Aufbereitung von Goldlagerstätten im Konglomerat-Typ – Effiziente Verfahren und Anlagenkonzepte zur Goldgewinnung – Maßgeschneiderte Lösungen für professionelle Erzaufbereitungsanlagen

Goldvorkommen in Konglomeratgestein gehören zu den Arten von Goldlagerstätten, bei denen man sich aufgrund ihres äußeren Erscheinungsbildes leicht täuschen lässt.Konglomerat selbst ist ein Produkt tektonischer Aktivitäten oder vulkanischer Prozesse; das Erz besteht aus Konglomeratkörnern unterschiedlicher Größe und Bindematerial – Gold kann sowohl im Inneren der Konglomeratkörner vorkommen als auch im Bindematerial angereichert sein; das Bindematerial kann silikatisch, eisenhaltig, tonhaltig oder karbonatisch sein.Diese Struktur mit „zwei Trägern und variabler Zusammensetzung“ führt dazu, dass bei Konglomerat-Goldlagerstätten sowohl der Goldgehalt als auch die Vorkommensbedingungen innerhalb desselben Erzkörpers starken Schwankungen unterliegen können. Wenn man bei der Auswahl der Anlagen und der Festlegung des Verfahrens vom Ansatz eines einheitlichen Erzes ausgeht, kann es leicht zu einer Situation kommen, in der „je nach Abbauabschnitt die Kennwerte sinken“.Dieser Artikel befasst sich mit der Verarbeitungslogik von Goldlagerstätten im Konglomeratgestein und erläutert, wie effiziente Goldgewinnungsverfahren festgelegt, Anlagenkonzepte zusammengestellt und Aufbereitungsanlagen maßgeschneidert werden.

I. Eigenschaften des Erzes aus konglomeratartigen Goldlagerstätten und Herausforderungen bei der Erzaufbereitung

Die typischen Merkmale von Goldlagerstätten vom Typ Konglomerat lassen sich in vier Punkten zusammenfassen:

Strukturell handelt es sich um einen doppelten Träger aus „Konglomerat + Bindematerial“. Die Zusammensetzung des Konglomerats ist komplex; es kann sich um frühes Umgebungsgestein, frühe Mineralisierungen oder auch um Produkte hydrothermaler Umwandlung handeln; das Bindematerial füllt die Zwischenräume des Konglomerats aus und variiert in seiner Zusammensetzung von silikatisch über eisenhaltig bis hin zu tonhaltig und karbonatisch.Die Anreicherung von Gold steht oft in engem Zusammenhang mit der Art des Bindemittels – in eisen- und silikatischen Bindemitteln ist die Goldanreicherung deutlicher, während tonhaltige Bindemittel leicht zu Störungen bei der Aufbereitung führen können.

Die Vorkommensformen von Gold sind vielfältig. Gold kann in freier Form in den Spalten der Geröllkörner und in den Poren des Bindematerials vorkommen oder in Form von mikroskopischem bzw. submikroskopischem Gold in Sulfiden (Pyrit, Arsenopyrit usw.) oder silikatischem Bindematerial eingeschlossen sein. Das gleichzeitige Vorkommen von grobkörnigem und feinkörnigem Gold ist die Regel.

Häufig treten Sulfide und tonhaltige Bestandteile als Begleitmineralien auf. Gold in Sulfiden bedeutet, dass die Flotation ein gangbarer Weg ist; bei hohem Gehalt an tonhaltigen Bindemitteln steigt die Viskosität der Aufschlämmung, die Vertonung während des Mahlprozesses nimmt zu und die Flotationsschaumbildung verschlechtert sich, was ähnliche Verarbeitungsschwierigkeiten wie bei tonhaltigen Goldlagerstätten mit sich bringt.

Der Gehalt und die Eigenschaften innerhalb des Erzkörpers schwanken stark. Die Zusammensetzung der Konglomerate und die Art der Bindemittel können sich in verschiedenen Konglomeratzonen und in unterschiedlichen Tiefen deutlich unterscheiden; die Anpassungsfähigkeit des Aufbereitungsprozesses muss durch die Zusammenstellung der Erzmischungen und die Anpassung der Parameter gewährleistet werden.

