Wie lässt sich eine modulare Anlage für eine kleine Goldaufbereitungsanlage konfigurieren? Konzept für eine CIP-Produktionslinie mit einer Tageskapazität von 50 Tonnen

Kleine Goldaufbereitungsanlagen sind der Bereich, in dem man am leichtesten in die Falle tappt, sie „nach dem Vorbild großer Anlagen“ zu bauen.Bei einer Tageskapazität von 50 Tonnen würde sich die Amortisationszeit extrem in die Länge ziehen, wenn man die Konfigurationslogik einer Anlage für mehrere hundert Tonnen – große Hallen, große Behälter, vollständige Automatisierung – eins zu eins übernimmt. Umgekehrt lässt sich ebenfalls kein Gold gewinnen, wenn man aus Kostengründen einzelne Maschinen zusammenstellt, deren Schnittstellen nicht kompatibel sind und die Auslaugung die Anforderungen nicht erfüllt.50 Tonnen pro Tag gehören zum optimalen Bereich für modulare Aufbereitungsanlagen: Die Anlagen haben eine angemessene Größe, können werkseitig vorgefertigt und vor Ort schnell montiert werden, die Investitionen sind überschaubar und die Inbetriebnahme erfolgt zügig. Dieser Artikel erläutert die Konfigurationslogik einer CIP-Produktionslinie mit einer Tageskapazität von 50 Tonnen und erklärt, wie die Module aufgeteilt, die Anlagen zusammengestellt und die EPC-Aufgaben verteilt werden.

I. Zunächst die Voraussetzungen klären: Für welche Art von Erzvorkommen eignen sich 50 Tonnen pro Tag?

Eine kleine Aufbereitungsanlage mit einer Kapazität von 50 Tonnen pro Tag kommt in der Regel in drei Szenarien zum Einsatz: bei kleinen Goldvorkommen im Gestein, bei der zentralen Aufbereitung verstreuter Lagerstätten sowie bei der vorläufigen Testproduktion (zunächst wird eine kleine Anlage gebaut, um den Prozess zu optimieren, und später erfolgt eine Produktionserweiterung).Das CIP-Verfahren (Carbon-in-Pulp-Verfahren) eignet sich für Erze mit hohem Oxidationsgrad, in denen Gold überwiegend in freier Form vorliegt und die keine schwerwiegenden Störelemente wie Kupfer, Arsen, Antimon oder Kohlenstoff enthalten; wenn das Erz Arsen, Kohlenstoff oder Antimon enthält, müssen zunächst Vorbehandlungstests durchgeführt werden – das CIP-Verfahren kann nicht direkt angewendet werden.

Entscheidende Voraussetzung: Zunächst müssen Aufbereitungsversuche durchgeführt werden, bevor die Anlagenauswahl getroffen wird. Obwohl eine Kapazität von 50 Tonnen pro Tag relativ gering ist, darf die Prozesslogik nicht vernachlässigt werden – Mahlfeinheit, Auslaugungszeit, Cyanidkonzentration und Aktivkohleverbrauch müssen anhand der Auslaugungsversuchsdaten repräsentativer Erzproben festgelegt werden. Dem Versuchsbericht sollten eine Liste der ausgewählten Anlagen sowie ein vorläufiger Kostenvoranschlag beigefügt werden, um zu vermeiden, dass „zuerst die Anlagen gekauft und erst danach über den Prozess nachgedacht wird“.

II. Modulaufteilung einer CIP-Produktionslinie mit einer Kapazität von 50 Tonnen pro Tag

Der Kern des CIP-Verfahrens ist „zuerst Auslaugen, dann Adsorption“. Der Ablauf ist wie folgt: Zerkleinerung → Mahlen und Klassieren → Anreicherung → Auslaugung in mehreren hintereinander geschalteten Becken → Zugabe von Aktivkohle in das Adsorptionsbecken → Abtrennung der goldbeladenen Aktivkohle → Desorption und Elektrolyse → Schmelzen. Entsprechend der modularen Konfiguration lässt sich der Prozess in sechs Module unterteilen:

Modul 1: Zerkleinerungsmodul. Grobzerkleinerung mit einem Backenbrecher (z. B. kleiner Backenbrecher der PE-Serie) + Vibrationsaufgeber + Förderband, wobei die Korngröße des Ausgangsmaterials den Anforderungen für die Mahlanlage entspricht. Bei einer Kapazität von 50 Tonnen/Tag ist in der Regel eine einstufige Zerkleinerung ausreichend; bei hoher Erzfestigkeit kann eine zusätzliche Feinzerkleinerungsstufe hinzugefügt werden.Brecher und Aufgeber können in einen Stahlrahmen integriert werden, der vor Ort auf das Fundament gesetzt und an die Anschlüsse angeschlossen wird.

