EPC-Schlüsselfertigkeitslösung für eine Goldverarbeitungsanlage vom Typ „Lande“: Der komplette Weg von den Erzeigenschaften bis zur Inbetriebnahme und Erreichung der Zielvorgaben
EPC-Schlüsselfertigkeitslösung für eine Goldverarbeitungsanlage vom Typ Rand: Der gesamte Weg von den Erzeigenschaften bis zur Inbetriebnahme und Erreichung der Produktionsziele
Einleitung: Rand-Typ-Goldlagerstätten – der weltweite Maßstab für Gesteinsgoldlagerstätten
Rand-Typ-Goldlagerstätten (Rand-type gold deposit), deren typischer Vertreter das Witwatersrand-Becken in Südafrika ist, gehören zu den weltweit bedeutendsten Gold-Uran-Lagerstätten vom Typ „altes Konglomerat“.Diese Lagerstätten zeichnen sich durch Quarz-Kiesel-Konglomerat als primäre goldhaltige Gesteinsart aus, wobei das Gold überwiegend in freier Form vorliegt und von Pyrit, Uranmineralien und anderen Begleitmineralien begleitet wird. Sie weisen eine ungleichmäßige Gehaltsverteilung, eine Mischung aus groben und feinen Goldkörnern, einen hohen Kieselanteil sowie besondere Anforderungen an die Zerkleinerung und Aufbereitung auf.
Für Investoren, die die Erschließung einer Goldlagerstätte vom Rand-Typ planen, besteht die größte Herausforderung nicht darin, die richtige Ausrüstung zu finden, sondern die Abstimmung zwischen „Erz – Verfahren – Ausrüstung“ zu gewährleisten.Bei identischen Sortieranlagen kann die Ausbeute bei Land-Typ-Erz mit hohem Anteil an grobkörnigem freiem Gold im Vergleich zu feinkörnigem, eingeschlossenem Erz um mehr als zwanzig Prozentpunkte abweichen.Anhand des EPC-Schlüsselfertig-Konzepts von GoldProcessingPlant für eine Aufbereitungsanlage für Land-Typ-Goldlagerstätten wird in diesem Artikel der gesamte Prozess systematisch dargelegt – von der Analyse der Erzmerkmale über die Auslegung des Verfahrensablaufs und die Konfiguration der Kernanlagen bis hin zu den Liefergrenzen und dem Projektzeitplan –, um Investoren im Goldbergbau eine praxisorientierte Entscheidungsgrundlage zu bieten.
I. Eigenschaften des Erzes aus Land-Typ-Goldlagerstätten und Herausforderungen bei der Erzaufbereitung
Die typischen Merkmale von Goldminen vom Typ „Lande“ bestimmen die grundlegende Logik des Aufbereitungsprozesses:
1. Das Gold liegt überwiegend in freier Form vor, wobei der Anteil an grobkörnigem Gold hoch ist.
In dem für den Rand-Typ typischen Konglomerat liegt das Gold meist in freier, individueller Form zwischen Quarzgestein und Bindematerial vor, wobei die Korngröße von Mikrometern bis zu mehreren Millimetern reicht.Das Vorhandensein von grobkörnigem Gold bedeutet, dass das Prinzip „früh und reichlich gewinnen“ befolgt werden muss, d. h., das Gold muss im Mahlkreislauf so früh wie möglich zurückgewonnen werden, um zu vermeiden, dass Goldkörner durch Übermahlung in die Abgänge verloren gehen.
2. Hoher Kiesanteil, besondere Anforderungen an die Aufschlussbedingungen.
Quarz-Kies-Konglomerat weist eine hohe Härte und starke Abrasivität auf; während des Mahlprozesses muss sowohl die Dissoziation der Goldpartikel gewährleistet als auch eine Übermahlung verhindert werden. Die Mahlfeinheit muss durch Versuche ermittelt werden: Ist sie zu grob, erfolgt die Dissoziation unzureichend; ist sie zu fein, lässt sich das grobkörnige Gold nach dem Zermahlen nur schwer durch Nachsichtung zurückgewinnen.
3. Begleitende Pyrit- und Uranminerale.
Ein Teil der Rand-Typ-Erze enthält goldhaltiges Pyrit und Uranmineralien, weshalb ein kombiniertes Verfahren aus Schwerkraftabscheidung und Flotation in Betracht gezogen werden muss, bei dem goldhaltige Sulfide durch Flotation und grobkörniges freies Gold durch Schwerkraftabscheidung vorab zurückgewonnen werden.