Daraus ergeben sich folgende Herausforderungen bei der Aufbereitung:

• Die ungleichmäßige Goldverteilung lässt sich mit einem einzigen Verfahren nicht vollständig ausnutzen. Grobkörniges Gold im Konglomerat wird frühzeitig durch Schwerkraftabscheidung gewonnen, während feinkörniges Gold und goldhaltige Sulfide im Bindematerial durch Flotation oder Cyanidierung zurückgewonnen werden; ein kombiniertes Verfahren ist die Regel.
• Die Art des Bindemittels bestimmt den Ablauf des Prozesses. Bei vorwiegend silikatischen oder eisenhaltigen Bindemitteln verlaufen Flotation oder Cyanidierung relativ reibungslos; bei vorwiegend tonhaltigen Bindemitteln müssen zunächst die Entschlammung intensiviert und die Mahlfeinheit optimiert werden, da sonst der gesamte nachfolgende Prozess beeinträchtigt wird.
• Schwankungen in der Erzqualität erfordern Anpassungsspielraum im Prozess. Bei der Konzeption des Konzepts müssen die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Erzabschnitte berücksichtigt und Spielraum für betriebliche Anpassungen sowie die Möglichkeit lokaler Verfahrensumstellungen vorgesehen werden.

II. Wie legt man ein effizientes Verfahren zur Goldgewinnung fest?

Für Goldlagerstätten vom Typ Konglomerat gibt es keinen „Universallösung“; empfohlen wird eine Aufteilung nach den Eigenschaften des Erzes:

Variante 1: Kombination aus Schwerkraftabscheidung und Flotation. Geeignet für Erzvorkommen, in denen Gold überwiegend in freier Form vorliegt, grobkörniges Gold zusammen mit goldhaltigen Sulfiden vorkommt und die Bindemittel hauptsächlich aus Silizium- bzw. Eisenmineralien bestehen.Der Mahlkreislauf ist mit einem Zentrifugalseparator (z. B. einer Nelson-Zentrifuge) oder einem Jig ausgestattet, um grobkörniges freies Gold vorab zurückzugewinnen; das Schwermedienkonzentrat wird nach der Feinauswahl auf einem Schütteltisch geschmolzen oder verkauft;Die Rückstände aus der Schwemmung werden der Flotation zugeführt, wo die goldhaltigen Sulfide im Verfahren „eine Vorreinigung, zwei Reinigungen, zwei Spülungen“ oder „eine Vorreinigung, drei Reinigungen, drei Spülungen“ flotiert werden; das gewonnene Goldkonzentrat wird zur Verhüttung oder zur Cyanidbehandlung weitergeleitet. Dies ist der am häufigsten verwendete Hauptprozess bei goldhaltigen Konglomerat-Lagerstätten.

Verfahren 2: Kombination aus Flotation und Cyanidierung. Geeignet für Abbauabschnitte, in denen Gold hauptsächlich in Sulfiden vorkommt und die goldhaltigen Mineralien durch Flotation effektiv angereichert werden können. Nach der Gewinnung des Goldkonzentrats durch Flotation wird dieses einer Cyanidlaugung (CIL/CIP) unterzogen oder direkt zur Verhüttung verkauft; je nach Goldgehalt der Flotationsrückstände wird entschieden, ob diese weiter aufbereitet oder direkt entwässert und entsorgt werden.In arsenhaltigen Abschnitten muss Arsenit bei der Flotation unterdrückt oder das Arsen-Gold-Konzentrat separat flotiert werden, um zu verhindern, dass Arsen in das nachfolgende Cyanidierungssystem gelangt und Cyanid verbraucht.

Verfahren 3: CIL/CIP-Verfahren mit dem gesamten Schlamm. Geeignet für Erzvorkommen mit hohem Oxidationsgrad, in denen Gold überwiegend in freier Form vorliegt, die keine Störelemente wie Kupfer, Arsen, Antimon oder Kohlenstoff enthalten und deren Bindemittel einfach strukturiert sind. Der Prozessablauf umfasst Zerkleinerung und Mahlen → Anreicherung → Auslaugung und Adsorption → Desorption und Elektrolyse → Schmelzen.Bei hohem Gehalt an schlammigen Bindemitteln ist eine vorgelagerte Erzwäsche zur Entschlammung sowie eine Optimierung der Auslaugungsparameter erforderlich.