Modul 2: Mahl- und Klassiermodul. Kleine Kugelmühle (Gittertyp, Zwangsaustrag, übermäßiges Mahlen wird vermieden) + Schneckenklassierer oder kleiner Hydraulikzyklon im geschlossenen Kreislauf.Die Mahlfeinheit wird durch Versuche ermittelt und liegt üblicherweise bei einem Anteil von 65 %–80 % im Bereich unter 200 Mesh. Das Mahlmodul stellt hohe Anforderungen an die Fundamentbelastung und die Ausrichtung; es wird modular als „Anlage + Sockel + lokale Rohrleitungen“ geliefert, wobei das Fundament vor Ort gegossen wird.

Modul 3: Konzentrationsmodul. Ein kleiner, hocheffizienter Konzentrator (oder Schrägrohrverdichter) konzentriert den Überlauf aus der Zerkleinerung und Klassierung auf eine geeignete Auslaugungskonzentration; das Überlaufwasser wird im Kreislauf wiederverwendet. Der Durchmesser des Konzentrators für eine Kapazität von 50 Tonnen pro Tag ist nicht sehr groß, sodass er als Ganzes oder in Teilen transportiert werden kann.

Modul 4: Laugungs- und Adsorptionsmodul (CIP-Kern). Mehrere in Reihe geschaltete Laugungsbecken (mit Rührwerk und Belüftung, üblicherweise 4–6 Becken) + Adsorptionsbecken (mit Aktivkohle) + Kohlesieb + Kohleheber + Kohleförderpumpe.Das CIP zeichnet sich dadurch aus, dass der Überlauf erst nach Abschluss der Auslaugung in den Adsorptionsbehälter gelangt, wodurch eine ausreichend lange Auslaugungszeit gewährleistet ist. Da dieses Modul eine hohe Dichte an Rohrleitungen und Ventilen aufweist, eignet es sich am besten für die Vorintegration im Werk – Auslaugungsbehälter, Adsorptionsbehälter, Rohrleitungen, Ventile und Messgeräte werden im Werk vormontiert und getestet und nach Ankunft am Standort entsprechend ihrer Nummerierung an ihren Platz gebracht und angeschlossen.

Modul 5: Desorptions- und Elektrolyse-Modul. Die mit Gold beladene Aktivkohle gelangt nach der Säurewäsche in die Desorptionskolonne (bei einer Kapazität von 50 Tonnen pro Tag erfolgt die Desorption üblicherweise bei Raumtemperatur und Normaldruck); durch Elektrolyse der Desorptionsflüssigkeit wird Goldschlamm gewonnen, der anschließend zum Goldschmelzofen weitergeleitet wird, um reinem Gold zu produzieren. Dieses Modul kann als komplette skid-montierte Einheit integriert werden, benötigt nur wenig Platz und muss vor Ort lediglich an Strom, Wasser und Rohrleitungen angeschlossen werden.

Modul 6: Stromverteilungs- und Steuerungsmodul. Eine Sanftanlaufkonfiguration reduziert den Anlaufstromstoß; das SPS-Steuerungssystem, die Messgeräte und die Kabelrinnen werden als integriertes Paket geliefert; in Regionen mit instabiler Stromversorgung kann ein kleines Dieselaggregat als Notstromversorgung integriert werden.

Noch vor Ort auszuführende Arbeiten: Anlagenfundamente, Hallenkonstruktion (oder einfache Stahlkonstruktionshalle), Teile der Fernrohrleitungen, Absetzbecken/Anlagen zur Trockenentwässerung von Abraum. Die vollständigen Bauzeichnungen für die baulichen Strukturen werden von einem vor Ort zugelassenen Planungsbüro des Kunden erstellt.

III. Wesentliche Punkte zur Anlagenkonfiguration einer 50-Tonnen/Tag-CIP-Produktionslinie

Zerkleinerung: Kleiner Backenbrecher (Modellauswahl entsprechend der maximalen Korngröße des Roherzes) + Vibrationsaufgeber + Förderband. Es gilt der Grundsatz „viel zerkleinern, wenig mahlen“ – das Brechgut sollte so fein wie möglich sein, um die Belastung der Mühle zu verringern.

Mahlung und Klassierung: Kleine Gitterkugelmühle + Spiralklassierer (oder Zyklon) im geschlossenen Kreislauf. Die Dimensionierung der Kugelmühle richtet sich nach einer Durchsatzleistung von 50 Tonnen/Tag und der in Versuchen ermittelten Mahlfeinheit. Es ist unbedingt zu vermeiden, dass eine überdimensionierte Anlage unnötigen Energieverbrauch verursacht oder dass eine zu kleine Anlage dazu führt, dass die Feinheitvorgaben nicht erreicht werden.

