Wie wählt man eine CIL/CIP-Aufbereitungsanlage für Goldvorkommen vom Typ „große Ader“ aus? Hersteller von Goldaufbereitungsanlagen bieten Komplettlösungen an.
Wie wählt man eine CIL/CIP-Aufbereitungsanlage für Goldvorkommen vom Typ „große Ader“ aus? Hersteller von Goldminenausrüstung bieten Komplettlösungen an
Goldadern (Quarzadern) gehören zu den häufigsten Arten von Gesteinsgoldlagerstätten in China und sind zudem die Mineralart, bei der das CIL/CIP-Verfahren zur Cyanidauslaugung des gesamten Gesteins am häufigsten zum Einsatz kommt.Allerdings sind „Eignung für CIL/CIP“ und „Auswahl der richtigen CIL/CIP-Anlage“ zwei verschiedene Dinge – dasselbe Auslaugungs- und Adsorptionssystem kann bei Quarzader-Goldlagerstätten eine Ausbeute von über 90 % erzielen, doch bei einem falschen Prozessablauf oder einer nicht optimal abgestimmten Ausrüstung lässt sich möglicherweise nicht einmal eine Ausbeute von 80 % gewährleisten.
Ausgehend von den Eigenschaften des Erzes aus großen Ader-Goldlagerstätten erläutert dieser Artikel, wie man eine CIL/CIP-Produktionslinie auswählt, wie die Anlagen konfiguriert werden und was ein Komplettangebot des Herstellers beinhalten sollte, damit Sie Ihre Investitionen gezielt einsetzen können.
I. Zunächst einmal: Warum eignen sich große Goldadern für CIL/CIP?
Typische Merkmale von Goldlagerstätten mit großen Adern (Quarzader-Typ) sind: Das Goldmineral kommt hauptsächlich als Rissgold und intergranuläres Gold vor und steht in engem Zusammenhang mit Sulfiden wie Pyrit; dabei können grobkörniges und feinkörniges Gold nebeneinander vorkommen;Wenn das Erz stark oxidiert ist, das Ganggestein hauptsächlich aus Quarz besteht und keine störenden Elemente wie Kupfer, Arsen, Antimon oder Kohlenstoff enthält, ist die direkte Cyanidierung des gesamten Erzes (CIL/CIP) der direkteste Weg.
Im Vergleich zum Flotationsverfahren bietet CIL/CIP folgende Vorteile:
- kurzer Prozessablauf: Nach dem Brechen und Mahlen erfolgt direkt die Auslaugung und Adsorption, wodurch die Schritte der Flotation und der Konzentrataufbereitung entfallen;
- Hohe Ausbeute: Freies und feinkörniges Gold wird vollständig zurückgewonnen, wodurch Goldverluste in den Flotationsrückständen vermieden werden;
- Hohe Anpassungsfähigkeit: Es besteht eine gewisse Toleranz gegenüber Schwankungen der Erzbeschaffenheit, und es gibt großen Spielraum für Betriebsanpassungen.
Voraussetzung dafür ist jedoch, dass das Erz keine Störelemente enthält, die Mahlfeinheit den Anforderungen entspricht und die Auslaugungsbedingungen genau kontrolliert werden. Enthält das Erz Arsen, Kohlenstoff oder vorwiegend in Sulfiden gebundenes Gold, ist zunächst eine Anreicherung durch Flotation oder eine Vorbehandlung erforderlich; eine CIL/CIP-Behandlung des gesamten Erzes sollte nicht blindlings durchgeführt werden.
Der erste Schritt bei der Auswahl ist nicht die Wahl der Anlage, sondern die Wahl des Verfahrens. Zunächst sollten eine Analyse der Erzmerkmale und Auslaugungstests durchgeführt werden, um die Eignung von CIL/CIP zu bestätigen; erst danach sollte über die Konfiguration der Produktionslinie gesprochen werden.
