Wie wählt man das richtige CIP/CIL-Verfahren für Golderz aus? Professionelle Aufbereitungslösungen helfen Ihnen bei der effizienten Goldgewinnung
Wie wählt man das richtige CIP/CIL-Verfahren für Golderz aus? Professionelle Aufbereitungslösungen helfen Ihnen bei der effizienten Goldgewinnung
CIP und CIL sind die beiden gängigsten Verfahren zur Goldgewinnung durch Cyanidauslaugung von Roherz. Die Bezeichnungen unterscheiden sich nur durch einen Buchstaben, doch eine falsche Wahl kann zu Einbußen bei der Auslaugungsrate sowie bei den Investitions- und Betriebskosten führen. Viele Bergbauunternehmer, die cyanidfähige Golderze erhalten, fragen sich vor allem: Worin besteht eigentlich der Unterschied zwischen CIP und CIL, welches Verfahren ist für meine Lagerstätte das richtige und wie sollte die Aufbereitungsanlage ausgelegt werden?In diesem Artikel werden die prinzipiellen Unterschiede zwischen CIP und CIL, die Auswahlkriterien sowie die Konfiguration der Aufbereitungsanlage erläutert.
I. Worin unterscheiden sich CIP und CIL eigentlich?
Gemeinsamkeiten beider Verfahren: Es handelt sich um die Goldgewinnung durch vollständige Cyanidauslaugung des Erzes, bei beiden wird das Gold mit einer Cyanidlösung zu Goldcyanidkomplexen gelöst, das Gold wird mit Aktivkohle aus der Erzaufschlämmung adsorbiert und anschließend durch Desorption, Elektrolyse und Schmelzen gewonnen. Der wesentliche Unterschied liegt in der Reihenfolge von Auslaugung und Adsorption.
CIL (Carbon-in-Leach-Verfahren)
Auslaugung und Adsorption erfolgen gleichzeitig. Dem Erzschlamm werden in den Auslaugungsbecken Cyanid und Aktivkohle zugesetzt; das Gold wird gleichzeitig gelöst und von der Aktivkohle adsorbiert – Auslaugung und Adsorption finden parallel statt.Die Aktivkohle wird im letzten Becken zugegeben, bewegt sich im Gegenstrom vorwärts und kommt in entgegengesetzter Richtung mit der Erzsuspension in Kontakt. Der Vorteil liegt in einem kompakten Prozessablauf, einer geringen Anzahl von Becken und einem geringen Platzbedarf; der Nachteil besteht darin, dass sich Auslaugung und Adsorption gegenseitig beeinflussen, wodurch der Spielraum für die Parametereinstellung begrenzt ist.
CIP (Carbon-in-Pulp-Verfahren)
Zunächst wird die Auslaugung abgeschlossen, anschließend gelangt die Aufschlämmung in den Adsorptionsbehälter, wo Aktivkohle hinzugefügt wird. Auslaugung und Adsorption erfolgen in getrennten Behältern, wodurch eine längere Auslaugungszeit und eine stufenweise Steuerung möglich sind. Vorteile sind eine gründliche Auslaugung sowie flexible Einstellmöglichkeiten der Parameter; das Verfahren eignet sich für Erze mit eher langsamer Auslaugungsgeschwindigkeit und für große Aufbereitungsanlagen. Nachteile sind die große Anzahl an Behältern, der lange Prozessablauf und die relativ hohen Investitionskosten.
Zusammenfassend lässt sich sagen: CIL spart Behälter und ist kompakt; CIP ermöglicht eine gründliche Auslaugung und eine präzise Steuerung.
II. Wie entscheidet man sich für CIP oder CIL?
Die Entscheidung hängt von den Auslaugungseigenschaften des Erzes ab und sollte nicht willkürlich getroffen werden. Vier Entscheidungskriterien:
Erstens: die Auslaugungsgeschwindigkeit. Bei Erzen mit schneller Goldauflösungsgeschwindigkeit und kurzer Auslaugungszeit ist das CIL-Verfahren mit gleichzeitiger Auslaugung und Adsorption völlig ausreichend; der Prozess ist kompakt und kostengünstig. Bei Erzen mit eher langsamer Auslaugungsgeschwindigkeit, die eine längere Auslaugungszeit erfordern, ist die Wahl von CIP sicherer, da die Auslaugungszeit gewährleistet ist und keine unvollständige Auslaugung aufgrund von Zeitverlusten durch den Adsorptionsschritt auftritt.
Zweitens: Schwankungen in den Eigenschaften des Erzes. Bei Erzen mit starken Schwankungen in Gehalt und Eigenschaften lassen sich bei CIP die Auslaugung und die Adsorption getrennt steuern, was einen großen Spielraum für Anpassungen bietet; bei CIL sind Auslaugung und Adsorption gekoppelt, sodass sich Parameteranpassungen gegenseitig beeinflussen – bei Erzen mit starken Schwankungen kann es daher leicht passieren, dass man das eine optimiert und das andere vernachlässigt.