Auslaugung und Adsorption: Die Anzahl der Auslaugbecken richtet sich nach der Formel „Auslaugzeit ÷ Verweildauer pro Becken“; bei 50 Tonnen/Tag werden üblicherweise 4–6 Becken in Reihe geschaltet; die Rührweise muss gewährleisten, dass sich die Aufschlämmung nicht am Boden absetzt und die Belüftung gleichmäßig erfolgt;Die Aktivkohle wird im Gegenstrom zugeführt und abschnittsweise hinzugefügt; ein Kohlesieb verhindert, dass die Aktivkohle mit der Aufschlämmung abfließt, und ein Kohleheber befördert die goldbeladene Aktivkohle nach oben und entnimmt sie.Wahl zwischen CIP und CIL: Wenn Versuche eine zu langsame Auslaugungsgeschwindigkeit zeigen, ist bei CIP das Verfahren „zuerst auslaugen, dann adsorbieren“ sicherer; wenn die Auslaugungsgeschwindigkeit akzeptabel ist und ein kompakter Prozess mit geringerem Tankaufwand gewünscht wird, kann CIL in Betracht gezogen werden.

Desorption und Elektrolyse: Desorptionsanlagen bei Raumtemperatur und Normaldruck eignen sich für eine Kapazität von 50 Tonnen pro Tag, sind kostengünstig und einfach zu bedienen; bei großen Mengen an goldbeladener Aktivkohle oder hohen Anforderungen an die Desorption kann eine Hochdruck- und Hochtemperaturkonfiguration in Betracht gezogen werden.

Eindickung und Entwässerung: Kleiner, hocheffizienter Eindicker + Platten- und Rahmenfilter (Trockenaustragung von Tailings oder Entwässerung des Konzentrats), ergänzt durch eine Dosieranlage für Flockungsmittel und ein Kreislaufwassersystem.

Zusatzausrüstung: Schlämmpumpen, Kohleförderpumpen, Klarwasserpumpen, Behälter zur Chemikalienaufbereitung, Schaltschränke.

GoldProcessingPlant verfügt über zwei eigene Produktionsstandorte in Shandong und Jiangxi. Die oben genannten Kernanlagen werden eigenständig hergestellt. Prozessingenieure und Maschinenbauingenieure arbeiten im Team zusammen, wobei die Modulschnittstellen gemäß den Zeichnungen vorgewandt werden, um Abweichungen zwischen Konstruktionszeichnungen und Anlagenabmessungen zu vermeiden. Bei kleinen Projekten können die Anlagenspezifikationen an die tatsächliche Verarbeitungsmenge angepasst werden, ohne dass es zu einer überdimensionierten Konfiguration kommt.

IV. Der praktische Nutzen der Modularisierung für Projekte mit einer Kapazität von 50 Tonnen/Tag

Kurze Bauzeit. Die Module werden im Werk vorgefertigt und getestet und vor Ort wie „Bausteine“ an ihren Platz gesetzt und verbunden, wodurch sich die Zeit für Installation und Inbetriebnahme deutlich verkürzt. Bei einem Projekt mit einer Kapazität von 50 Tonnen pro Tag dauert der Zeitraum vom Beginn der verfahrenstechnischen Planung bis zur Inbetriebnahme in der Regel etwa 6–10 Monate (abhängig von Logistik und Bedingungen vor Ort) – schneller als bei der herkömmlichen Montage einzelner Teile vor Ort.

Kontrollierbare Qualität. Die Verlegung der Rohrleitungen, die elektrischen Anschlüsse und die Ausrichtung der Anlagen werden bereits im Werk fertiggestellt und getestet, sodass keine Beeinträchtigungen durch Wetterbedingungen, die Qualifikation der Arbeiter oder die Baustellenbedingungen vor Ort auftreten.

Kontrollierbare Investitionen. Die modulare Konfiguration passt die Anlagenspezifikationen präzise an die Verarbeitungsmenge an und vermeidet so die bei großen Anlagen häufig auftretende Überdimensionierung. Bei einer schrittweisen Errichtung können Module nachträglich hinzugefügt werden, sodass eine spätere Produktionserweiterung keine komplette Neugestaltung erfordert.

Umzugsfreundlich. Bei verstreuten Abbaustätten und kurzfristigen Abbauprojekten erleichtert die modulare Struktur den Ab- und Aufbau sowie den Transport.

