Anlagen und Verfahrenslösungen für die Aufbereitung von Goldlagerstätten mit großen Adern｜Effiziente Goldgewinnung zur Wertsteigerung im Bergbau

Goldadern großer Ausmaße stellen eine besonders repräsentative Kategorie von Gesteinsgoldlagerstätten dar – sie zeichnen sich durch mächtige Adern, große Vorkommen sowie eine enge Symbiose von Gold mit Quarz und Sulfiden aus, wobei grobkörniges und feinkörniges Gold häufig nebeneinander vorkommen.Diese Art von Erzen scheint auf den ersten Blick „leicht aufzubereiten“ zu sein, birgt jedoch in Wirklichkeit zwei versteckte Verluste: Grobkörniges Gold wird im Mahlkreislauf wiederholt gemahlen und gelangt nach Übermahlung zusammen mit dem Feinschlamm in die Abgänge; feinkörniges Gold und goldhaltige Sulfide werden nicht vollständig aufgeschlossen und können daher bei der Flotation nicht gewonnen werden.In vielen Aufbereitungsanlagen stagniert die Ausbeute bei etwa 80 %, wobei das Problem häufig darin liegt, dass „bei der Schwergutabscheidung nicht genug Gold gewonnen und bei der Flotation nicht gründlich genug gereinigt wurde“. Dieser Artikel befasst sich mit den Eigenschaften des Erzes aus großen Goldadern und erläutert systematisch die Konfiguration der Aufbereitungsanlagen sowie die Verfahrenskonzepte, um den Bergwerksbetreibern dabei zu helfen, das gesamte gewinnbare Gold zurückzugewinnen.

I. Eigenschaften des Erzes aus großen Goldadern und Schwierigkeiten bei der Erzaufbereitung

Unter Goldlagerstätten mit großen Adern versteht man in der Regel Quarzader-Goldlagerstätten sowie eng damit verbundene Goldlagerstätten in zerkleinerten und alterierten Gesteinen. Die Erzkörper weisen eine aderartige Form auf, sind relativ mächtig und erstrecken sich über große Entfernungen. Zu den typischen Merkmalen des Erzes gehören:

Vielfältige Formen der Goldminerale. Das Gold liegt hauptsächlich als Kluftgold und intergranulares Gold vor, wobei grobkörniges und feinkörniges Gold nebeneinander vorkommen. Grobkörniges Gold kann eine Größe im Millimeterbereich erreichen und ist mit bloßem Auge sichtbar; feinkörniges Gold liegt in mikroskopischer Form in Sulfiden wie Pyrit oder in den Zwischenräumen von Quarzkörnern vor.

Pyrite ist das vorherrschende goldhaltige Mineral. Gold steht in enger Verbindung mit Pyrit; in einigen Abschnitten des Erzkörpers treten Begleitmineralien wie Arsenopyrit, Chalkopyrit und Galenit auf. Da Gold zusammen mit Sulfiden vorkommt, ist die Rückgewinnung goldhaltiger Sulfide durch Flotation einer der wichtigsten Aufbereitungswege.

Das Ganggestein besteht hauptsächlich aus Quarz und enthält begleitende alterierte Mineralien wie Serizit. Ein hoher Quarzgehalt bedeutet einen höheren Energieverbrauch beim Mahlen und eine höhere Abrasivität; ein steigender Gehalt an alterierten, schlammartigen Mineralien beeinträchtigt die Schaumbildung bei der Flotation und den Gehalt des Konzentrats.

Demgegenüber stehen vor allem drei Schwierigkeiten bei der Aufbereitung:

• Verlust von grobkörnigem Gold durch Übermahlung. Grobkörniges, freistehendes Gold wird im Kugelmühlenkreislauf wiederholt gemahlen; wenn die Korngröße zu fein wird, lässt es sich weder durch Schwerkraftabscheidung noch durch Flotation zurückgewinnen und lagert sich zudem im Mahlkreislauf als „Goldbelag“ auf den Auskleidungsplatten und Stahlkugeln ab.
• Unzureichende Dissoziation von feinkörnigem Gold. Bei unzureichender Mahlfeinheit werden die goldhaltigen Sulfide nicht vollständig vom Ganggestein getrennt, was zu einer schlechten Selektivität bei der Flotation und einem zu niedrigen Konzentratgehalt führt.
• Unvollständige Gewinnung von grobkörnigem und feinkörnigem Gold mit einem einzigen Verfahren. Bei ausschließlicher Schwemmung wird feinkörniges Gold nicht zurückgewonnen; bei ausschließlicher Flotation geht grobkörniges Gold bereits in der Mahlstufe verloren. Daher ist ein kombiniertes Verfahren erforderlich.

