Методологические основы экономической оценки техногенных месторождений

УДК 669.01 О.С. Краснов

СГГА, Новосибирск; ВНИГРИ, Санкт-Петербург

В.А. Салихов

НФИ КемГУ, Новокузнецк

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

На основе анализа тенденций развития минерально-сырьевой базы металлических полезных ископаемых в мире и России обоснована перспективность разработки техногенных месторождений для добычи ценных цветных и редких металлов. Дана классификация попутных полезных компонентов, извлекаемых из комплексных руд и техногенных отходов. Обоснованы методологические принципы экономической оценки техногенных месторождений металлов.

O.S. Krasnov

SSGA, Novosibirsk; VNIGRI, Sankt-Peterburg V.A. Salihov

NFI KemGU, Novokuznetck

METHODOLOGICAL FOUNDATIONS OF THE ECONOMIC EVALUATION OF ANTHROPOLOGICAL DEPOSITS

The prospects of anthropological deposits development for valuable non-ferrous and rare metals extraction have been proved on the basis of trends analysis of the metal mineral resource base in Russia and in the world. The classification of associated mineral components extracted from complex ores and industrial wastes is presented. The methodological principles of economic evaluation of anthropological metal deposits are provided.

Развитие научно-технического прогресса, внедрение научных достижений в различных областях промышленности (авиационной, космической и т.д.) привели к увеличению потребности во многих цветных и редких металлах, но наиболее востребованы эти металлы в металлургической промышленности, где производится около 70-ти различных металлов, а также в машиностроительном комплексе. В последнее десятилетие мировая добыча ниобия возросла на 35 %, тантала - 15 %, титана - 32 %, меди и сурьмы - 30 %, молибдена - 24 %, олова и бокситов - на 10 %.

Размещение производств по добыче металлов и сама добыча определяется рядом факторов: геологическим (минерагенической специализацией территории), экономическим (спросом на минеральное сырье, условиями

разработки месторождений), историческим (формированием инфраструктуры горнодобывающих и горно-металлургических районов), политическим (в основном, экспортно-импортной политикой) и социальным (сохранением и созданием рабочих мест с помощью поддержки правительства, т.е. специальных государственных социальных программ).

Важным аспектом для развития минерально-сырьевой базы металлических полезных ископаемых являются факторы размещения металлургического производства: сырьевой (расположенность производства вблизи источников минерального сырья), топливно-энергетический (близость производства к дешевым источникам электроэнергии) и т.д.

В настоящее время большое значение приобретает потребительский фактор (емкость рынков сбыта), а также транспортный фактор. Важной тенденцией для металлургических предприятий является тяготение к центрам потребления металлов, имеющим соответствующую инфраструктуру, подготовленную квалифицированную рабочую силу и т.д. Кроме того, наблюдается установление тесных связей металлургических предприятий с их клиентами, координация в планировании производства и сбыта. Для предприятий цветной металлургии в мире сейчас отмечается усиление энергетической ориентации в размещении предприятий отрасли, что объясняется развитием металлургии легких цветных и редких металлов. Кроме того, наблюдается сдвиг металлургического производства в развивающиеся страны в большей мере обеспеченные минеральным сырьем.

Ведущие места по добыче цветных и редких металлов занимают США, РФ, Канада, ЮАР и КНР. Ведущими производителями цветных руд являются также такие страны, как: Чили, Перу, Боливия, Малайзия, Заир, Замбия Казахстан, Узбекистан, Индия, Республика Корея, Гвинея, Ямайка, Бразилия, Индонезия, Ангола, Ботсвана, Финляндия, Германия, Великобритания.

При этом в экономически развитых странах (менее обеспеченных минеральным сырьем) наблюдается более полная структура отрасли (в том числе, выплавка редких и стратегически важных металлов - титана, кобальта, тантала, германия), преобладание в структуре производственного цикла выплавки металлов средних и верхних стадий производства, большая и быстро растущая доля производства металлов из вторичного сырья. Возрастает значение транспортного, энергетического и экономического факторов. Главные районы концентрации ресурсов и добычи сырья для производства основных цветных металлов сосредоточены в США, Канаде, Австралии, ЮАР.

