау и Акбастау разрабатывают способ извлечения урана методом подземного выщелачивания под солончаками. Солончаки — это соляные болота, которые раньше считались недоступными для добычи. Под такими солончаками у нас располагается около 15 % запасов, что сопоставимо с отдельным крупным месторождением. Терять такое богатство недопустимо. Поэтому мы провели исследовательские работы и нашли способ укрепления грунтов, чтобы потом сооружать там полигоны, бурить скважины, добывать уран. Кстати, как раз на упомянутых рудниках себестоимость добычи урана самая низкая в мире, несмотря на то что руда залегает на глубине более 700 метров. Глубже методом СПВ ее нигде не добывают.
— Как вы считаете, есть ли предел технологическим улучшениям?

— Ответ на этот вопрос зависит от условий конкретного месторождения. Каждое месторождение уникально. Геологи говорят, что месторождение делают своими руками. То есть его мало найти и разведать, надо четко понимать, как максимально эффективно добыть полезное ископаемое. Возьмем, например, самое сложное месторождение, с самой высокой себестоимостью добычи. На первый взгляд, именно там максимальное поле деятельности по снижению себестоимости. Но практика показывает: работа в сложных технологических и геологических условиях изначально мобилизует коллектив, и он «выжимает» максимально возможный результат для повышения операционной эффективности, так что впоследствии резервов не остается.

Поэтому мы всесторонне детально изучаем месторождение, определяем ключевые точки и решаем, как с ним работать: применить моделирование, решить проблему солончаков, подправить конструкцию скважин, оптимизировать буровую сеть, разобраться с радиологией и так далее. Как правило, сначала концентрируемся на самых капиталоемких составляющих работ: бурении, сооружении технологических скважин и расходе реагентов — кислоты в нашем случае. По мере отработки месторождения, с переходом на новые рудные залежи зачастую качество руд снижается, и для поддержания экономики приходится решать сложные творческие задачи.

А вообще я скажу так. При подземном выщелачивании главное — это максимально полно и эффективно в недрах растворить минералы урана и доставить продуктивный раствор на поверхность. Здесь больше всего неопределенностей, связанных с природной изменчивостью геологического строения рудных залежей. Переработка растворов и получение уранового концентрата — более тривиальные процессы, ими проще управлять. Поэтому основные инновации сосредоточены в подземном комплексе.

— Может ли быть совершен в сфере добычи урана какой-то технологический прорыв?

— Я склонен говорить скорее не о прорыве, а об инновационной адаптации и комбинации известных технологий с учетом конкретных горно-геологических условий. Например, крупные урановые месторождения, конкурентоспособные по себестоимости с теми, что отрабатываются подземным выщелачиванием, расположены в Канаде — это так называемый бассейн Атабаска в провинции Саскачеван; содержание урана в руде там в сотни раз выше, чем в Казахстане. Казалось бы, себестоимость добычи должна быть значительно ниже, но нет — она сопоставима, а то и выше, чем в Казахстане, поскольку они вынуждены добывать уран в сложнейших горно-геологических условиях: нестабильные и обводненные породы, вмещающие руду, приходится сначала замораживать, потом выбуривать уран специальным инструментом большого диаметра, бесконтактным способом из-за высокой радиации транспортировать руду, разбавлять ее пустой породой перед переработкой на заводе, кроме того, осуществлять мероприятия по предотвращению затопления шахты.

В общем, они вынуждены разрабатывать и внедрять новые, дорогие прогрессивные технологии. Думаю, проще и дешевле было бы добывать урановые руды раз в десять беднее, если бы они находились в стабильных геологических условиях. Это пример того, как специальные инновационные горные технологии применяются с учетом конкретной геологической обстановки.
— А если отвлечься от конкретного способа добычи?

— Тогда, наверное, стоит поговорить о других, скажем так, нетрадиционных источниках уранового сырья. Например, о попутной добыче урана из морской воды. Эта тема давно развивается, особенно в Японии. Ей, наверное, уже лет 30. Но экономика пока не позволяет выйти на серьезный уровень, да и сама технология очень сложная — все находится на уровне опытных работ. Есть еще направление: попутная добыча урана из фосфатов при производстве фосфорных удобрений. Но в этой сфере зачастую возникает конфликт интересов: производители удобрений не заинтересованы в уране, а самостоятельная добыча урана, без удобрений, из этих месторождений нерентабельна.

Кстати, в Советском Союзе, на Мангышлаке (Казахстан), был уникальный опыт добычи и комплексного производства удобрений, концентратов урана и редкоземельных металлов из руд месторождений в костном детрите ископаемых рыб. Десятки миллионов лет назад здесь было древнее море. Произошел массовый замор рыбы, и органическая среда оказалась весьма благоприятной для осаждения урана.

Это я все к тому, что нетрадиционные месторождения пока не могут стать альтернативным источником, тем более разведанных запасов собственно урановых месторождений в мире сейчас достаточно. Проблема в другом. Ресурсы стоимостной категории менее $80/кг, являющиеся основой для планирования производства действующих добывающих компаний, быстро истощаются — они снизились за два года на 36 %. К низкой категории относят в основном уже действующие рудники подземного выщелачивания в Казахстане, Узбекистане и России, подземные шахты Канады, карьеры Австралии. А планируемые рудники на базе ранее открытых месторождений спроектированы уже под определенные способы добычи, и там, по-моему, сложно что-то принципиально изменить. Хотя наш проект в Танзании может стать исключением.

— Расскажите, пожалуйста, поподробнее о работах, которые сейчас ведутся на Mkuju River?

