Quecksilberfreie Goldgewinnungstechnologie – eine neue, umweltfreundliche und effiziente Methode zur Goldgewinnung – unterstützt Unternehmen bei der ökologischen Modernisierung

Die Goldgewinnung mit Quecksilberplatten war einst die „praktischste“ Methode zur Goldgewinnung in Sandgold- und kleinen Gesteinsgoldlagerstätten – kostengünstig, schnell umsetzbar und mit sofort sichtbarem Ergebnis.Doch die Nachteile von Quecksilber sind ebenso offensichtlich: Quecksilberdämpfe verursachen irreversible Schäden am Nervensystem der Bediener, und quecksilberhaltige Abraumhalden sowie Abwässer führen zu einer langfristigen Verschmutzung von Böden und Gewässern. Immer mehr Länder und Regionen haben die Goldgewinnung mit Quecksilber ausdrücklich eingeschränkt oder verboten, und auch Umweltkontrollen sowie Exportvorschriften zwingen Unternehmen zur Umstellung.Die Frage ist: Lässt sich Gold auch ohne Quecksilber gewinnen? Die Antwort lautet: Ja, und die Ausbeute muss dabei nicht unbedingt geringer sein.Die quecksilberfreie Goldgewinnung bedeutet nicht, „Umweltschutz gegen Wirtschaftlichkeit einzutauschen“, sondern durch eine sinnvollere Konfiguration der Sortieranlagen und ein geeignetes Verfahrenspaket sowohl grobkörniges als auch feinkörniges Gold getrennt zu gewinnen. Dieser Artikel beginnt mit den technischen Ansätzen für quecksilberfreie Alternativen und erläutert, wie die Anlagen konfiguriert, die Verfahren ausgewählt und die umweltfreundliche Modernisierung umgesetzt werden.

I. Warum muss man sich vom Quecksilbermischen verabschieden?

Die Gesundheitsrisiken sind irreversibel. Bei der Quecksilberverwendung verflüchtigt sich Quecksilber in Form von Dämpfen, und langfristiger Kontakt schädigt das Nervensystem und die Nieren; handwerkliche Verfahren wie das manuelle Auspressen von Quecksilberamalgam und das Verdampfen von Quecksilber über offener Flamme bergen ein noch höheres Risiko.

Langfristige Umweltverschmutzung. Das Quecksilber aus den Rückständen der Quecksilbervermischung wird kontinuierlich in Boden und Gewässer freigesetzt und reichert sich in der Nahrungskette an; die Kosten für die Sanierung der durch die direkte Einleitung von Abwässern aus der Quecksilbervermischung verursachten Verschmutzung sind extrem hoch.

Der Druck zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften nimmt stetig zu. Das internationale „Minamata-Übereinkommen“ enthält klare Auflagen für die Verwendung und Emission von Quecksilber; viele Länder haben die Goldgewinnung mittels Quecksilbermischung bereits verboten; auch die Anforderungen der Exportmärkte an die Rückverfolgbarkeit von „quecksilberfreiem Gold“ steigen. Produktionskapazitäten, die auf die Quecksilbermischung angewiesen sind, sehen sich nicht nur mit Umweltstrafen konfrontiert, sondern auch mit Risiken beim Marktzugang.

Die Rückgewinnungsrate bei der Quecksilber-Mischung selbst ist nicht hoch. Quecksilberplatten sind nur bei gut dissoziiertem, grobkörnigem freiem Gold wirksam; feinkörniges Gold, eingebettetes Gold und Gold in goldhaltigen Sulfiden gehen weiterhin verloren; auch der Goldverlust während der Amalgambehandlung wird häufig unterschätzt.Mit anderen Worten: Die Quecksilbermischung ist ein „Tausch von Umwelt und Gesundheit gegen kurzfristige Bequemlichkeit“ und stellt nicht die optimale Technologie zur Goldgewinnung dar.