4. Ungleichmäßige Gehaltsverteilung – verstärkte Anpassungsfähigkeit des Verfahrens erforderlich.
Da die Gehalte in Land-Typ-Erzkörpern starken Schwankungen unterliegen, muss bei der Auslegung des Verfahrens Spielraum für Anpassungen vorgesehen werden. Die Fehlertoleranz im Betrieb muss hoch sein, um zu vermeiden, dass lokale Gehaltsschwankungen zu erheblichen Schwankungen der Gesamtprozesskennzahlen führen.
Diese Eigenschaften bedingen, dass für Goldlagerstätten vom Land-Typ keine einheitliche Verfahrensvorlage angewendet werden kann. Die Kombination aus Schwemmaufbereitung, Flotation und Cyanidierung muss durch Aufbereitungsversuche ermittelt und die Anlagenauslegung entsprechend angepasst werden.
II. Die Kernlogik des EPC-Schlüsselfertig-Konzepts: Erst das Erzvorkommen verstehen, dann die Anlagen auswählen
Das Kernprinzip der EPC-Schlüsselfertig-Lösung von GoldProcessingPlant lautet: „Zuerst die Lagerstätte verstehen, dann die Ausrüstung auswählen und schließlich gemeinsam mit Ihnen die Anlage so einstellen, dass Gold gewonnen wird.“ Konkret gliedert sich der Prozess in acht Phasen:
Phase 1: Bedarfsabklärung und vorläufige Bewertung.
Erfassung der Situation bezüglich der Bergbaurechte, der Erzart, des Gehalts des Roherz, der erwarteten Durchsatzmenge, der Zielparameter für das Endprodukt sowie der Standortbedingungen (Wasser- und Stromversorgung, Verkehrsanbindung, Topografie). Ein Expertenteam führt eine vorläufige Machbarkeitsbewertung durch, um die allgemeine Ausrichtung des Projekts zu bestimmen und den geeigneten Goldaufbereitungsprozess auszuwählen. Der Kunde muss lediglich grundlegende Informationen zur Mine oder bereits vorliegende Analysedaten bereitstellen.
Phase 2: Aufbereitungsversuche und Auslegung des Verfahrensablaufs.
An repräsentativen Erzproben werden chemische Analysen und Aufbereitbarkeitstests durchgeführt, darunter Schwergutabscheidung, Flotation im offenen bzw. geschlossenen Kreislauf sowie Cyanidlaugung. Auf Grundlage der Versuchsdaten wird ein kombiniertes Verfahren aus Schwergutabscheidung, Flotation und Cyanidlaugung festgelegt. Es werden ein Prozessablaufdiagramm, eine Liste der erforderlichen Anlagen, ein Auswahlkonzept sowie ein Kostenvoranschlag erstellt.Der Versuchsbericht enthält direkt eine Liste der ausgewählten Anlagen sowie einen vorläufigen Kostenvoranschlag, sodass direkt mit der Auslegung begonnen werden kann.
Dritte Phase: Konzeptbestätigung und Geschäftsvertrag.
Der Prozessablauf, die Ausrüstungsliste, der Lieferumfang, der Zeitplan sowie die Aufteilung der Verantwortlichkeiten zwischen beiden Parteien werden Punkt für Punkt bestätigt. Im Vertrag wird klar festgelegt, wofür GoldProcessingPlant und wofür der Kunde verantwortlich ist; es gibt keine versteckten Kosten.
Vierte Phase: Erstellung der Konstruktionszeichnungen.
Erstellung von Lageplänen des Werksgeländes, Standortplänen, Fundamentplänen für Anlagen, Anordnungsplänen für Anlagen, Leitungsführungskarten, elektrischen Steuerungsplänen sowie Bauplänen sowie Bereitstellung einer vollständigen technischen Übergabe, um sicherzustellen, dass die Bauarbeiten und die Anlagenmontage auf der Grundlage von Zeichnungen erfolgen können.
Fünfte Phase: Herstellung und Lieferung der Anlagen.
Die Kernanlagen (Backenbrecher, Kegelbrecher, Kugelmühle, Zentrifugal-Erzsichter, Flotationsmaschine, CIL/CIP-Laugungs- und Adsorptionssystem, Eindicker, Filterpresse usw.) werden gemäß den Zeichnungen gefertigt; nicht selbst hergestellte Standard-Nebenanlagen werden nach einheitlicher Qualitätsprüfung beschafft.
Sechste Phase: Logistik und Versand.