Verfahren 4: Kombination aus Schwerkraftabscheidung, Flotation und Cyanidierung. Geeignet für komplexe Erzvorkommen, in denen grobkörniges und feinkörniges Material koexistieren und die Ausbeute mit einem einzelnen Verfahren nicht den Anforderungen entspricht. Der Prozess ist lang, erfordert zahlreiche Anlagen und stellt hohe Anforderungen an die Inbetriebnahme, bietet jedoch die größte Sicherheit hinsichtlich der Ausbeute.

Grundlagen für die Entscheidung über die Aufteilungsvariante: Analyse der Goldphasen (Anteil an freiem Gold, in Sulfiden eingebundenem Gold und in Gangart eingebundenem Gold), Art der goldhaltigen Mineralien, Zusammensetzung und Schlammgehalt der Bindemittel, Begleitelemente (Arsen, Kohlenstoff, Antimon, Kupfer), Oxidationsgrad, Anteil an grobkörnigem Gold.Diese Daten müssen durch Aufbereitungsversuche ermittelt werden – da es bei goldhaltigen Konglomerat-Lagerstätten große Unterschiede zwischen den einzelnen Abschnitten gibt, muss bei der Probenahme die Repräsentativität der Gemische berücksichtigt werden. Am besten werden für jeden Abschnitt separate Versuche durchgeführt, um anschließend den Hauptprozess und die Anpassungsmaßnahmen gemeinsam festzulegen.

III. Wie wird die Anlagenkonfiguration festgelegt?

Entsprechend dem oben beschriebenen Verfahrensablauf umfasst die Kernausstattung einer Aufbereitungsanlage für Goldlagerstätten vom Typ Konglomerat:

Zerkleinerung und Siebung: Backenbrecher (Grobzerkleinerung), Kegelbrecher (Mittel- und Feinzerkleinerung), Kreisschwingsieb/Linearschwingsieb, Vibrationsaufgeber, Förderband.Bei hartem Konglomerat wird vorrangig die Kombination „Backenbrecher + Kegelbrecher“ empfohlen, da sie eine gleichmäßige Korngröße und eine gute Verschleißfestigkeit gewährleistet.

Erzwaschung und Entschlammung (unbedingt erforderlich bei schlammigen, zementierten Erzvorkommen): Trommelwaschanlage/Schneckenwaschanlage, Trommelsieb, Hochfrequenz-Vibrationssieb, Hydrozyklon; zunächst werden die schlammigen, zementierten Bestandteile abgetrennt, bevor das Erz gemahlen wird, um zu vermeiden, dass der Schlamm den gesamten Prozess stört.

Mahlung und Klassierung: Gitterkugelmühle (erste Stufe, Zwangsaustrag, geringe Übermahlung) + Überlaufkugelmühle (zweite Stufe, Feinmahlung) oder einstufige Konfiguration, ergänzt durch eine Schneckenklassiermaschine oder einen Hydraulikzyklon im geschlossenen Kreislauf. Die Mahlfeinheit wird anhand von Gold-Liberationstests festgelegt.

Schwerkraftabscheidungsanlagen: Zentrifugalabscheider (Hauptanlage zur Rückgewinnung von grobkörnigem Gold aus dem Mahlkreislauf), Jig-Maschinen, 6-S-Schütteltische/Mehrschicht-Schütteltische (Feinauswahl), Spiralschlitten (Grobauswahl und Abwurf).

Flotationsanlagen: SF-Typ (selbstansaugend), XCF/KYF-Typ (belüftet, bevorzugt für Großanlagen), BF-Typ, JJF-Typ in der gesamten Baureihe, kombiniert zu Vor-, Zwischen- und Feinsortieranlagen; für arsenhaltige Erzabschnitte ist ein entsprechendes System zur Zugabe von Inhibitoren vorzusehen.

Cyanidlaugung und Adsorption (konfigurierbar nach Bedarf): Laugungsbecken, hocheffiziente Doppelimpeller-Kohleraugungsbecken, Aktivkohleadsorptionssysteme, Kohlesiebe, Kohleabscheider, Desorptions-Elektrolyseanlagen, Goldschmelzöfen; die Rührweise, die Belüftungsmethode und die Auslegung zur Verhinderung von Ablagerungen am Beckenboden der Laugungsbecken für schlammige Erze müssen gezielt angepasst werden.

