Effiziente CIL/CIP-Verfahren zur Goldgewinnung aus goldhaltigem Erz mit hohem Tonanteil | Professionelle Aufbereitungsverfahren zur Steigerung der Ausbeute

Goldvorkommen mit hohem Tonanteil gelten in Goldaufbereitungsanlagen als besonders „schwierige Fälle“.Sobald die Aufschlämmung zu zähflüssig wird, lässt sie sich nicht mehr rühren, die Laugungsflüssigkeit dringt nicht mehr ein und die Aktivkohle wird vom Schlamm umhüllt – obwohl das Gold eindeutig im Erz vorhanden ist, lässt sich die Ausbeute einfach nicht steigern. Viele Bergwerksbetreiber wenden die CIL/CIP-Verfahren für herkömmliche Goldvorkommen unverändert an, was dazu führt, dass sich Ablagerungen am Boden der Tanks bilden, Rohrleitungen verstopfen und der Chemikalienverbrauch sich verdoppelt, sodass bereits kurz nach Inbetriebnahme Umrüstungen erforderlich werden.Es ist nicht so, dass Gold aus tonreichen Erzen nicht mit Cyanid gewonnen werden kann, sondern dass zunächst die Variable „Ton“ beseitigt werden muss, bevor über CIL oder CIP gesprochen werden kann. Dieser Artikel beginnt mit einer Erläuterung der Mechanismen, durch die Ton die Goldgewinnung beeinträchtigt, und gibt einen systematischen Überblick über die Verfahrenskonzepte, die Anlagenkonfiguration und die wichtigsten Punkte bei der Umsetzung für tonreiche Goldvorkommen, um den Minenbetreibern zu helfen, Umwege zu vermeiden.

I. Warum ist die Goldgewinnung aus Goldvorkommen mit hohem Tonanteil so schwierig?

Das Kernproblem bei Goldlagerstätten mit hohem Tonanteil liegt nicht im „Gold“, sondern im „Ton“. Ein hoher Gehalt an Tonmineralien (Montmorillonit, Kaolinit, Illit usw.) führt bei der Cyanid-Goldgewinnung zu vierfachen Störungen:

Erstens steigt die Viskosität der Aufschlämmung, was das Rühren und den Stoffaustausch beeinträchtigt. Wenn der Ton Wasser aufnimmt und quillt, steigt die scheinbare Viskosität der Aufschlämmung deutlich an. In den Auslaugungsbecken bilden sich „tote Zonen“, in denen sich Cyanid und gelöster Sauerstoff nur schwer gleichmäßig auf der Oberfläche jedes einzelnen Erzpartikels verteilen können. Dies verschlechtert die Auslaugungskinetik und verlängert die Auslaugungszeit.

Zweitens: Störungen durch Schlammumhüllung und Adsorption. Feiner Schlamm umhüllt die Oberfläche der Goldkörner und bildet einen Schlammfilm, der die Auslaugung der Gold-Cyanid-Komplexe behindert; gleichzeitig adsorbieren die Tonpartikel aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche einen Teil der bereits gelösten Gold-Cyanid-Komplexe, was zu Verlusten an „bereits gelöstem Gold“ führt.

Drittens: Beeinträchtigung der Eindickung und der Fest-Flüssig-Trennung. Hochtonhaltige Erzsuspensionen weisen eine langsame Sedimentationsgeschwindigkeit und eine schlechte Komprimierbarkeit auf; der Überlauf aus dem Eindicker ist trüb, die Waschleistung ist gering, die Klarheit der Edelmetalllösung entspricht nicht den Anforderungen, und die Wirksamkeit der nachfolgenden Aktivkohleadsorption oder des Zinkpulver-Austauschs wird erheblich beeinträchtigt.

Viertens: „Vergiftung“ der Aktivkohle. Feiner Schlamm und organische Stoffe in der Erzsuspension verstopfen die Poren der Aktivkohle, bedecken die aktiven Stellen und verringern so die Goldaufnahmekapazität; zudem gelangen die schlammigen Bestandteile mit der Erzsuspension in das Desorptions-Elektrolysesystem und beeinträchtigen die Desorptionseffizienz sowie die Qualität des Goldschlamms.

Das Ergebnis dieser vier sich überlagernden Störungen ist: niedrige Auslaugungsrate, niedrige Adsorptionsrate, hoher Chemikalienverbrauch und hohe Ausfallrate der Anlagen. Daher besteht der erste Schritt bei CIL/CIP-Konzepten für goldhaltige Erze mit hohem Tonanteil nicht in der Auswahl der Auslaugungsbecken, sondern in der „Schlammbehandlung“.