Koordinierung der Verpackung, des Versands sowie des Seetransports oder Landtransports der Anlagen, Erledigung der Ausfuhrdokumente und Zollabfertigungsunterlagen sowie Nachverfolgung der Logistikschritte bis zur Ankunft der Anlagen vor Ort.
Phase 7: Bauleitung vor Ort sowie Montage 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 sowie der integrierten Testläufe mit Wasser und Material; Optimierung der Mahlfeinheit, des Chemikalieneinsatzes und der Auslaugungsparameter, bis die erste Charge qualifizierten Goldkonzentrats oder gemischten Golds gewonnen wird.
Achte Phase: Personalschulung und Kundendienst.
Wir führen systematische theoretische und praktische Schulungen für das Bedien- und Wartungspersonal des Kunden durch, schließen die Abnahme und Übergabe ab und leiten die Phase der langfristigen Ersatzteilversorgung und des technischen Supports ein.
III. Kernausstattung einer Goldaufbereitungsanlage für Land-Typ-Goldvorkommen
Entsprechend den Eigenschaften des Erzes aus Land-Typ-Goldlagerstätten sieht die Kernausstattung einer typischen Aufbereitungsanlage wie folgt aus:
Zerkleinerungsstufe:
Der Backenbrecher übernimmt die Grobzerkleinerung, der Kegelbrecher die Mittel- und Feinzerkleinerung. Dabei wird das Prinzip „Mehr zerkleinern, weniger mahlen“ befolgt, sodass in der Zerkleinerungsphase mehr Arbeit geleistet wird und in der Mahlphase weniger Strom verbraucht wird.
Mahlstufe:
Es wird ein zweistufiges Mahlverfahren mit einer Gitterkugelmühle in der ersten Stufe und einer Überlaufkugelmühle in der zweiten Stufe eingesetzt, wobei die zweite Stufe zusammen mit einem Spiralklassierer oder einem Hydraulikzyklon einen geschlossenen Kreislauf bildet. Die Gitterkugelmühle verfügt über eine Zwangsentleerung, eine hohe Durchsatzleistung und ist unempfindlich gegenüber Übermahlung, wodurch sie sich für die erste Stufe eignet; die Überlaufkugelmühle erzielt eine feinere Mahlfeinheit und eignet sich daher für die Feinmahlung in der zweiten Stufe.
Schwerkraftabscheidung:
Im Mahlkreislauf wird ein Zentrifugalseparator (z. B. ein Nelson-Zentrifugalseparator) eingesetzt, um grobkörniges Einzelgold vorzeitig zurückzugewinnen; das Schwerkonzentrat wird zur Feinauswahl auf eine Schüttelsiebmaschine geleitet. Dies ist der entscheidende Schritt für das Prinzip „frühe und umfangreiche Gewinnung“ bei Goldlagerstätten vom Land-Typ: Durch die vorzeitige Rückgewinnung des grobkörnigen Goldes im Mahlkreislauf werden Übermahlung und Verluste in nachfolgenden Prozessschritten vermieden.
Flotationsstufe:
Für goldhaltige Sulfide werden Flotationsmaschinen vom Typ SF (selbsansaugend) oder XCF/KYF (belüftet) eingesetzt, die zu einer Anlage aus Vor-, Zwischen- und Feinsortierung kombiniert werden. Das Flotationskonzentrat wird zur Verhüttung oder zur Cyanidlaugung weitergeleitet.
Cyanidierungsstufe (falls zutreffend):
Für die Cyanidbehandlung von Flotationsrückständen oder des gesamten Schlamms werden CIL/CIP-Auslaugungs- und Adsorptionssysteme eingesetzt, darunter Auslaugungsbecken, Aktivkohle-Adsorptionssysteme, Siebe zur Trennung von goldhaltiger Kohle, Desorptions- und Elektrolyseanlagen sowie Goldschmelzöfen.
Anreicherungs- und Entwässerungsstufe:
Dickungsmaschinen dienen der vorläufigen Sedimentation und Entwässerung von Konzentrat und Rückständen, Filterpressen der Trockenentleerung der Rückstände und der Entwässerung des Konzentrats.
Hilfsanlagen:
Vibrationsaufgeber, Förderbänder, Schlammpumpen, Rührbecken usw.
IV. EPC-Leistungsumfang: Vor Vertragsunterzeichnung klar festlegen, wer welche Aufgaben übernimmt
Streitigkeiten und Verzögerungen beim Bau von Erzaufbereitungsanlagen sind meist darauf zurückzuführen, dass vor Vertragsabschluss nicht klar festgelegt wurde, „wer welche Aufgaben übernimmt“. Das Kernprinzip der EPC-Dienstleistungen von GoldProcessingPlant lautet: Was in unserer Verantwortung liegt, übernehmen wir von Anfang bis Ende; was die Mitwirkung des Kunden erfordert, legen wir im Voraus offen.