II. CIL oder CIP? Erst klären, dann entscheiden
Beide Verfahren dienen der Goldgewinnung durch Cyanidierung des gesamten Erzes; der wesentliche Unterschied liegt im Verhältnis zwischen Auslaugung und Adsorption:
| Vergleichskriterien | CIL (Kohleschlammverfahren) | CIP (Carbon-in-Pulp-Verfahren) |
|---|---|---|
| Prozesslogik | Auslaugung und Adsorption erfolgen gleichzeitig; Auslaugung und Adsorption finden parallel statt | Zuerst wird die Auslaugung abgeschlossen, dann erfolgt der Übergang in den Adsorptionsbehälter |
| Merkmale des Verfahrens | Kompakter Prozess, wenige Behälter, geringere Investitionskosten | Ausreichendere Auslaugungszeit, präzise stufenweise Steuerung |
| Einsatzbereiche | Kleine bis große Aufbereitungsanlagen, Erze mit relativ hoher Auslaugungsgeschwindigkeit | Große Aufbereitungsanlagen, bei denen das Erz eine relativ schnelle Auslaugung aufweist und eine stufenweise Steuerung erforderlich ist |
| Zugabe von Aktivkohle | Wird im letzten Becken zugegeben und bewegt sich im Gegenstrom vorwärts | Nach Abschluss der Auslaugung gelangt das Erz in den Adsorptionsbehälter, wo Aktivkohle zugegeben wird |
Auswahlempfehlung: Für konventionelles Erz aus Goldlagerstätten mit großen Adern ist der CIL-Prozess kompakt und die Investitionskosten überschaubar; er wird vorrangig für kleine bis mittlere Aufbereitungsanlagen empfohlen. Für große Aufbereitungsanlagen oder Projekte mit hohen Anforderungen an die Auslaugungszeit bietet der CIP-Prozess eine feinere stufenweise Steuerung. Die Anlagen beider Verfahren sind untereinander austauschbar; die konkrete Entscheidung richtet sich nach den Versuchsdaten und dem Umfang des Projekts.
III. Wie wird eine CIL/CIP-Produktionslinie zusammengestellt: Die fünf Kernabschnitte
Eine vollständige CIL/CIP-Produktionslinie für Gold aus großen Adern umfasst in der Regel die folgenden fünf Abschnitte, wobei die Auswahl der Anlagen in jedem Abschnitt die endgültige Ausbeute beeinflusst:
1. Brech- und Mahlabschnitt – Der Aufschlussgrad entscheidet über alles
- Zerkleinerung: Grobzerkleinerung mit Backenbrecher + Mittel- und Feinzerkleinerung mit Kegelbrecher; dabei wird das Prinzip „Mehr zerkleinern, weniger mahlen“ befolgt, um den Energieverbrauch beim Mahlen zu senken;
- Mahlung: Eine Stufe mit Gitterkugelmühle + eine Stufe mit Überlaufkugelmühle, die zusammen mit einem Spiralklassierer oder einem Hydraulikzyklon einen geschlossenen Kreislauf bilden;
- Schlüsselparameter: Die Mahlfeinheit muss eine vollständige Einzelmineralisierung gewährleisten; bei unzureichender Feinheit sinkt die Auslaugungsrate direkt. Dies ist der Schritt, der bei der Auswahl von CIL/CIP-Anlagen am leichtesten unterschätzt wird.
2. Eindickungs- und Entwässerungsstufe – Steuerung der Aufschlämmungskonzentration
Vor der Auslaugung muss die Erzsuspension auf die geeignete Konzentration eingedickt werden. Die Auswahl des Eindickers richtet sich nach der Durchsatzmenge und den Sedimentationseigenschaften; ein hocheffizienter Eindicker kann den Platzbedarf reduzieren.