Производство цветных металлов в развивающихся странах в большей степени определяется сырьевым и энергетическим факторами. На территории этих государств часто расположены месторождения руд цветных металлов мирового значения (например, в Чили - медь, в Бразилии - бокситы; в Боливии - олово и т.д.). Развивающиеся страны вынуждены, несмотря на экологическую опасность, увеличивать выпуск цветных металлов. В структуре цветной металлургии этой группы стран заметно преобладание нижних стадий производственного цикла (добыча, обогащение и производство чернового металла). Так, доля развивающихся стран в мировых запасах бокситов

составляет 3/4, в их добыче - около 1/2, в выплавке Л1 - 1/5, в его потреблении -1/10. Похожая ситуация складывается и с другими цветными металлами. Только в производстве олова доля развивающихся стран составляет более 4/5, что объясняется размещением основных месторождений олова в Малайзии, Бразилии, Индии, Индонезии [3].

Следует также отметить, что в последнее время увеличивается количество цветных металлов, получаемых из лома (т.н. вторичных металлов). За счет переплавки вторичного сырья производится 1/5 часть олова, У алюминия, цинка и меди, У свинца, вследствие чего усиливается ориентация предприятий отрасли на потребителя (потребительский фактор).

Все вышеперечисленные факторы и тенденции развития горнометаллургического производства существенно влияют на развитие МСБ ценных редких и цветных металлов и в мире и в Российской Федерации.

Анализ МСБ цветных и редких металлов в Российской Федерации показывает, что РФ, несмотря на кризисные явления переходного периода, по прежнему занимает ведущие места по запасам, добыче и потреблению большинства цветных металлов. В то же время следует отметить, что практически все месторождения цветных металлов России отличаются сложными географо-экономическими условиями эксплуатации, что снижает рентабельность их освоения.

Как следствие, доля активных запасов снижается, из-за высоких цен на электроэнергию и транспортные перевозки более половины разведанных месторождений цветных и редких металлов нерентабельны [3]. При этом в связи с постепенным подъемом отечественной промышленности к 2020 году в стране прогнозируется рост потребления цветных металлов (примерно в 1,5 - 2 раза). Развития МСБ стратегических редких металлов требуют интересы национальной безопасности. К списку стратегических видов минерального сырья, утвержденному распоряжением Правительства РФ № 50 от 16.01.1996 г., из числа редких металлов отнесены Li, Be, Ta,TRY, Zr, Ge, Re, Sc.

В целом, состояние МСБ цветных и редких металлов в мире и в РФ позволяет сделать вывод об актуальности использования ценных цветных и редких металлов, содержащихся в отходах минерального сырья. В Кемеровской области накоплены значительные объемы отходов минеральной продукции, значительную часть которых составляют золо-шлаковые отходы углей. Они соответствуют определению техногенных месторождений, как многотоннажных скоплений отходов добычи и переработки минерального сырья, которые можно использовать с народно-хозяйственным эффектом. При этом возможно формирование таких месторождений по видам попутных полезных компонентов с учетом их состава и концентрации.

В Кузбассе ежегодно накапливается до 15 млн. т золо-шлаковых отходов (включая металлургические и другие предприятия), в том числе из 2,6 млн. т ежегодного выхода золы и шлака на ТЭС области, 2,4 млн. т в виде золо-шлаковых смесей, способом гидроудаления отправляется в отвалы (в настоящее время их накоплено ~ 40 млн. т и не менее 20 млн. т. можно использовать в бетонах и растворах). С учетом относительно невысоких содержаний

большинства цветных и редких металлов в углях (в основном это эпигенетические и, реже, сингенетические аномалии), практический интерес представляет извлечение ценных цветных и редких металлов из золо-шлаковых отвалов ТЭС, где их запасы могут составить тысячи т, десятки тысяч т и более [3]. Ценные металлы можно также извлекать из зол уноса, где их содержание в 2 - 3 раза выше, чем в золоотвалах.

Развитие промышленности Российской Федерации в условиях рыночной экономики и, в первую очередь, минерально-сырьевого сектора диктуют необходимость разработки принципиально новых методологических подходов и методических положений подготовки, воспроизводства и освоения минерально-сырьевой базы металлических полезных ископаемых, в том числе цветных и редких металлов. Значительно возросла необходимость оценки долгосрочных перспектив использования МСБ цветных и редких металлов для предприятий цветной металлургии, машиностроительного комплекса, авиационной и космической промышленности, химической промышленности, в так называемых высоких технологиях и т.д.

Процессы становления рыночной экономики в Российской Федерации оказывают влияния на многие сферы деятельности государства, в том числе и на геологоразведочную отрасль. Одной из важнейших задач геологоразведки в настоящее время является геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых.