GoldProcessingPlant ist verantwortlich für:
Prozessplanung und technische Konzepte, Konstruktionsplanung und Zeichnungen, Herstellung der Kernanlagen und Lieferung der zugehörigen Ausrüstung, technische Anleitung bei der Montage vor Ort, Inbetriebnahme und Personalschulung, Kundendienst und Ersatzteilversorgung.
Der Kunde ist verantwortlich für:
Bauarbeiten (eigenständige Organisation gemäß den von uns bereitgestellten Bauplänen), Organisation der lokalen Montagekräfte (unsere Ingenieure geben vor Ort Anweisungen zur Montage, der Kunde ist für die Organisation des Montagepersonals verantwortlich), Bereitstellung der „drei Anschlüsse und einer ebener Fläche“ vor Ort (Wasser-, Strom- und Straßenanschluss sowie Geländeglättung) sowie die Erledigung der lokalen behördlichen Genehmigungsverfahren.
Der Grund für diese Arbeitsteilung ist ganz praktischer Natur: Würden wir eine große Anzahl chinesischer Arbeiter für Bauarbeiten ins Ausland oder an andere Standorte entsenden, wären die Kosten für Flugtickets, Visa, Unterkunft und Verpflegung sowie die hohen Tageslöhne extrem hoch.Wenn der Kunde vor Ort einfache Montagearbeiter rekrutiert und wir technische Ingenieure zur Anleitung entsenden, lassen sich mindestens die Hälfte der Personalkosten einsparen. Gleichzeitig ist die Kommunikation mit den lokalen Arbeitskräften einfacher, die Anpassung an den Baufortschritt vor Ort flexibler und es kommt zu keinen Verzögerungen aufgrund von Wartezeiten auf Visa oder Flüge.Das technische Risiko tragen weiterhin wir – obwohl die Arbeiter vom Kunden bereitgestellt werden, entscheiden unsere Ingenieure vor Ort, wie die Montage erfolgt und welche Standards einzuhalten sind; GoldProcessingPlant ist für das Endergebnis der Anlagen und Verfahren verantwortlich.Sollte der Kunde vor Ort tatsächlich kein Bau-Team finden, kann auch ein Pauschalangebot vereinbart werden, wobei beide Seiten den Umfang im Vertrag gesondert festlegen und die Kosten abrechnen.
V. Geschätzte Projektdauer: 8 bis 15 Monate vom Projektstart bis zur Inbetriebnahme
Basierend auf den Erfahrungen mit üblichen Goldminenprojekten beträgt die Gesamtdauer vom Beginn der Verfahrensplanung bis zur endgültigen Inbetriebnahme in der Regel etwa 8 bis 15 Monate. Die Zeitaufteilung für die einzelnen Phasen sieht wie folgt aus:
| Phase | Richtzeitraum | Wichtige Hinweise |
|---|---|---|
| Prozessplanung und technische Konzeption | 7–15 Tage | Je früher die Erzproben bereitgestellt werden, desto besser; bei komplexen Erzen, die erweiterte Tests erfordern, verlängert sich die Dauer |
| Technische Planung der Aufbereitungsanlage | 20–30 Tage | Kann sich mit der Anlagenfertigung überschneiden |
| Anlagenbau | 60–120 Tage | Sonderanfertigungen und die Anpassung an ausländische Stromversorgungsstandards können die Dauer verlängern |
| Logistik und Transport | 30–60 Tage | Projekte in Afrika, Südamerika und Zentralasien unterliegen starken Schwankungen aufgrund von Flugverbindungen und Schiffsfahrplänen |
| Montage und Inbetriebnahme | 60–150 Tage | Die Inbetriebnahme gemeinsamer Prozesse dauert länger |
| Zollabfertigung und unvorhersehbare Verzögerungen | ca. 30 Tage (als Reserve) | Muss bei internationalen Projekten einkalkuliert werden |
| Übergangsphase (technische Übergabe, Abnahme usw.) | ca. 30 Tage (als Puffer vorgesehen) | Wird leicht übersehen, daher wird empfohlen, einen Spielraum einzuplanen |
Viele Goldminenprojekte verzeichnen erhebliche Verzögerungen, oft nicht, weil die Anlagen nicht hergestellt werden können, sondern aufgrund von Unentschlossenheit in der Vorphase oder einer unzureichenden Abstimmung der einzelnen Prozessschritte. Die frühzeitige Bereitstellung repräsentativer Gesteinsproben zur Einleitung der verfahrenstechnischen Planung ist der erste Schritt zur Verkürzung der Gesamtbauzeit.Sobald die Kernparameter der Verfahrensplanung (Mahlfeinheit, Anzahl der Flotationsstufen, Auslaugungszeit) feststehen, können die Zeichnungen für Sonderanfertigungen an die Hersteller weitergeleitet werden, ohne dass zunächst auf die Fertigstellung des gesamten Zeichnungssatzes gewartet werden muss. Die Bauarbeiten können parallel zur Herstellung und zum Versand der Anlagen erfolgen.