3. Auslaugungs- und Adsorptionsstufe – das Herzstück von CIL/CIP
- Laugungsbecken: Mit Rührwerk und Belüftung; Zugabe von Cyanid und Kalk zur Einstellung des pH-Werts (10–11), um Verluste durch Cyanidverflüchtigung zu verhindern;
- Aktivkohle-Adsorptionssystem: Bei CIL erfolgt die Adsorption parallel zur Auslaugung, bei CIP in separaten Becken; die Aktivkohlekonzentration und die Steuerung der goldbeladenen Aktivkohle sind entscheidend;
- Trennsieb für goldbeladene Aktivkohle: Kohlesieb/Luftheber, um zu verhindern, dass Aktivkohle mit der Mineralsuspension abfließt;
- Wichtige Auswahlkriterien: Abstimmung von Auslaugungs- und Adsorptionszeit, Anzahl der Tanks und deren Reihenschaltung sowie Effizienz von Rühr- und Belüftungsprozessen.
4. Elektrolyse- und Desorptionsstufe – vom goldbeladenen Aktivkohle-Kohleblock zum Goldschlamm
Die mit Gold beladene Aktivkohle gelangt nach der Säurewäsche in das Elektrolyse-System: Desorptionskolonne (bei Raumtemperatur und Normaldruck oder bei hoher Temperatur und hohem Druck) → Elektrolysezelle → Goldschlamm. Desorptionsgrad, Stromausbeute und Goldgehalt des Schlamms wirken sich direkt auf den Endertrag aus. Die Desorptionskapazität muss auf die Kohleproduktionsrate abgestimmt sein, um Unterbrechungen im Kohlekreislauf zu vermeiden.
5. Tailings-Behandlungsstufe – Einhaltung der Umweltvorschriften
Die Rückstände werden über Filterpressen trocken entwässert oder eingedickt und anschließend gemäß den geltenden Vorschriften behandelt; dies umfasst Umweltgenehmigungen und die Verwaltung der Rückstandsdeponien. Bei Projekten im Ausland müssen die örtlichen Umweltanforderungen im Voraus berücksichtigt werden.
IV. Was sollte ein Komplettkonzept beinhalten: Fünf entscheidende Kriterien für die Herstellerauswahl
Bei der Suche nach einem Hersteller für Goldminenausrüstung sollte man sich nicht nur auf das Angebot verlassen. Ein qualifiziertes CIL/CIP-Komplettkonzept sollte Folgendes umfassen:
① Eine auf Erzversuchen basierende Begründung des Verfahrensablaufs
Es handelt sich nicht um eine Standardvorlage, sondern um die Bestätigung der Eignung von CIL/CIP, der Mahlfeinheit, der Auslaugungszeit und des Chemikalieneinsatzes anhand von Testdaten aus Erzproben. Bei Lösungen ohne untermauernde Testdaten lässt sich die tatsächliche Wirksamkeit in der Praxis kaum garantieren.
② Anlageliste und Auswahlkriterien
Spezifikationen, Produktionskapazität und Parameter jeder einzelnen Anlage müssen verfahrenstechnisch begründet sein; die Schnittstellen zwischen den Anlagen für Zerkleinerung, Mahlung, Auslaugung, Adsorption, Desorption und Elektrolyse müssen aufeinander abgestimmt sein, um zu vermeiden, dass „die Konstruktionszeichnungen nicht mit den Abmessungen der Anlagen übereinstimmen“.
③ Konstruktionszeichnungen und technische Unterlagen
Lagepläne des Werksgeländes, Fundamentpläne für Anlagen, Leitungsführungskarten und Pläne zu den baulichen Gegebenheiten können direkt für die Ausschreibung der Bauarbeiten und die Organisation vor Ort verwendet werden.
④ Klare Abgrenzung der Lieferumfänge
Der Hersteller ist für die Herstellung der Anlagen, die Montageanleitung sowie die Schulung zur Inbetriebnahme verantwortlich; die Bauarbeiten und die lokalen Montagekräfte werden vom Kunden organisiert, wobei der Hersteller Ingenieure zur Anleitung vor Ort entsendet – dies gewährleistet Qualität und spart gleichzeitig Personalkosten. Die Zuständigkeiten sind vertraglich festzuhalten, um spätere Streitigkeiten zu vermeiden.