II. Der allgemeine Ansatz des CIL/CIP-Konzepts für Goldlagerstätten mit hohem Tonanteil

Das Goldgewinnungskonzept von GoldProcessingPlant für Goldlagerstätten mit hohem Tonanteil folgt der übergeordneten Logik „zuerst den Schlamm behandeln, dann auslaugen, Parameter kontrollieren, Adsorption stabilisieren“ und gliedert sich konkret in vier Schritte:

Schritt 1: Intensivierte Erzwäsche und Entschlammung. Nach dem Brechen und vor dem Mahlen wird ein Waschvorgang durchgeführt, bei dem der Ton mithilfe einer Trommelwaschmaschine oder einer Schneckenwaschmaschine vom Erz abgelöst und dispergiert wird. In Kombination mit Trommelsieben oder Hochfrequenz-Vibrationssieben erfolgt die Entschlammung und Klassierung.Die Entnahme des feinen Schlamms richtet sich nach dem Goldgehalt: Schlamm mit niedrigem Gehalt wird direkt in das Abraumbehandlungssystem geleitet, um einen unnötigen Verbrauch von Reagenzien im Auslaugungsprozess zu vermeiden; Schlamm mit hohem Gehalt wird separat konzentriert und anschließend in das Auslaugungssystem eingeleitet, damit das Gold nicht mit dem Schlamm verloren geht.Wird dieser Schritt gut durchgeführt, lassen sich sowohl die Viskosität der Erzsuspension in den nachfolgenden Laugungsbecken als auch der Chemikalienverbrauch deutlich senken.

Schritt 2: Optimierung der Mahlfeinheit zur Vermeidung von Übermahlung und Schlammbildung. Erz mit hohem Tonanteil weist von Natur aus einen hohen Schlammgehalt auf; eine übermäßige Feinmahlung in der Mahlphase verschlimmert die Schlammbildung nur noch weiter.Durch Versuche sollte eine Mahlfeinheit ermittelt werden, die sowohl den Goldausbeutegrad als auch die Schlammbildung berücksichtigt. Dabei sollten Konfigurationen wie Gitterkugelmühlen eingesetzt werden, die eine erzwungene Entleerung ermöglichen und eine Übermahlung verhindern. In Kombination mit einer Klassierung mittels Hydraulikzyklonen werden die bereits freigesetzten feinen Partikel rechtzeitig abgetrennt, wodurch wiederholtes Mahlen vermieden wird.

Schritt 3: Auswahl des CIL- oder CIP-Verfahrens und Optimierung der Parameter. Nach erfolgreicher Schlammkontrolle ist je nach den Eigenschaften des Erzes entweder das CIL-Verfahren (gleichzeitiges Laugen und Absaugen) oder das CIP-Verfahren (zuerst Laugen, dann Absaugen) zu wählen.Bei Erzen mit hohem Tonanteil ist die Auslaugungsgeschwindigkeit oft eher langsam; beim CIP-Verfahren wird die Auslaugung zunächst abgeschlossen, bevor das Erz in den Adsorptionsbehälter gelangt, wodurch eine ausreichend lange Auslaugungszeit gewährleistet ist, was für Erze mit schlechter Auslaugungskinetik vorteilhafter ist; wenn die Auslaugungsgeschwindigkeit nach Verbesserung der Aufschlämmungsbedingungen akzeptabel ist, ist das CIL-Verfahren kompakter, erfordert weniger Behälter und ist für kleine bis mittelgroße Aufbereitungsanlagen wirtschaftlicher.Wichtige Parameter: Der pH-Wert sollte zwischen 10 und 11 gehalten werden, um Verluste durch Cyanidverflüchtigung zu verhindern;die Cyanidkonzentration sollte angemessen erhöht und die Zugabe in mehreren Stufen erfolgen; in den Auslaugungsbecken sind eine ausreichende Belüftung und Rührintensität sicherzustellen, bei Bedarf sind hocheffiziente Rührwerke mit zwei Laufrädern einzusetzen; Aktivkohle wird im Gegenstrom zugeführt und in mehreren Stufen zugegeben, die Goldbeladungskapazität wird regelmäßig überprüft und die Aktivkohle rechtzeitig ausgetauscht, um eine „Aktivkohlevergiftung“ zu vermeiden.