Eindickung und Entwässerung: Hochleistungs-Eindicker (mit Flockungsmittelzugabe für schlammige Erzaufschlämmungen), Platten- und Rahmenfilterpressen (Trockenabführung von Abgangsmaterial, Entwässerung des Konzentrats), Entwässerungssiebe.

Hilfssysteme: Schlämme- und Schlammpumpen, Kohleförderpumpen, Frischwasserpumpen, Kreislaufwassersystem, Stromverteilungs- und Steuerungssystem; bei Projekten im Ausland können Dieselgeneratoren integriert werden.

GoldProcessingPlant verfügt über zwei eigene Produktionsstandorte in Shandong und Jiangxi, an denen die oben genannten Kernanlagen eigenständig hergestellt werden. Prozessingenieure und Maschinenbauingenieure arbeiten im Team zusammen, sodass die Anlagen gemäß den Prozesszeichnungen gefertigt werden und Schnittstellen sowie Produktionskapazitäten optimal aufeinander abgestimmt sind.Angesichts der Schwankungen im Erzgehalt von Goldvorkommen im Konglomerat-Typ wird bei der Planung ein Spielraum für Anpassungen vorgesehen: Die Anzahl der Flotationsstufen kann je nach Abbauabschnitt angepasst werden, die Position der Schwerkraftabscheidungsanlagen lässt sich entsprechend dem Anteil an grobkörnigem Gold optimieren und die Auslaugungsparameter können je nach Schlammgehalt angepasst werden.Für hochsilikatisches, abrasives Erz werden verschleißfeste Werkstoffe verwendet, und für die saure Laugungsumgebung werden maßgeschneiderte Korrosionsschutzmaßnahmen getroffen.

IV. Maßgeschneiderte Aufbereitungsanlage: Der Weg vom Erzprobenmaterial bis zum Goldausgang

Die maßgeschneiderte Auslegung einer Aufbereitungsanlage für Goldvorkommen in Konglomeratgestein erfolgt in fünf Schritten:

Schritt 1: Aufbereitungsversuche und Prozessvalidierung. Aus jedem Abbaugebiet werden repräsentative Proben entnommen, die einer chemischen Multielementanalyse, einer Analyse der Goldphasen und einer Analyse der Korngrößenverteilung unterzogen werden. Anschließend werden Schwergutabscheidungsversuche, Flotationsversuche im offenen bzw. geschlossenen Kreislauf sowie Cyanidlaugungsversuche (einschließlich CIL/CIP-Vergleich) durchgeführt; bei Bedarf erfolgen zudem Versuche zur Entschlammung des Erzes und Tests zur Sedimentationsfähigkeit.Dem Versuchsbericht liegen eine Liste der ausgewählten Anlagen sowie ein vorläufiger Kostenvoranschlag bei.

Schritt 2: Verfahrensauslegung und technische Zeichnungen. Auf der Grundlage der Versuchsdaten werden ein Prozessablaufdiagramm, eine Liste der Anlagenkonfiguration, ein Lageplan des Werksgeländes, Fundamentpläne für die Anlagen sowie Pläne zu den baulichen Voraussetzungen erstellt; außerdem werden angesichts der Schwankungen im Erzgehalt Betriebsanpassungsbereiche und technische Hinweise bereitgestellt.

Dritter Schritt: Anlagenbau und modulare Lieferung. Herstellung der Kernanlagen, Koordination der zugehörigen Hilfsmaterialien und Qualitätskontrolle vor Auslieferung.Eine Aufbereitungsanlage für goldhaltiges Konglomerat kann nach dem modularen Prinzip unterteilt werden – die Module für Zerkleinerung, Mahlung und Klassierung, Flotation, Auslaugung und Adsorption, Desorption und Elektrolyse sowie Stromverteilung und Steuerung werden werkseitig vorgefertigt und vor Ort schnell montiert, was die Bauzeit verkürzt und die Qualität sicherstellt.