II. Empfohlenes Verfahrenskonzept: Kombination aus Schwerkraftabscheidung und Flotation mit Aufteilung je nach Erzbedingungen

Die von GoldProcessingPlant für große Adergoldlagerstätten empfohlene Hauptstrategie ist die „Kombination aus Schwergutabscheidung und Flotation“, wobei im Mahlkreislauf das Prinzip „frühes und umfassendes Ausbeuten“ umgesetzt wird:

Schritt 1: Zerkleinerung und Mahlung, Gewinnung von grobkörnigem Gold durch Schwergutabscheidung. Grobzerkleinerung mit Backenbrechern, Mittel- und Feinzerkleinerung mit Kegelbrechern nach dem Prinzip „viel zerkleinern, wenig mahlen“;Im Mahlkreislauf werden Zentrifugalseparatoren (z. B. Nelson-Zentrifugen) oder Jig-Anlagen eingesetzt, um bereits gelöstes grobkörniges Einzelgold bereits im Mahl- und Klassifizierungszyklus vorzeitig zurückzugewinnen und so Verluste durch Übermahlung zu vermeiden.Das durch Schwingschütteltische veredelte Konzentrat kann direkt eingeschmolzen werden, um Gold von einheitlicher Qualität zu gewinnen, oder als hochgradiges Konzentrat verkauft werden.

Zweiter Schritt: Anreicherung der goldhaltigen Sulfide durch Flotation. Die Rückstände aus der Schwerkraftkonzentration werden der Flotation zugeführt, wobei ein Verfahren mit „einer Vorflotation, zwei Feinfluotationen und zwei Reinigungsflotationen“ oder „einer Vorflotation, drei Feinfluotationen und drei Reinigungsflotationen“ angewendet wird. Durch den Einsatz von pH-Reglern, Aktivatoren, Sammelmitteln und Schaumbildnern werden goldhaltige Sulfide wie Pyrit zusammen mit dem Gold an die Oberfläche gebracht, wodurch ein Goldkonzentrat gewonnen wird.Das Flotationskonzentrat wird zur Weiterverarbeitung an eine Schmelzanlage geliefert oder vor Ort einer Cyanidlaugung unterzogen.

Dritter Schritt: Aufteilung der Tailings entsprechend den Erzbedingungen. Wenn der Goldgehalt der Flotations-Tailings noch relativ hoch ist, das Erz stark oxidiert ist und keine Störelemente wie Kupfer, Arsen, Antimon oder Kohlenstoff enthält, kann eine Cyanidlaugung (CIL/CIP) der Tailings oder des gesamten Erzes als Auffangmaßnahme in Betracht gezogen werden;Handelt es sich bei dem Erz um primäres Sulfiderz, in dem das Gold hauptsächlich in Sulfiden vorliegt, reicht es aus, das Flotationskonzentrat einer Cyanidauslaugung zu unterziehen oder zur Verhüttung zu verkaufen, während die Abgänge direkt entwässert und entsorgt werden.

Kriterien für die Aufteilungsentscheidung: Vorkommen des Goldes (Anteil an freiem Gold, Art der goldhaltigen Mineralien), Oxidationsgrad, Gehalt an Störelementen, Anteil an grobkörnigem Gold. Diese Faktoren müssen durch Aufbereitungsversuchsdaten belegt werden – die Prozessparameter für Quarzader- und alterierte Gesteinsabschnitte unterscheiden sich oft, sodass nicht ein einziger Parametersatz für das gesamte Gebiet verwendet werden kann.

III. Konfiguration der zentralen Aufbereitungsanlagen

Zerkleinerung und Siebung: Backenbrecher (Grobzerkleinerung), Kegelbrecher (Mittel- und Feinzerkleinerung), Kreisschwingsieb/Linearschwingsieb, Vibrationsaufgeber, Förderband.Bei der Zerkleinerung von Hartgestein wird vorrangig die Kombination „Backenbrecher + Kegelbrecher“ eingesetzt, da sie eine gleichmäßige Korngröße des Ausgangsmaterials und eine gute Verschleißfestigkeit gewährleistet.