Schritt 4: Verstärkte Konzentration, Waschen und Klärung der Edelmetalllösung. Bei hochtonhaltigen Erzaufschlämmungen ist die Fest-Flüssig-Trennung schwierig; daher muss ein hocheffizienter Eindicker eingesetzt werden (ggf. unter Zugabe von Flockungsmitteln), um die Wascheffizienz zu gewährleisten;Die in den Adsorptions- oder Austauschprozess eingeleitete Edelmetalllösung muss geklärt sein, da ein zu hoher Gehalt an Schwebstoffen die Kapazität der Aktivkohle oder des Zinkpulvers stark beeinträchtigt. Auf der Tailings-Seite sorgt eine Filterpresse für die Trockenentleerung, wodurch sowohl die Umweltschutzanforderungen erfüllt als auch das Prozesswasser zurückgewonnen wird.

III. Sonderfälle: Was tun bei zu hohem Tonanteil?

Bei extrem hohem Tongehalt, wenn der Rühr-Laugungsprozess nicht stabil betrieben werden kann, oder bei abgelegenen Abbaustätten und niedrigem Erzgehalt kann ein Pelletierungs- und Haufenlaugungsverfahren in Betracht gezogen werden:Das Erz wird auf eine geeignete Korngröße zerkleinert, anschließend mit Zement oder Kalk als Bindemittel zu Pellets geformt, um die Durchlässigkeit der Erzhalde zu verbessern; anschließend wird die Auslaugungslösung auf eine undurchlässige Unterlage gesprüht.Das Haufenlaugungsverfahren ist einfach und mit geringen Investitionen verbunden, weist jedoch eine geringere Auslaugungsrate als die Rührlaugung auf; der Auslaugungszyklus beträgt in der Regel 30–90 Tage und eignet sich für oxidierte Goldlagerstätten mit niedrigem Gehalt und hohem Tonanteil oder für verstreute Lagerstätten. Die Entscheidung für das Haufenlaugungsverfahren sollte erst nach Überprüfung der Durchlässigkeit und Auslaugungsrate durch Säulenlaugungstests getroffen werden.

IV. Konfiguration der Kernanlagen für CIL/CIP bei Goldlagerstätten mit hohem Tonanteil

Die Umsetzung des Konzepts hängt von der Ausrüstung ab. Die Komplettkonfiguration von GoldProcessingPlant für Goldlagerstätten mit hohem Tonanteil umfasst in der Regel:

Erzwasch- und Entschlammungsabschnitt: Trommelwaschmaschine/Schneckenwaschmaschine, Trommelsieb (einschließlich mobiler Modelle), Hochfrequenz-Vibrationssieb, Hydraulikzyklon (Klassierung/Entschlammung/Anreicherung).

Zerkleinerungs- und Mahlabschnitt: Grobzerkleinerung mit Backenbrecher, Mittel- und Feinzerkleinerung mit Kegelbrecher, Gitterkugelmühle + Spiralklassierer oder Hydrozyklon für den geschlossenen Mahlkreislauf.

Laugungs- und Adsorptionsstufe: Laugungsbecken (mit Rührwerk und Belüftung), hocheffiziente CIL-Anlage (Carbon-in-Liquid) mit zwei Laufrädern, Aktivkohle-Adsorptionssystem, Aktivkohlesieb (zum Verhindern des Verlusts von Aktivkohle mit der Aufschlämmung), Aktivkohle-Entnahmevorrichtung, Desorptions- und Elektrolyseanlagen bei Raumtemperatur und Normaldruck oder bei hoher Temperatur und hohem Druck, Goldschmelzofen.Unter Bedingungen mit hohem Tonanteil müssen die Art der Durchmischung, die Belüftungsmethode und die Konstruktion zur Verhinderung von Ablagerungen am Boden des Laugungsbehälters gezielt angepasst werden.

Anreicherungs- und Entwässerungsabschnitt: Hochleistungsanreicherungsmaschine, Platten- und Rahmenfilterpresse (Trockenaustragung von Abgangsmaterial, Entwässerung des Konzentrats), Entwässerungssieb.

Hilfssysteme: Flockungsmittel-Zugabevorrichtung, Schlämmpumpen, Kohleförderpumpen, Kreislaufwassersystem.

GoldProcessingPlant verfügt über zwei eigene Produktionsstandorte in Shandong und Jiangxi, an denen die oben genannten Kernanlagen eigenständig gefertigt werden. Prozessingenieure und Maschinenbauingenieure arbeiten im Team zusammen, und die Anlagen werden gemäß den Prozesszeichnungen hergestellt, um Inkompatibilitäten an den Schnittstellen zu vermeiden. Für besondere Betriebsbedingungen wie hohe Tonanteile oder starke Korrosion können Materialauswahl, Rührwerkkonstruktion und Motorleistung individuell angepasst werden.