Drittens: der Verarbeitungsumfang. In kleinen und mittleren Aufbereitungsanlagen bietet das CIP-Verfahren aufgrund der geringen Anzahl an CIL-Tanks, des geringen Platzbedarfs und der niedrigen Investitionskosten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis; in großen Aufbereitungsanlagen hingegen gewährleistet das CIP-Verfahren eine ausreichende Auslaugungszeit und eine präzise Steuerung, was zu stabileren Langzeitbetriebskennzahlen führt, weshalb große Anlagen häufig das CIP-Verfahren einsetzen.
Viertens: Störelemente. Bei schwer aufzubereitenden Erzen, die Arsen, Kohlenstoff oder Antimon enthalten, lässt sich weder mit CIP noch mit CIL eine hohe direkte Ausbeute erzielen; sie müssen zunächst vorbehandelt oder durch Flotation angereichert werden.Die kohlenstoffhaltigen Bestandteile in kohlenstoffhaltigen Erzen „entziehen“ dem Gold die Cyanidkomplexe, indem sie das bereits gelöste Gold adsorbieren. Bei solchen Erzen müssen die kohlenstoffhaltigen Bestandteile zunächst unterdrückt oder passiviert werden, bevor über den Einsatz von CIP oder CIL entschieden werden kann.
Die endgültige Entscheidung muss auf der Grundlage repräsentativer Erzproben getroffen werden, indem Vergleichstests zwischen CIL und CIP am Rohschlamm durchgeführt werden. Dabei sind die Auslaugungszeitkurve, die Adsorptionsrate, der Kohleverbrauch und die Goldausbeute zu messen – die Daten sprechen für sich. Die Versuchsdaten sind die einzige Grundlage für die Verfahrensauswahl; Erfahrungswerte dienen lediglich als Anhaltspunkt.
III. Nach der Auswahl des richtigen Verfahrens: Wie wird die Aufbereitungsanlage ausgelegt?
Der Standardablauf einer CIP/CIL-Anlage ist: Zerkleinerung und Mahlen → Eindickung und Entwässerung → Auslaugung und Adsorption → Abtrennung der goldbeladenen Aktivkohle → Desorption und Elektrolyse → Schmelzen des Goldschlamms → Aufbereitung der Rückstände.
Zerkleinerungs- und Mahlabschnitt
Grobzerkleinerung mit Backenbrechern, Mittel- und Feinzerkleinerung mit Kegelbrechern, Mahlung in Kugelmühlen, ergänzt durch einen Schneckenklassierer oder einen Hydraulikzyklon im geschlossenen Kreislauf. Es gilt das Prinzip „viel zerkleinern, wenig mahlen“; die Mahlfeinheit wird anhand von Dissoziationstests festgelegt.
Eindickungsstufe
Durch die Entwässerung im Eindicker wird die Konzentration der Aufschlämmung erhöht; das Überlaufwasser wird im Kreislauf wiederverwendet.
Auslaugungs- und Adsorptionsabschnitt
Für CIL werden hocheffiziente Doppelrad-Kohlenauslaugungsbecken verwendet, bei denen Auslaugen und Absorption gleichzeitig erfolgen; für CIP kommen in Reihe geschaltete Auslaugungsbecken in Kombination mit Adsorptionsbecken zum Einsatz. Ergänzt wird das System durch Kohlesiebe, Kohleabscheider und Anlagen zur Zugabe von Aktivkohle.
Desorptions- und Elektrolyseabschnitt
Die Desorption bei Raumtemperatur und Normaldruck eignet sich für die konventionelle Aufbereitung; die Desorption bei hoher Temperatur und hohem Druck ist gründlicher und effizienter und eignet sich für große Erzvorkommen oder schwer zu desorbierende Erze. In der Elektrolysezelle wird Goldschlamm abgeschieden.
Schmelzabschnitt
Nach dem Säurewaschen, Trocknen und Dosieren des Goldschlamms erfolgt die Schmelze im Goldschmelzofen, wodurch reines Gold gewonnen wird.
Tailings-Abschnitt
Entwässerung mittels Filterpresse; die Rückstände werden trocken abgelagert oder gemäß den Umweltschutzanforderungen behandelt; die arm an Gold enthaltende Flüssigkeit wird zurückgeführt oder einer umweltgerechten Aufbereitung zugeführt.
Kernstück der Anlagenkonfiguration ist, dass die Anzahl der Zellen, das Volumen und die Auslaugungszeit anhand von Versuchsdaten festgelegt werden und nicht starr an Standardmodelle angepasst werden.