— Когда был приобретен этот проект, мы ознакомились с месторождением детально и поняли, что рудовмещающие отложения достаточно рыхлые и проницаемые, хорошо впитывают воду, и, грубо говоря, их можно рукой растереть, а при сжатии они превращаются в песок. Это навело нас на предположение, что они хорошо проницаемы, а проницаемость — это определяющее условие для подземного выщелачивания. Затем мы поняли, что примерно треть всех запасов месторождения расположена ниже уровня грунтовых вод, а это является вторым необходимым условием для применения подземного выщелачивания. Кроме того, часть таких ресурсов не планировалось добывать вовсе, так как они находятся за контурами проектируемых карьеров.

— Получается, изначальная разведка была проведена недостаточно тщательно?

— Нет, изначально просто не рассматривалась возможность применения подземного выщелачивания в Африке. Что сделали мы? Провели гидрогеологические исследования, поставили первый опыт, который дал положительные результаты и показал принципиальную возможность извлечения урана этим методом. В прошлом году и в начале этого опытные работы были продолжены, чтобы получить технико-экономические параметры применения там подземного выщелачивания.
— Есть ли уже предварительные оценки? Укладываетесь ли вы в рыночные цены?

— Пока завершается натурный опыт. Надо получить данные по расходам реагентов, по себестоимости бурения, по извлечению урана из недр и уже потом просчитывать экономику. Нам важно понять принципиально, целесообразно ли с коммерческой точки зрения применять подземное выщелачивание, потому что объект непростой, это не казахстанские степи, это расчлененный ландшафт со сложным гидрогеологическим режимом, и, конечно, там будут свои технические сложности. Как я уже говорил, месторождение «надо делать».

— А если будет доказана целесообразность применения подземного выщелачивания, то будет разработан новый проект?

— В мире такого еще нигде не производилось. Поскольку при СПВ запасы, которые в сухих породах выше уровня грунтовых вод, не отрабатываются, возникает вопрос: как скомбинировать открытый способ и выщелачивание? Что сделать сначала — отработать подземным выщелачиванием, потом перейти к карьеру? Этот вопрос достаточно сложный. Оптимальная комбинация открытого карьера и подземного выщелачивания — это будет уникальное решение и технологический прорыв для оператора.

— А геологоразведкой компания занимается только на своих действующих месторождениях?

— Нет, не только. Встретившись в Африке с геологическими условиями, близкими к казахстанским, мы задумались: а велись ли когда-нибудь здесь вообще поиски, ориентированные на казахстанский тип? Оказалось, во всей Африке ранее изучали все, что выходит на поверхность и фиксировалось аэрогаммасъемкой. Это многочисленные месторождения в Намибии, в Нигерии, в Ботсване, Замбии (исключение — глубоко залегающие месторождения в ЮАР, в которых золото — главный компонент). А есть ли там геологические условия, близкие к Казахстану, связанные с так называемыми зонами пластового окисления, никто не изучал.

Сначала совместно с ведущими экспертами Всероссийского института минерального сырья сделали детальную «домашнюю работу» — изучили геологические отчеты в российских и африканских фондах и наметили потенциально перспективные площади. Решили проверить гипотезу. Начали с небольшого проекта в Намибии. По результатам поисковых работ первого этапа выявили определенные предпосылки для открытия оруденения этого типа. Затем в Танзании пробурили поглубже — и тоже обнаружили так называемые признаки пластового окисления, которые сопровождают месторождения в Казахстане. В Мозамбике получили похожий результат, причем с высокими содержаниями урана, правда, пересечения пока единичные.

— Поделитесь, пожалуйста, вашим экспертным мнением относительно среднесрочных перспектив урановой отрасли.

— Потребности атомной энергетики в сырье растут. Вторичные источники есть, но они конечны, и, по оценке различных аналитиков, их доля в сырьевом балансе атомной энергетики не будет превышать 10–15 %. Новых месторождений урана с низкой себестоимостью не появляется, они исчерпываются. Например, Казахстан, я считаю, сейчас практически достиг оптимального уровня добычи, и по мере исчерпания запасов, лет через 5–10 там может начаться снижение добычи, если не развивать сырьевую базу действующих проектов и не запускать новые рудники. Таким образом, сырьевая база с низкой себестоимостью добычи — и это наглядно показано в «Красной книге по урану» МАГАТЭ — постепенно истощается. Значит, рынок будет восполняться более дорогими источниками, потому что альтернативы нет. И чтобы запускать более дорогую добычу, цена должна быть адекватной.

В сложившихся условиях низких цен ключевые игроки пересматривают планы ввода новых месторождений и зачастую принимают решения в пользу повышения экономической эффективности и устойчивого развития действующих предприятий. Однако речь идет не об отказе от новых проектов, а о разработке более эффективных технологических решений.

На резкий, спекулятивный рост цен, как в 2007 году, рассчитывать не приходится, да и не надо. Производители заинтересованы в плавном стабильном росте, который обеспечивает рентабельную планомерную добычу на действующих рудниках и ввод в эксплуатацию новых мощностей. С моей точки зрения, порядка 50 долларов за фунт — это то, чего ожидают производители на ближайшие лет пять и что может реально способствовать планомерному развитию добычи.

— Получается, вы не ожидаете открытия новых месторождений в регионах с низкой себестоимостью добычи?

— Подземное выщелачивание сейчас применяется в Казахстане, в Узбекистане, в России, в Австралии, в Китае, в США. Как урановый геолог с почти сорокалетним стажем, уверен, что открытие новых месторождений весьма вероятно в этих же регионах, плюс в Африке, где мы работаем, и, возможно, в Южной Америке. Вопрос в другом. Фактор прироста новых ресурсов напрямую связан с инвестициями. Инвестиции в урановую геологоразведку, особенно у юниорных компаний, значительно сократились из-за низких цен. А нет вложений — нет новых месторождений.

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ НОМЕРА