II. Der Kernansatz der quecksilberfreien Goldgewinnung

Die technische Logik der quecksilberfreien Goldgewinnung lautet: Grobkörniges Gold wird frühzeitig durch Schwerkraftabscheidung gewonnen, während feinkörniges Gold und eingebettetes Gold durch Flotation, Cyanidierung oder kombinierte Verfahren nachträglich gewonnen werden. Die konkreten Verfahren richten sich nach der Art des Erzes:

Verfahren 1: Vollständiger Schwerkraftabscheidungsprozess (vorwiegend Sandgoldvorkommen und grobkörniges freies Gold). Dies ist der direkteste Weg, um Quecksilberplatten zu ersetzen. Der Ablauf ist wie folgt: Waschen und Klassieren mit Trommelsieb/Waschmaschine → Grobauswahl in Rinnen → Anreicherung in Zentrifugen → Feinauswahl auf Schütteltischen → Schmelzen des gemischten Goldes.Rinnen und Zentrifugen dienen der Gewinnung von grobkörnigem Gold, Schüttelsiebe der Feinvorteilung; das Schwerkraftkonzentrat wird direkt eingeschmolzen, wobei während des gesamten Prozesses kein Quecksilber zum Einsatz kommt. Für verstreute Lagerstätten kann eine mobile Anlage gewählt werden; bei konzentrierten Vorkommen kommt eine stationäre Anlage zum Einsatz.Die Rückgewinnungsrate bei der Schwerkraftanreicherung hängt vom Grad der Dissoziation sowie von der Kombination der Anlagen ab – die Reihenfolge und die Parameter der Rinnen, Zentrifugen und Schütteltische bestimmen direkt die Rückgewinnungseffizienz von grobkörnigem und feinkörnigem Gold.

Verfahren 2: Kombination aus Schwerkraftabscheidung und Flotation (Gesteinsgoldvorkommen, bei denen grobkörniges und feinkörniges Gold gemeinsam vorkommen). Im Mahlkreislauf wird eine Zentrifuge eingesetzt, um grobkörniges, freies Gold vorab zu gewinnen; das Rückstandsmaterial aus der Schwerkraftabscheidung wird der Flotation zugeführt, wo durch Anreicherung der goldhaltigen Sulfide ein Goldkonzentrat gewonnen wird, das zur Schmelze oder zur Cyanidbehandlung weitergeleitet wird.Die Schwemmung ersetzt die Funktion der Quecksilberplatten bei der „Gewinnung von Grobgold“, während die Flotation die Rückgewinnung von Feingold und goldhaltigen Sulfiden gewährleistet; dies ist die häufigste Kombination bei der Umstellung auf quecksilberfreie Verfahren.

Verfahren 3: CIL/CIP-Cyanidlaugung (Goldgewinnung aus dem gesamten Schlamm durch Cyanid). Geeignet für Erze, in denen Gold überwiegend in freier Form vorliegt und die keine Störelemente wie Kupfer, Arsen, Antimon oder Kohlenstoff enthalten. Zerkleinerung und Mahlung → Anreicherung → Laugungsbecken (Zugabe von Cyanid und Kalk zur pH-Einstellung)→ Aktivkohleadsorption (CIL: gleichzeitige Auslaugung und Adsorption / CIP: Auslaugung vor Adsorption) → Trennung der goldhaltigen Aktivkohle → Desorption und Elektrolyse → Schmelzen des Goldschlamms. Cyanid selbst enthält kein Quecksilber; in Verbindung mit einer entsprechenden Behandlung der cyanidhaltigen Abwässer und der Trockenentleerung der Abraumhalden können die Umweltschutzanforderungen erfüllt werden.

Verfahren 4: Zinkpulver-Verdrängung (Goldgewinnung aus Edelmetalllösungen). Geeignet für die Goldrückgewinnung aus Haufenlaugungs- und CCD-Gegenstromwasch-Edelflüssigkeiten als Alternative zur Aktivkohleadsorption; geeignet für Edelflüssigkeiten mit hohem Silbergehalt oder bei denen die Aktivkohleadsorption keine guten Ergebnisse liefert. Klärung und Filtration der Edelflüssigkeit → Entsauerstoffung → Zugabe von Zinkpulver zur Verdrängung → Filtration des Goldschlamms → Säurewäsche → Schmelzen; der gesamte Prozess erfolgt quecksilberfrei.