V. EPC-Schlüsselfertigprojekt: Umfang und Zeitrahmen eines 50-Tonnen-pro-Tag-Projekts

Wir übernehmen: Prozessauslegung und technische Konzeption (Analyse der Erzmerkmale, Festlegung des Prozessablaufs, Dosierungsschema), technische Planung und Zeichnungen (Anlagenlayout, Bauplan), Fertigung der Kernanlagen und Modulintegration, Koordination der zugehörigen Hilfsmaterialien, technische Anleitung bei der Montage vor Ort, Inbetriebnahme und Personalschulung, Kundendienst und Ersatzteilversorgung.

Der Kunde ist verantwortlich für: die Bauarbeiten (gemäß den Bauplanungszeichnungen), die Organisation der lokalen Montagekräfte (unter Anleitung unserer Ingenieure vor Ort), die Bereitstellung der „drei Anschlüsse und eine ebene Fläche“ sowie der Voraussetzungen für Kranarbeiten und Inbetriebnahme vor Ort, die Erledigung der lokalen behördlichen Genehmigungsverfahren.

Warum diese Arbeitsteilung kostengünstiger ist: Bei einem Projekt mit einer Kapazität von 50 Tonnen pro Tag würden die Personalkosten erheblich steigen, wenn eine große Anzahl von Arbeitskräften aus dem Inland zum Standort entsandt würde – aufgrund von Flugkosten, Visa, Unterkunft und Verpflegung sowie Tageslöhnen. Die Organisation von lokalen Montagearbeitern durch den Kunden in Verbindung mit der technischen Anleitung durch unsere entsandten Ingenieure gewährleistet sowohl die Einhaltung der Baustandards als auch eine Senkung der Personalkosten.Sollten vor Ort tatsächlich keine Arbeitskräfte zur Verfügung stehen, kann ein All-inclusive-Paket separat ausgehandelt und vertraglich vereinbart werden.

Richtwerte für den Projektzeitplan: Angebot für Verfahrensplanung und Anlagenauswahl: 7–15 Tage → Konstruktionszeichnungen: 20–30 Tage → Anlagenfertigung und Modulvorfertigung: 60–90 Tage (bei kleinen Projekten etwas kürzer) → Logistik: 30–60 Tage → Montage und Inbetriebnahme: 30–60 Tage.Bei Auslandsprojekten sind etwa 30 Tage Pufferzeit für die Zollabfertigung einzuplanen.

GoldProcessingPlant sieht keine obligatorische Bündelung vor: Es ist möglich, nur Aufbereitungsversuche durchzuführen, nur die Verfahrensplanung oder Zeichnungen zu erwerben, nur Anlagen zu beschaffen, nur Ingenieure für die Inbetriebnahme zu beauftragen oder ein komplettes EPC-Schlüsselfertigprojekt in Auftrag zu geben. Die Kosten für Vorversuche und Planung können bei der anschließenden Unterzeichnung eines Anlagen- oder EPC-Vertrags vollständig angerechnet werden.

VI. Qualitätssicherung und langfristiger Support

Auch bei einer kleinen Anlage mit einer Kapazität von 50 Tonnen pro Tag müssen die Leistungsziele vertraglich festgehalten werden.GoldProcessingPlant verspricht: Die Ausbeutekennzahlen werden auf der Grundlage der Erzmerkmale und der Versuchsdaten festgelegt; die Inbetriebnahmeziele werden vertraglich festgehalten; es werden angemessene Abnahmekriterien auf der Grundlage derselben Erzquelle und derselben Betriebsbedingungen vereinbart; die Gewährleistungsfrist beträgt 12 Monate; während dieser Zeit werden bei Qualitätsmängeln an den Anlagen Ersatzteile kostenlos ausgetauscht; nach Ablauf der Frist werden Ersatzteile langfristig geliefert und Empfehlungen zur Prozessoptimierung gegeben.Das Unternehmen wendet das Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 an; die Produkte sind CE-zertifiziert. Die Projekte erstrecken sich auf wichtige Goldabbaugebiete in Afrika, Südamerika, Zentralasien und Südostasien mit einer Verarbeitungskapazität von 30 bis 5.000 Tonnen pro Tag – sowohl für kleine als auch für große Anlagen gelten einheitliche Konstruktions- und Verfahrensstandards, lediglich die Auslegungsdaten der Anlagen unterscheiden sich.

Bei der modularen Konfiguration kleiner Goldaufbereitungsanlagen geht es nicht darum, „günstige Anlagen zu kaufen“, sondern darum, „eine Anlage für 50 Tonnen entsprechend der Menge von 50 Tonnen zu konfigurieren“: Der Prozess wird im Versuch festgelegt, der Prozess bestimmt die Module, die Module bestimmen die Anlagen und der EPC-Vertrag legt die Verantwortlichkeiten fest. GoldProcessingPlant – erst das Erzvorkommen verstehen, dann die Anlage konfigurieren.