V. Kooperationsmodelle und Projektlaufzeit

GoldProcessingPlant erzwingt keine gebündelten Lösungen; Kunden können je nach ihrer jeweiligen Projektphase flexibel wählen:

• Nur Aufbereitungsversuche: Durchführung von Wasch- und Entschlammungsversuchen, CIL/CIP-Vergleichstests sowie Säulenlaugungsversuchen an repräsentativen Erzproben; der Bericht enthält eine Liste der ausgewählten Anlagen sowie einen vorläufigen Kostenvoranschlag.
• Nur Kauf von Prozessentwürfen/Konstruktionszeichnungen: Erstellung von Prozessablaufdiagrammen, Anlagenkonfigurationslisten, Lageplänen des Werksgeländes und Plänen der baulichen Rahmenbedingungen.
• Nur Ankauf von Anlagen: Lieferung einzelner Maschinen oder kompletter Anlagen, abgestimmt auf die Eigenschaften des Erzes, nicht aus Lagerbeständen.
• Nur Beauftragung von Ingenieuren für die Inbetriebnahme vor Ort: Vor-Ort-Betreuung bei der Montage, Leitung der Einzelinbetriebnahme und der integrierten Probebetrieb mit Material; Bau- und Montagepersonal wird vom Kunden vor Ort organisiert.
• EPC-Schlüsselfertigprojekt: Gesamtkoordination von Planung, Ausrüstung, Montageanleitung, Inbetriebnahme und Schulung; Übernahme der Verantwortung für die Produktionsziele.

Die Kosten für Vorversuche und Planung können bei der anschließenden Unterzeichnung des Anlagen- oder EPC-Vertrags vollständig angerechnet werden. Bei Standardprojekten beträgt die Dauer vom Beginn der Verfahrensplanung bis zur Inbetriebnahme etwa 8–15 Monate; bei Erzen mit hohem Tonanteil sind die Anforderungen an die Entschlammung im Waschprozess und die Abstimmung der Auslaugungsparameter höher, weshalb empfohlen wird, einen größeren Zeitpuffer für Tests und Inbetriebnahme einzuplanen.

VI. Qualitätssicherung: Die Zielvorgaben basieren auf dem Erz, die Zusagen sind vertraglich festgeschrieben

Die Ausbeute bei Goldvorkommen mit hohem Tonanteil wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, darunter die Art und der Gehalt der Tonmineralien, die Vorkommensform des Goldes, die Korngröße der Goldpartikel sowie Begleitelemente; absolute Zusagen, die sich nicht auf die Daten der Erzproben stützen, sind nicht glaubwürdig.GoldProcessingPlant verspricht: Durch strenge Prozessvalidierung und maßgeschneiderte Planung entwerfen wir für Ihre hochtonhaltige Goldmine einen Prozess, der unter den gegebenen Erzbedingungen die höchstmögliche Ausbeute erzielt;Die Inbetriebnahmeziele werden vertraglich festgehalten, und es werden angemessene Abnahmekriterien auf der Grundlage derselben Erzquelle und derselben Betriebsbedingungen vereinbart; während der Gewährleistungsfrist werden bei Qualitätsmängeln an den Anlagen Ersatzteile kostenlos ausgetauscht, und nach Ablauf der Gewährleistungsfrist werden Ersatzteile langfristig geliefert sowie Empfehlungen zur Prozessoptimierung gegeben – bei Veränderungen der Erzbeschaffenheit, Schwankungen der Chemikalienkosten und Schwankungen der Ausbeute begleiten wir Sie kontinuierlich bei der Anpassung.

Unsere Projekte erstrecken sich auf die weltweit wichtigsten Goldabbaugebiete in Afrika, Südamerika, Zentralasien und Südostasien mit einer Verarbeitungskapazität von 30–5.000 Tonnen pro Tag und umfassen die Aufbereitung von Gesteinsgold, Sandgold, schwer aufbereitbarem Erz sowie die Nachaufbereitung von Abraum. Die Herausforderungen bei der Goldgewinnung aus oxidiertem Erz mit hohem Ton- und Schlammgehalt sind genau der Schwerpunkt unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeit.

Bei der Goldgewinnung aus stark tonhaltigen Erzen geht es nicht nur um die Auswahl einer CIL/CIP-Anlage, sondern um ein Team, das sich zuerst mit dem Schlamm und dann mit dem Gold auskennt und den gesamten Prozess von der Erzprobe bis zur Goldausbeute abdeckt. GoldProcessingPlant – erst das Erz verstehen, dann die Anlage auswählen.