Verfahren 5: Kombiniertes Verfahren. Eine Kombination aus Schwerkraftabscheidung, Flotation und Cyanidierung, bei der die einzelnen Schritte entsprechend den Eigenschaften des Erzes ausgewählt werden. Dies ist die Lösung mit der höchsten Sicherheitsreserve hinsichtlich der Rückgewinnungsrate im Rahmen der Umstellung auf quecksilberfreie Verfahren.

Es sei darauf hingewiesen: Quecksilberfrei ≠ cyanidfrei. Die Cyanidlaugung ist eine ausgereifte industrielle Technologie zur Goldgewinnung; der Schwerpunkt des Umweltschutzmanagements liegt dabei auf dem geschlossenen Kreislauf des cyanidhaltigen Abwassers, der vorschriftsmäßigen Behandlung und der Trockenlagerung der Abgänge;Sollten in der Projektregion zusätzliche Einschränkungen hinsichtlich der Verwendung von Cyaniden bestehen, kann die Machbarkeit einer Kombination aus Schwergutabscheidung und Flotation oder der Einsatz von cyanidfreien Auslaugungsmitteln geprüft werden, wobei die Ergebnisse von Erzversuchen und die örtlichen Vorschriften maßgeblich sind.

III. Wie werden Anlagen zur quecksilberfreien Goldgewinnung konfiguriert?

Erzwasch- und Schwergutabscheidungsanlagen (Hauptalternative zu Quecksilberplatten): Trommelwaschanlagen/Schneckenwaschanlagen, Trommelsiebe (einschließlich mobiler Modelle), Rinnen (Spiralrinnen, Agitations-/Goldbindungsrinnen), Zentrifugen (zur Rückgewinnung von grobkörnigem und feinkörnigem Gold), Jig-Anlagen, 6-S-Schütteltische/Mehrschicht-Schütteltische, Sandpumpen.Der Kern der quecksilberfreien Umrüstung von Alluvialgoldlagerstätten und kleinen Bergbaustandorten besteht darin, diese Kombination von Schwerkraftabscheidungsanlagen richtig zusammenzustellen – Gleitrinnen für die Grobsortierung, Zentrifugen für die Anreicherung und Rütteltische für die Feinsortierung, wobei jede Anlage ihre spezifische Aufgabe erfüllt.

Zerkleinerungs- und Mahlanlagen (unverzichtbar für die quecksilberfreie Aufbereitung von Gesteinsgoldlagerstätten): Backenbrecher, Kegelbrecher, Kugelmühlen (Gitter- bzw. Überlaufmühlen), Schneckenklassierer/Hydraulikzyklone.Die Mahlfeinheit bestimmt den Aufschlussgrad und damit auch, wie viel Gold durch Schwemmaufbereitung und Flotation gewonnen werden kann.

Flotationsanlagen: Flotationsmaschinen der Typen SF, XCF/KYF, BF und JJF, die zu Vor-, Zwischen- und Feinsortieranlagen kombiniert werden.

Auslaugungs-, Adsorptions- und Desorptions-Elektrolyseanlagen: Laugungsbecken, hocheffiziente Doppelrads-Kohlenlaugungsbecken, Aktivkohleadsorptionssysteme, Kohlesiebe, Kohleabscheider, Desorptions- und Elektrolyseanlagen bei Raumtemperatur und Normaldruck oder bei hoher Temperatur und hohem Druck, Goldschmelzöfen; für Heap-Leach-Projekte: Unterlagsschicht für das Haldenlager, Sprühsysteme, Edelmetall-Sammelbecken, Aktivkohleadsorptionssäulen oder Zinkpulver-Austauschvorrichtungen.

Umweltschutzanlagen: Hocheffiziente Eindicker, Platten- und Rahmenfilter (Trockenentleerung von Tailings), Aufbereitungssysteme für cyanidhaltige Abwässer (alkalisches Chlorierungsverfahren, Wasserstoffperoxidverfahren usw.), Flockungsmittel-Zugabevorrichtungen, Kreislaufwassersysteme, Entstaubungsanlagen.

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.Für Projekte zur quecksilberfreien Umrüstung können wir den Austausch einzelner Schwergutabscheidungsanlagen, die Konfiguration kompletter Schwergutabscheidungslinien oder Konzepte zur Umrüstung des gesamten Werks anbieten.