Vierter Schritt: Montageanleitung und Inbetriebnahme. Entsandte Ingenieure leiten die Aufstellung der Anlagen, den Anschluss der Rohrleitungen und die Elektroinstallation, führen die Inbetriebnahme einzelner Maschinen sowie die integrierten Testläufe mit Material durch und optimieren die Mahlfeinheit, das Flotationsreagenzsystem sowie die Parameter für die Schwergutabscheidung und die Auslaugung, bis ein qualifiziertes Goldkonzentrat oder Gold mit der gewünschten Qualität gewonnen wird. Zudem schulen sie das Kundenteam und erläutern die wichtigsten Punkte zur Parameteranpassung für verschiedene Erzvorkommen.

Fünfter Schritt: Langfristiger technischer Support. Die Gewährleistungsfrist beträgt 12 Monate; während dieser Zeit werden bei Qualitätsmängeln der Anlagen Ersatzteile kostenlos ausgetauscht. Nach Ablauf der Gewährleistungsfrist werden Ersatzteile langfristig bereitgestellt und Empfehlungen zur Prozessoptimierung gegeben – bei Veränderungen der Erzeigenschaften, Schwankungen der Reagenzienkosten und Schwankungen der Ausbeute wird der Kunde kontinuierlich bei der Anpassung begleitet.

GoldProcessingPlant erzwingt keine gebündelten Leistungen: Es ist möglich, nur Aufbereitungsversuche durchzuführen, nur die Prozessplanung oder Konstruktionszeichnungen zu erwerben, nur einzelne Maschinen oder komplette Anlagen zu kaufen, nur Ingenieure für die Inbetriebnahme vor Ort 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.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 wird ein Puffer für die Zollabfertigung eingeplant.

V. Qualitätssicherung: Die Kennzahlen basieren auf dem Erz; bei der Planung werden keine Standardvorlagen verwendet

Die Ausbeute bei Goldlagerstätten vom Konglomerat-Typ wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, darunter die Art des Konglomerats und des Bindemittels, die Vorkommensform des Goldes, die goldhaltigen Mineralien, der Schlammgehalt, Begleitelemente sowie der Anteil an grobkörnigem Gold; die Kennzahlen können je nach Abbauabschnitt deutlich variieren.GoldProcessingPlant gibt keine absoluten Zahlen ab, die von den Versuchsdaten abweichen. Wir versprechen vielmehr: Wir führen Versuche für jeden Abbauabschnitt durch, legen den Prozess anhand der Daten fest und wählen die Ausrüstung entsprechend dem Prozess aus, um für Ihr Erz den Plan mit der unter den gegebenen Bedingungen erreichbaren höchsten Ausbeute zu entwerfen;Die Ziele der Inbetriebnahme werden vertraglich festgehalten, und es werden angemessene Abnahmekriterien auf der Grundlage derselben Erzquelle und derselben Betriebsbedingungen vereinbart; bei der Konzeption des Konzepts wird Spielraum für Schwankungen im Erzgehalt eingeplant, und im Rahmen der Schulungen werden dem Kundenteam die Anpassungsgrenzen klar erläutert.

Unsere Projekte erstrecken sich auf die weltweit wichtigsten Goldabbaugebiete in Afrika, Südamerika, Zentralasien und Südostasien mit Verarbeitungskapazitäten von 30 bis 5.000 Tonnen pro Tag und umfassen die Aufbereitung von Gesteinsgold, Sandgold, schwer aufbereitbarem Erz sowie die Nachaufbereitung von Abraum.Die Konfiguration kombinierter Verfahren und die maßgeschneiderte Planung von Aufbereitungsanlagen für strukturell alterierte Goldlagerstätten wie beispielsweise Konglomerat-Typen gehören zu unseren besonderen Stärken.

Bei der Aufbereitung von Goldlagerstätten vom Konglomerat-Typ geht es nicht nur um die Auswahl einer Anlage, sondern um ein Team, das zunächst genau ermittelt, wie das Gold in den Konglomeraten und Bindematerialien vorliegt, dann den Prozess festlegt und die Aufbereitungsanlage entsprechend diesem Prozess maßschneidert. GoldProcessingPlant – erst das Erzvorkommen verstehen, dann die Anlage auswählen.