VI. Warum das EPC-Schlüsselfertigmodell wählen?
Beim Bau einer Goldaufbereitungsanlage stehen in der Regel vier Optionen zur Auswahl: eigenständige Beschaffung der Anlagen + eigene Bauausführung, Beauftragung eines Planungsbüros mit der Erstellung der Zeichnungen + eigenständige Beschaffung und Bauausführung, Komplettbeschaffung der Anlagen oder Beauftragung eines Händlers mit der Zusammenstellung eines Pakets sowie die Vergabe an einen EPC-Generalunternehmer für den gesamten Prozess. Diese vier Modelle unterscheiden sich erheblich hinsichtlich der Verantwortungsgrenzen, der Projektlaufzeit, der Umsetzungsrisiken und des Finanzierungsrhythmus.
Beim Modell der eigenständigen Beschaffung kommt es leicht zu Inkompatibilitäten bei Schnittstellen, Produktionskapazität und Energieverbrauch zwischen Anlagen verschiedener Hersteller. Wenn der Systembetrieb die Vorgaben nicht erfüllt, schieben sich Anlagenhersteller und Bauunternehmen leicht gegenseitig die Schuld zu, sodass der Investor selbst als „Schiedsrichter“ fungieren muss.Beim Modell mit vom Planungsbüro erstellten Zeichnungen legt das Planungsbüro den Schwerpunkt auf theoretische Berechnungen und greift nur selten in die tatsächlichen Betriebsbedingungen der Anlagen ein, was dazu führen kann, dass die „Parameter in den Zeichnungen“ nicht mit der „Leistung der Anlagen“ übereinstimmen. Beim Modell mit einem Handelsunternehmen als Komplettanbieter sind standardisierte Anlagen nicht unbedingt für komplexe Erzvorkommen geeignet; der internationale Kundendienst reagiert langsam, und Prozessoptimierung sowie technischer Support lassen sich nur schwer gewährleisten.
Beim EPC-Schlüsselfertigmodell gibt es einen einzigen Verantwortlichen, wodurch eine hohe Übereinstimmung zwischen Verfahren und Anlagen gewährleistet ist und die versteckten Kosten für die Koordination zwischen mehreren Parteien reduziert werden. Das EPC-Modell eignet sich besonders für Investoren, denen ein professionelles Projektmanagement-Team fehlt, oder für Land-Typ-Goldminenprojekte, bei denen die Verfahren komplex sind und hohe Anforderungen an die endgültige Ausbeute gestellt werden.
GoldProcessingPlant ist ein Komplettdienstleister, der Prozessplanung, technische Planung, Anlagenbau sowie Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand anbietet. Das Unternehmen verfügt über zwei eigene Produktionsstandorte in den chinesischen Provinzen Shandong und Jiangxi mit einer Gesamtfläche von rund 50.000 Quadratmetern, davon 20.000 Quadratmeter moderne Standardhallen. Die jährliche Produktionskapazität beträgt mehr als 500 Anlagen, die in über 50 Länder und Regionen exportiert werden.Die Projekte erstrecken sich auf Afrika (Ghana, Mali, Tansania, Sudan), Südamerika (Peru, Kolumbien),Zentralasien (Russland, Kasachstan) sowie Südostasien und umfassen Verarbeitungskapazitäten von 30 Tonnen/Tag bis 5.000 Tonnen/Tag, wobei sowohl Gesteinsgold, Sandgold, schwer aufbereitbares Erz als auch die Wiederaufbereitung von Abraum abgedeckt werden.
VII. Flexible, modulare Dienstleistungen: Keine obligatorische Bündelung, Auswahl nach Bedarf
EPC-Schlüsselfertigprojekte sind der Standard, aber GoldProcessingPlant schreibt keine Bündelung vor. Kunden können je nach ihren individuellen Umständen einzelne oder mehrere Dienstleistungen auswählen.