IV. Vier häufige Fallstricke bei der Auswahl von CIP/CIL-Verfahren
- Fehler 1: Festlegung des Verfahrens ohne Vergleichstests. Die Wahl zwischen CIP und CIL, die Anzahl der Tanks sowie die Festlegung der Auslaugungszeit müssen anhand von Auslaugungstestdaten berechnet werden. Wenn man sich nur auf Erfahrung verlässt und Entscheidungen aus dem Stegreif trifft, ist eine zu geringe Auslaugungsrate die unvermeidliche Folge.
- Fehler 2: Bei stark eingebettetem Gold wird dennoch eine Vollschlamm-Cyanidierung erzwungen. Ist das Gold fest von Sulfiden oder Siliziumverbindungen umschlossen, lässt es sich auch bei feinster Zerkleinerung nicht freisetzen; die Ausbeute bei direkter Cyanidauslaugung ist so gering, dass sich der Einsatz nicht rechnet. Eine vorherige Anreicherung durch Flotation oder Vorbehandlung ist unerlässlich – CIP/CIL kann bei eingebettetem Gold nicht helfen.
- Fehler Nr. 3: Bei kohlenstoffhaltigem Erz wird der Kohlenstoff nicht behandelt. Der Kohlenstoff bindet das Gold, das gelöste Gold wird erneut adsorbiert, wodurch die Auslaugungsrate drastisch sinkt. Der Kohlenstoff muss zunächst unterdrückt oder passiviert werden, oder es muss ein Vorbehandlungsverfahren angewendet werden.
- Falle 4: Vernachlässigung von Umweltgenehmigungen und der Abraumentsorgung. Die Umweltgenehmigungen für Cyanidverfahren stellen eine hohe Hürde dar. Die Trockenentsorgung des Abraums, die Aufbereitung der armhaltigen Lösungen und das Cyanidmanagement müssen im Voraus geplant werden – man darf nicht warten, bis die Anlagen vor Ort sind, um die Formalitäten nachzuholen.
V. Warum Sie sich für GoldProcessingPlant als Anbieter von CIP/CIL-Lösungen entscheiden sollten
Der Prozess steht an erster Stelle – Versuchsdaten sprechen für sich
Keine „Einheitslösungen“ – zunächst werden an repräsentativen Erzproben Vergleichstests zwischen CIL- und CIP-Verfahren mit Vollschlamm durchgeführt. Anhand von Auslaugungszeitkurven, Adsorptionsraten und Daten zum Kohleverbrauch werden der Prozessablauf und die Konfiguration der Becken festgelegt. Dem Versuchsbericht liegen direkt eine Liste der ausgewählten Anlagen sowie ein vorläufiger Kostenvoranschlag bei.
Eigenfertigung der Anlagen – perfekte Abstimmung von Verfahren und Hardware
Laugungsbecken, hocheffiziente CIL-Becken mit Doppelimpeller, Aktivkohle-Adsorptionssysteme, Aktivkohlesiebe, Aktivkohle-Entnahmevorrichtungen, Desorptions-Elektrolyseanlagen (bei Raumtemperatur und Normaldruck bzw. bei hoher Temperatur und hohem Druck),Goldschmelzöfen werden vollständig in Eigenregie hergestellt. Prozessingenieure und Maschinenbauingenieure arbeiten im selben Team zusammen, und die Anlagen werden gemäß den Prozesszeichnungen gefertigt, wodurch Diskrepanzen wie „Nichtübereinstimmung zwischen Konstruktionszeichnungen und Anlagenabmessungen“ vermieden werden.Zwei große Produktionsstandorte mit einer jährlichen Produktionskapazität von über 500 Anlagen; die Produkte werden in mehr als 50 Länder und Regionen exportiert; das Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 wird strikt umgesetzt, und die Produkte sind CE-zertifiziert.
Spezialkompetenz bei schwer aufbereitbaren Erzen
Für schwer zu verarbeitende arsen- und kohlenstoffhaltige Golderze, feinkörniges eingeschlossenes Gold sowie polymetallische Mischerze verfügen wir über entsprechende Vorbehandlungslösungen und kombinierte Verfahren. Unsere exklusive chemische Vorbehandlung löst das eingeschlossene Gold auf, anstatt alle Golderze mit einem einheitlichen Standardverfahren zu behandeln.
Flexible Aufteilung in Abschnitte, keine zwingende Bündelung
Kunden können sich darauf beschränken, nur Aufbereitungsversuche durchführen zu lassen, nur die Prozessplanung und die Anlagenauswahl zu erwerben, nur die Anlagen zu kaufen oder nur Ingenieure für die Inbetriebnahme vor Ort zu beauftragen; alternativ können sie sich auch für eine schlüsselfertige EPC-Lösung entscheiden. Die im Vorfeld gezahlten Gebühren für Aufbereitungsversuche und Planungsleistungen können bei der anschließenden Unterzeichnung eines Anlagen- oder EPC-Vertrags vollständig auf den Anlagenpreis angerechnet werden.