Mahlung und Klassierung: Gitterkugelmühle (erste Stufe, Zwangsaustrag, geringe Übermahlung) + Überlaufkugelmühle (zweite Stufe, Feinmahlung) in einer zweistufigen Mahlung oder, je nach Anlagengröße, in einer einstufigen Mahlung; ergänzt durch einen Schneckenklassierer oder einen Hydraulikzyklon im geschlossenen Kreislauf.Die Mahlfeinheit wird anhand von Gold-Liberationstests festgelegt.

Anreicherungsanlagen: Zentrifugalseparator (Hauptanlage zur Rückgewinnung von grobkörnigem Einzelgold aus dem Mahlkreislauf), Jig (für die Grobfraktion, hohe Durchsatzleistung), Schütteltisch (6-S-Schütteltisch/Mehrschicht-Schütteltisch, Feinkorn-Auswahl), Spiralschleuse (Grobauswahl und Abwurf).Die Anlagen zur Schwerkraftaufbereitung sind an entscheidenden Stellen im Mahl- und Klassierungskreislauf angeordnet und beeinflussen direkt die Ausbeute an grobkörnigem Gold.

Flotationsanlagen: Typ SF (selbstansaugend, geeignet für die Vor- und Zwischenaufbereitung), Typ XCF/KYF (belüftet, bevorzugt für Großanlagen), Typ BF sowie die gesamte JJF-Baureihe, die zu Anlagen für die Vor-, Zwischen- und Feinaufbereitung kombiniert werden. Die Auswahl der Flotationszellen richtet sich nach den Anforderungen an Durchsatz und Belüftungsmenge.

Konzentration und Entwässerung: Hocheffiziente Konzentratoren, Platten- und Rahmenfilter (Entwässerung des Konzentrats, Trockenaustragung der Abgänge), Entwässerungssiebe.

Goldgewinnung durch Cyanidierung (konfigurierbar nach Bedarf): Wenn der Prozess eine Cyanidierungsstufe umfasst, werden Auslaugungsbecken, Aktivkohle-Adsorptionssysteme (CIL/CIP), Desorptions-Elektrolyseanlagen, Goldschmelzöfen und Zinkpulver-Austauschanlagen bereitgestellt.

GoldProcessingPlant verfügt über zwei eigene Produktionsstandorte in Shandong und Jiangxi. Die oben genannten Kernanlagen für Zerkleinerung, Mahlung, Schwergutabscheidung, Flotation, Auslaugung und Adsorption sowie Konzentration und Entwässerung werden eigenständig hergestellt. Prozessingenieure und Maschinenbauingenieure arbeiten im Team zusammen, sodass die Anlagen gemäß den Prozesszeichnungen gefertigt werden und Schnittstellen sowie Produktionskapazitäten optimal aufeinander abgestimmt sind.Für hochsiliziumhaltiges, abrasives Erz können die Durchflussbauteile auf hochchromhaltige Legierungen oder verschleißfesten Gummi aufgerüstet werden; für saure Auslaugungsumgebungen sind korrosionsbeständiger Edelstahl oder maßgeschneiderte Innenauskleidungen möglich.

IV. Umsetzung des Konzepts: Der Weg von der Erzprobe bis zur Goldgewinnung

Für die Umsetzung von Projekten mit großen Goldadern wird empfohlen, wie folgt vorzugehen:

Schritt 1: Aufbereitungsversuche und Prozessvalidierung. Anhand repräsentativer Erzproben werden Schwergutabscheidungsversuche sowie Flotationsversuche im offenen und geschlossenen Kreislauf durchgeführt; bei Bedarf werden Vergleichstests zur Cyanidlaugung durchgeführt, um den Anteil an grobkörnigem Gold, die Mahlfeinheit, die Anzahl der Flotationsstufen und das Reagenzienschema zu bestimmen. Dem Versuchsbericht werden direkt eine Liste der ausgewählten Anlagen sowie ein vorläufiger Kostenvoranschlag beigefügt.

Schritt 2: Verfahrensplanung und technische Zeichnungen. Erstellung von Prozessablaufdiagrammen, einer Liste der Anlagenkonfiguration, eines Lageplans des Werksgeländes, von Fundamentplänen für die Anlagen sowie von Plänen zu den baulichen Voraussetzungen für die Ausschreibung der Bauarbeiten und die Organisation vor Ort.