Месторождение полезных ископаемых можно рассматривать как элементарную структурную ячейку минерально-сырьевой базы. Минерально-сырьевая база (МСБ), в свою очередь, рассматривается как важнейшая система в народном хозяйстве страны. Планирование прироста и экономически эффективного использования МСБ производится при разработке и составлении планов по развитию экономики страны в целом. Планирование экономического развития государства осуществляется и в рыночных условиях. При этом для Российской Федерации (с учетом сырьевого характера экономики) большое значение имеет планирование использования МСБ. Прирост запасов полезных ископаемых происходит, в основном, за счет эксплуатации традиционных месторождений полезных ископаемых и за счет использования попутных полезных компонентов руд, вскрышных и вмещающих пород. Поэтому, при истощении запасов металлов в рудных месторождениях необходимо планировать их прирост за счет использования комплексных руд и техногенных отходов [2].

Одной из основных целей государственной политики в области разведки, добычи и переработки минерального сырья является организация рационального и комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов в интересах нынешних и будущих поколений граждан Российской Федерации, основанная на принципе стимулирования перехода экономики РФ на ресурсосберегающие технологии, рациональное и комплексное использование минерального сырья при его добыче и переработке.

Комплексное использование минерального сырья предполагает предварительную технолого-экономическую оценку и составление проекта

комплексного освоения конкретного месторождения (например, техногенного месторождения). Подсчет полезных компонентов производится с помощью двух основополагающих методических документов, разрабатываемых и обновляемых ГКЗ начиная с 70-х годов ХХ века. Это «Временные требования к подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов», а также «Требования к комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов». В современной редакции «Требований ...» попутные полезные ископаемые и компоненты подразделены на три группы [1].

В первую группу входят - твердые полезные ископаемые, образующие самостоятельные рудные тела и залежи в породах, вмещающих основное полезное ископаемое; жидкие полезные ископаемые (подземные воды); газовые попутные компоненты (например, метан угольных пластов). Во вторую группу включены - попутные компоненты, которые не образуют самостоятельные залежи; компоненты, заключенные в нефти и горючих газах, которые при сепарации выделяются в самостоятельные продукты. В третью группу входят примеси в минералах основных и попутных компонентов (2 группы), а также органические, металлические и металлоорганические соединения в углях, металлы в нефти, горючих газах и в подземных промышленных водах.

Комплексная геолого-экономическая оценка месторождений, основанная на учете основных и попутных полезных компонентов, существенно повышает экономический потенциал разведанных запасов, позволяет вести их рациональную разработку, а также способствует введению в эксплуатацию малорентабельных месторождений. При этом согласно рамочной классификации ООН «запасы/ресурсы», должны оцениваться запасы металлов, рентабельность технологий их извлечения, экономические показатели (в первую очередь, цены и спрос на металлы). В настоящее время разработаны технологии извлечения из минерального сырья и отходов многих ценных металлов, прошедшие лабораторные и полупромышленные испытания. Ряд металлов извлекается в небольших количествах промышленным способом (Ое, V, Т1, 7г). Например, извлекается в небольших объемах из хибинских апатитовых месторождений нефелин, сфен для получения титановых продуктов, бадделеит для получения циркония [1]. В целом, комплексная разработка проводится недостаточно, а накапливаемые отходы добычи и переработки минерального сырья, т.е. техногенные месторождения также используются в малых объемах. Это объясняется недостаточным финансированием НИОКР и высокой себестоимостью опытных технологий.

Эффективность разработки техногенных месторождений, по мнению авторов, можно оценить с помощью дифференциальной ренты I (в сравнении с рудными месторождениями) и II (в сравнении методов извлечения металлов из отходов минерального сырья), а также с помощью динамической ренты (дополнительный доход в поздние периоды времени). В этом случае проводится экономическая оценка месторождений, что предполагает определение его стоимости, т.е. уровня затрат при разработке техногенного месторождения в сравнении с альтернативными вариантами. При этом учитывается

дефицитность металлов, социально-экологический и косвенный эффекты от разработки техногенных месторождений.

Таким образом, вначале проводится перспективная оценка (по аналогии с другими объектами), а затем текущая оценка (на основе детальной разведки объекта). При этом определяются индивидуальные затраты на разработку месторождения в сравнении с предельными затратами. В результате определяется оптимальный вариант. Потенциальная значимость и потребительская стоимость месторождения определяется на основе перспективного спроса и дефицитности минерального сырья.

Основополагающими методологическими принципами при экономической оценке месторождений полезных ископаемых, в том числе и техногенных месторождений, являются принципы системности и комплексности. Принцип системности позволяет рассматривать не только геологические, но и технологические, а также социально-экономические и экологические аспекты реализации проектов по извлечению металлов из отходов минерального сырья. Принцип комплексности позволяет проводить исследования на основе горногеологических и социально-экономических методов. Большое значение при оценке месторождений имеют принцип динамичности и принцип опережающего развития. Принцип динамичности предусматривает систематическое отслеживание ситуации, особенно внешних социально-экономических и экологических факторов, для принятия адекватных решений. Принцип опережающего развития позволяет прогнозировать ситуации на рынках минерального сырья на 10 - 20 лет.