⑤ Inbetriebnahmeziele und Kundendienstzusagen
Die Inbetriebnahmeziele (Rückgewinnungsrate, Durchsatz) sind im Vertrag festgeschrieben; während der Gewährleistungsfrist übernimmt der Hersteller die volle Verantwortung für die Qualität der Anlagen, und nach Ablauf der Gewährleistungsfrist werden eine langfristige Ersatzteilversorgung sowie Unterstützung bei der Prozessoptimierung gewährleistet.
V. Warum sollte man sich für einen Hersteller entscheiden, bei dem „Verfahren und Anlagen“ aus einer Hand stammen?
Das größte Risiko bei CIL/CIP-Produktionslinien besteht nicht darin, dass einzelne Anlagen zu teuer sind, sondern darin, dass Verfahren und Anlagen nicht aufeinander abgestimmt sind:
- Das Planungsbüro erstellt die Zeichnungen, der Anlagenhersteller fertigt nach diesen Zeichnungen, doch die Parameter in den Zeichnungen stimmen nicht mit der tatsächlichen Leistung der Anlagen überein;
- Brecher, Kugelmühlen, Auslaugungsbecken und Elektrolyseanlagen stammen von verschiedenen Herstellern, wodurch Schnittstellen nicht kompatibel sind und die Produktionskapazität beeinträchtigt wird;
- Wenn das System die Anforderungen nicht erfüllt, schieben sich Planer, Anlagenhersteller und Bauunternehmen gegenseitig die Schuld zu, und der Investor muss selbst als „Schiedsrichter“ fungieren.
GoldProcessingPlant verfolgt folgenden Ansatz: Prozessplanung und Anlagenbau erfolgen durch ein und dasselbe Team. Die Aufbereitungsingenieure legen den Prozess fest, die Maschinenbauingenieure fertigen die Anlagen gemäß den Prozesszeichnungen. Brecher, Kugelmühlen, Flotationsanlagen, CIL/CIP-Laugungs- und Adsorptionssysteme sowie Elektrolyseanlagen werden vollständig in Eigenregie hergestellt, sodass Schnittstellenprobleme vermieden werden und die Produktionskapazitäten optimal aufeinander abgestimmt sind.Während der Inbetriebnahmephase werden Ingenieure vor Ort entsandt, die die Inbetriebnahme der einzelnen Maschinen sowie die integrierten Testläufe mit Material leiten, bis die erste Charge qualitätskonformen Goldes gewonnen wird.
VI. Checkliste für die CIL/CIP-Auswahl bei Goldlagerstätten mit großen Adern
- Probenversand zur Untersuchung: Analyse der Erzmerkmale + Cyanidlaugungstests am Roherz, um die Eignung von CIL/CIP und die Mahlfeinheit zu bestätigen;
- Festlegung von Anlagengröße und Verfahrensablauf: Je nach Durchsatz (30–5.000 Tonnen/Tag) werden CIL oder CIP, die Anzahl der Tanks sowie die Reihenschaltung festgelegt;
- Auswahl der Kernanlagen: Auswahl der Anlagen für die fünf Prozessstufen – Zerkleinerung und Mahlen, Eindickung, Auslaugung und Adsorption, Elektrolyse sowie Tailings-Behandlung – anhand der Prozessparameter;
- Festlegung des Lieferumfangs: Aufteilung der Zuständigkeiten für Anlagen, Zeichnungen, Montageanleitungen, Inbetriebnahme und Schulungen im Vertrag festhalten;
- Festlegung der Inbetriebnahmekennzahlen: Ausbeute und Durchsatzziele sind im Vertrag festzuhalten, wobei die Abnahmekriterien klar definiert werden müssen.