IV. Wie lässt sich die umweltfreundliche Modernisierung umsetzen? Modernisierungswege und Zeitrahmen

Die Umstellung auf quecksilberfreie Verfahren lässt sich in zwei Szenarien unterteilen:

Szenario 1: Neubauprojekte, die direkt nach quecksilberfreien Verfahren konzipiert werden. Bereits ab den Aufbereitungsversuchen werden Konzepte für die Schwerkraftabscheidung, Flotation und Cyanidierung entwickelt, und die Anlagenkonfiguration erfolgt von Anfang an korrekt, wodurch doppelte Investitionen durch den Ansatz „zuerst Quecksilberplatten installieren, dann umrüsten“ vermieden werden.

Szenario 2: Umrüstung bestehender quecksilberhaltiger Anlagen. Der Ablauf ist wie folgt: Bestandsanalyse (Erzeigenschaften, bestehender Prozess, Stellen mit Goldverlusten im quecksilberhaltigen Bereich) → Probenahme und Versuche (Schwerkraftabscheidungsversuche zur Festlegung eines Konzepts für die Rückgewinnung von grobkörnigem Gold, bei Bedarf Flotations- und Cyanidierungsversuche)→ Prozessauslegung (Ersatz der Quecksilberplatten durch Schwergutabscheidungsanlagen, Ergänzung der Rückgewinnung von feinkörnigem Gold) → Lieferung der Anlagen und Anleitung zur Installation → Integrierte Inbetriebnahme und Personalschulung. Die Umrüstung kann in Abschnitten während Wartungsfenstern durchgeführt werden, um Produktionsausfälle so gering wie möglich zu halten.

Richtwerte für die Projektdauer: Der Bau einer neuen quecksilberfreien Goldaufbereitungsanlage dauert vom Beginn der Verfahrensplanung bis zur Inbetriebnahme etwa 8–15 Monate; die Umrüstung bestehender Quecksilber-Mischanlagen dauert je nach Umfang der Umrüstung in der Regel 3–8 Monate. Bei kleinen mobilen Schwemmanlagen für Sandgold ist die Projektdauer noch kürzer.

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

V. Qualitätssicherung: Umweltschutz und Ausbeute lassen sich miteinander vereinbaren

Viele Bergbaubetreiber befürchten, dass „die Ausbeute nach der Quecksilberentfernung sinkt“. Tatsächlich wird beim Quecksilberverfahren nur grobkörniges freies Gold zurückgewonnen, während feinkörniges Gold und eingebettetes Gold ohnehin verloren gehen;Bei einer Kombination aus Schwemmverfahren und Flotation/Cyanidierung wird das grobkörnige Gold durch Zentrifugen und Rutschen zurückgewonnen, während das feinkörnige Gold durch Flotation oder Auslaugung erfasst wird. Die Gesamtausbeute des Systems liegt dabei oft über der von Verfahren mit Quecksilber. Entscheidend ist die richtige Konfiguration der Schwemmausrüstung, die genaue Festlegung der Mahlfeinheit sowie die vollständige Integration der nachfolgenden Rückgewinnungsschritte.

GoldProcessingPlant verspricht: Die Ausbeutekennzahlen werden auf der Grundlage der Erzmerkmale und Versuchsdaten festgelegt, die Inbetriebnahmeziele werden vertraglich festgehalten, und es werden angemessene Abnahmekriterien vereinbart, die auf derselben Erzquelle und denselben Betriebsbedingungen basieren;Die Umweltschutzmaßnahmen (Trockenabführung von Abraum, Aufbereitung von cyanidhaltigem Abwasser) werden parallel zum Goldgewinnungsverfahren konzipiert, sodass keine „nachträglichen Umweltschutzmaßnahmen nach Inbetriebnahme“ erforderlich sind; die Gewährleistungsfrist beträgt 12 Monate; während dieser Zeit werden bei Qualitätsmängeln der 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 30–5.000 Tonnen pro Tag.

Quecksilberfreie Goldgewinnung: Was ersetzt wird, ist das Quecksilber, nicht die Rentabilität; verbessert werden sowohl die Einhaltung der Umweltvorschriften als auch die maximale Ausbeute. GoldProcessingPlant – erst das Erzvorkommen verstehen, dann die Anlage auswählen.