Поскольку каждое месторождение полезных ископаемых, в том числе и техногенное месторождение, является уникальным объектом со своеобразными характеристиками, при его исследовании требуется системный и комплексный подход с учетом всех особенностей объекта. При изучении техногенных месторождений следует учитывать особенности распределения попутных полезных компонентов в отходах минерального сырья; наличие лабораторных, опытно-промышленных и промышленных методов извлечения металлов, а также особенности ценообразования и спроса на редкие и цветные металлы в стране и в мире.

Учитывая специфические черты исследуемых объектов, современная методология предполагает и единые, общие правила изучения. В настоящее время при изучении общественно-природных систем (ОПС), в том числе и месторождений полезных ископаемых рекомендуется применять три этапа исследований - прединвестиционный этап, этап технико-экономического обоснования (ТЭО) и этап технико-экономического проектирования (ТЭП) [4]. Методический аппарат исследований должен отвечать требованиям:

а) Анализ значительных объемов информации за небольшой промежуток времени (например, экспресс-опробование пород, руд или углей);

б) Анализ информации на основе определенных критериев;

в) Сравнение и оценка вариантов развития объекта с учетом задач социально-экономического развития региона в целом.

Целью первого этапа является проведение оценки и анализа состояния объекта на начало исследования. Это позволяет выявить наиболее эффективные направления и варианты социально-экономического развития объекта. На этапе ТЭО производится выбор наиболее эффективного варианта, его детальное изучение и обоснование технического проектирования. На последнем этапе реализуется выбранный вариант социально-экономического развития объекта с учетом всех его особенностей.

На этапах ТЭО и ТЭП может быть использована методика анализа инвестиционных проектов, рекомендуемая ЮНИДО [4]. Методика предусматривает оценку финансовой деятельности предприятия (планируемого или функционирующего), включая движение денежных потоков, определение всех видов прибыли, ликвидности, коэффициентов риска и т.д.

Таким образом, авторами предлагается следующий поэтапный методологический подход к экономической оценке ценных цветных и редких металлов в углях и золо-шлаковых отходах углей в Кузбассе с учетом специфических особенностей этих объектов:

1) Оценка состояния минерально-сырьевой базы дефицитных редких и цветных металлов в мире, России и в Кемеровской области.

2) Оценка закономерностей распределения ценных металлов на месторождениях Кузбасса в углях по пластам, а также в золо-шлаковых отходах углей.

3) Разработка метода экспрессной оценки содержания металлов в углях по пластам.

4) Определение критериев для экономической оценки запасов ценных цветных и редких металлов, содержащихся в углях и в золах углей.

5) Экономическая оценка редких и цветных металлов в углях и в золо-шлаковых отходах углей на основе выявленных критериев.

6) Выбор оптимального проекта по извлечению ценных металлов из углей и золо-шлаковых отходов углей с учетом дифференциальной ренты.

7) Оценка экономических, экологических, социальных и косвенных показателей проекта по извлечению попутных компонентов из углей и золо-шлаковых отходов углей энергетических предприятий Кузбасса.

8) Оценка перспектив использования ценных металлов, извлекаемых из углей и золо-шлаковых отходов углей, для потребностей промышленности Кемеровской области и Сибирского региона.

Решение задач 1 - 5 относится к прединвестиционному этапу, задач 6 - 7 к этапу технико-экономического обоснования, а решение задачи 8 служит основой этапа технико-экономического проектирования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Быховский Л.М., Воропаев В.И. Комплексная оценка месторождений основа рационального использования минерально-сырьевых ресурсов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2004. - № 2. - С. 16 - 20.

2. Орлов В.П. Геологическое прогнозирование. - М.: Недра, 1991. - 166 с.

3. Салихов В.А. Научные основы и совершенствование геолого-экономической оценки попутных полезных компонентов угольных месторождений (на примере Кузбасса) / В.А. Салихов; СибГИУ - 2-е изд., перераб. и доп. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008. - 249 с.

4. Территориальные основы управления. Ч. 2. Системный подход к разработке территориальных основ управления: / Г.Г. Шалмина, А.В. Загарин, В.И. Татаренко и др.; под ред. Г.Г. Шалминой; СГГА. - Новосибирск, 2003. -335 с.

© О.С. Краснов, В.А. Салихов, 2011