Dritter Schritt: Herstellung und Lieferung der Anlagen. Die Kernanlagen werden gemäß den Zeichnungen gefertigt, die zugehörigen Hilfsausrüstungen wie Pumpen, Rohrleitungen und elektrische Steuerungen werden koordiniert beschafft und nach der Qualitätsprüfung im Werk versandt.

Vierter Schritt: Montageanleitung und Inbetriebnahme. Entsendung von Ingenieuren vor Ort zur Anleitung bei der Aufstellung der Anlagen, dem Anschluss der Rohrleitungen und der elektrischen Installation; Leitung der Einzelinbetriebnahme und der integrierten Probebetriebe mit Material; Optimierung der Mahlfeinheit, des Flotationsmittelprogramms und der Schwerkraftabscheidungsparameter, bis qualifiziertes Goldkonzentrat oder Gold in der gewünschten Qualität produziert wird; sowie Durchführung von theoretischen und praktischen Schulungen für das Kundenteam.

GoldProcessingPlant schreibt keine gebündelten Leistungen vor: Es ist möglich, nur Versuche durchzuführen, nur Zeichnungen zu erwerben, nur Anlagen zu beschaffen oder nur Ingenieure für die Inbetriebnahme zu beauftragen; alternativ ist auch ein kompletter EPC-Schlüsselfertigbau möglich. Die Kosten für Vorversuche und Planungsleistungen können bei der anschließenden Unterzeichnung eines Anlagen- oder EPC-Vertrags vollständig angerechnet werden.Bei Standardprojekten dauert es vom Beginn der Verfahrensplanung bis zur Inbetriebnahme etwa 8–15 Monate; durch eine sinnvolle Verflechtung der einzelnen Phasen lässt sich die Gesamtbauzeit verkürzen. Bei Auslandsprojekten muss eine Pufferzeit für die Zollabfertigung einkalkuliert werden.

V. Qualitätssicherung: Kennzahlen basieren auf dem Erz, Zusagen sind vertraglich festgeschrieben

Die Ausbeute bei großen Goldadern wird durch die natürlichen Eigenschaften des Erzes bestimmt – den Anteil an grobkörnigem Gold, die Art der goldhaltigen Mineralien, die Korngröße der Goldvererzung sowie Begleitelemente; jeder dieser Faktoren beeinflusst die endgültigen Kennzahlen.GoldProcessingPlant gibt keine absoluten Zahlen ab, die von den Daten der Erzproben abweichen. Wir verpflichten uns vielmehr dazu, durch eine präzise Verfahrensplanung und eine zielgerichtete Anlagenkonfiguration einen Prozess zu entwerfen, der unter den gegebenen Bedingungen die höchstmögliche Ausbeute für Ihr Erz erzielt;Die Ziele der Inbetriebnahme werden vertraglich festgehalten, und es werden angemessene Abnahmekriterien auf der Grundlage derselben Erzquelle und derselben Betriebsbedingungen vereinbart; die Qualitätsgarantie beträgt 12 Monate. Während dieser Zeit werden bei Qualitätsmängeln an der Anlage Ersatzteile kostenlos ausgetauscht; nach Ablauf der Garantie werden Ersatzteile langfristig geliefert und Empfehlungen zur Prozessoptimierung gegeben.

Unsere Projekte erstrecken sich auf Afrika (Ghana, Mali, Tansania, Sudan), Südamerika (Peru, Kolumbien),Zentralasien (Russland, Kasachstan) sowie Südostasien und umfassen Verarbeitungskapazitäten von 30 bis 5.000 Tonnen pro Tag, einschließlich der Aufbereitung von Gesteinsgold, Sandgold, schwer aufbereitbaren Erzen und der Nachaufbereitung von Abraum.Die Rückgewinnung von grobkörnigem Gold aus großen Goldadern in Quarz- und alterierten Gesteinsformationen sowie die Konfiguration kombinierter Verfahren gehören zu unseren besonderen Stärken.

Bei der Aufbereitung von Goldlagerstätten mit großen Adern geht es nicht nur um die Auswahl einer Zentrifuge oder einer Flotationsanlage, sondern um ein Team, das versteht, wie man grobkörniges Gold gewinnt, wie man feinkörniges Gold ausbeutet und wie Verfahren und Anlagen optimal aufeinander abgestimmt werden. GoldProcessingPlant – erst das Erz verstehen, dann die Anlage auswählen.