Weltweite Projekterfahrung
Die Projekte erstrecken sich auf wichtige Goldabbaugebiete wie Ghana, Mali und Tansania in Afrika, Peru und Kolumbien in Südamerika, Russland und Kasachstan in Zentralasien sowie Südostasien. Die Verarbeitungskapazitäten liegen zwischen 30 und 5.000 Tonnen pro Tag. Wir sind mit internationaler Logistik, Zollabfertigungsverfahren und den Bauvorschriften verschiedener Länder bestens vertraut.Aufgrund der instabilen Stromversorgung in Afrika werden Dieselgeneratoren bereitgestellt; bei lokalem Personal mit begrenzten technischen Kenntnissen wird eine intensive Einweisung vor Ort durchgeführt.
Kontinuierlicher technischer Support
Wir übernehmen während der Garantiezeit die Verantwortung für die Qualität der Anlagen und bieten auch nach Ablauf der Garantie langfristig Ersatzteile, technische Beratung sowie Empfehlungen zur Prozessoptimierung an. Da sich die Eigenschaften des Erzes mit der Abbautiefe ändern, müssen die Auslaugungs- und Adsorptionsparameter entsprechend angepasst werden – wir stehen Ihnen dabei stets zur Seite.
Die Wahl zwischen CIP- und CIL-Verfahren für Golderz lässt sich letztlich in einem Satz zusammenfassen: Das Verfahren wird anhand von Versuchsdaten festgelegt, und die Anlagen werden entsprechend dem Verfahren ausgewählt. Die Auslaugungsgeschwindigkeit entscheidet darüber, ob CIP oder CIL gewählt wird, der Umhüllungsgrad bestimmt, ob zunächst eine Flotation oder Vorbehandlung erforderlich ist, die Verarbeitungskapazität bestimmt die Konfiguration der Becken, und die Umweltschutzauflagen bestimmen das Konzept für die Abgangsmaterialentsorgung.Jede Entscheidung basiert auf Daten – nur so kann das Verfahren zielgenau ausgewählt werden.
GoldProcessingPlant geht wie folgt vor: Zunächst werden die Erzart und die Lagerstättenbedingungen untersucht, dann werden CIL/CIP-Vergleichstests durchgeführt, um den Verfahrensablauf festzulegen. Anschließend wird die Ausrüstung entsprechend dem Verfahren ausgewählt, und schließlich entsenden wir Ingenieure vor Ort, um die Anlage so einzustellen, dass Gold gewonnen wird.
Ganz gleich, ob Sie sich in der Explorationsphase befinden, die Cyanidierbarkeit des Erzes überprüfen möchten oder den Bau einer CIP-/CIL-Produktionslinie planen – GoldProcessingPlant bietet Ihnen professionelle Beratung und umfassende Umsetzungslösungen.
Der Kern der CIP/CIL-Verfahrensauswahl für Golderz liegt darin, „das Verfahren anhand von Versuchsdaten festzulegen und die Anlagen entsprechend dem Verfahren auszuwählen“: CIL mit gleichzeitiger Laugung und Absaugung zeichnet sich durch einen kompakten Prozessablauf mit wenigen Tanks aus und eignet sich für Erze mit schneller Auslaugungsgeschwindigkeit sowie für kleine bis mittelgroße Anlagen;CIP erfolgt nach dem Prinzip „zuerst Auslaugen, dann Absaugen“, bietet eine ausreichende Auslaugungszeit und flexible Steuerung und eignet sich für Erze mit eher langsamer Auslaugungsgeschwindigkeit, starken Schwankungen in den Eigenschaften sowie für große Aufbereitungsanlagen. Bei stark eingebettetem Gold ist eine vorherige Anreicherung durch Flotation oder Vorbehandlung erforderlich, bei kohlenstoffhaltigem Erz muss der Kohlenstoffanteil zuvor unterdrückt oder passiviert werden.Vor der Auswahl des Verfahrens müssen unbedingt Vergleichstests zwischen CIL und CIP mit repräsentativen Erzproben im Ganzerz-Zyanidverfahren durchgeführt werden. Anhand von Auslaugungskurven, Adsorptionsraten und Daten zum Kohlenstoffverbrauch sind das Verfahren und die Konfiguration der Tanks festzulegen, um zu vermeiden, dass das Verfahren ohne Versuche festgelegt wird, dass bei eingebettetem Gold ohne Rücksicht auf die Gegebenheiten das Ganzerz-Zyanidverfahren angewendet wird, dass kohlenstoffhaltiges Erz nicht vorbehandelt wird unddie Umweltgenehmigungen zu vernachlässigen.