Soluzione efficiente per l'estrazione dell'oro da minerali auriferi ad alto contenuto di argilla mediante CIL/CIP | Processi di lavorazione mineraria professionali per migliorare il tasso di recupero

I giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla sono noti per essere i "clienti più difficili" negli impianti di lavorazione dell'oro.Non appena la poltiglia diventa viscosa, l\'agitazione risulta impossibile, il liquido di lisciviazione non riesce a penetrare e il carbone attivo viene ricoperto dal fango: nonostante l\'oro sia chiaramente presente nel minerale, il tasso di recupero non riesce a salire. Molti proprietari di miniere applicano pedissequamente i processi CIL/CIP utilizzati nei giacimenti auriferi convenzionali, con il risultato che i serbatoi si incrostano, le tubazioni si intasano, il consumo di reagenti raddoppia e, non appena l\'impianto entra in produzione, è necessario procedere a modifiche.Non è che il minerale aurifero ad alto contenuto di argilla non possa essere trattato con la cianurazione, ma è necessario prima eliminare la variabile “argilla” prima di poter decidere se utilizzare il processo CIL o CIP. Questo articolo parte dal meccanismo con cui l\'argilla interferisce con l\'estrazione dell\'oro, per poi esaminare in modo sistematico le soluzioni di processo, la configurazione delle attrezzature e i punti chiave per l\'implementazione nel caso del minerale aurifero ad alto contenuto di argilla, aiutando i proprietari delle miniere a evitare deviazioni inutili.

I. Perché è difficile estrarre l\'oro dai giacimenti ad alto contenuto di argilla?

Il problema principale dei giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla non è l\'“oro”, ma il “fango”. Un elevato contenuto di minerali argillosi (montmorillonite, caolinite, illite, ecc.) comporta quattro tipi di interferenza nel processo di estrazione dell\'oro mediante cianurazione:

In primo luogo, l\'aumento della viscosità della sospensione minerale, con conseguente peggioramento dell\'agitazione e del trasferimento di massa. Dopo che l\'argilla ha assorbito acqua ed è gonfiata, la viscosità apparente della sospensione aumenta significativamente; all\'interno delle vasche di lisciviazione si formano delle “zone morte”, rendendo difficile la distribuzione uniforme del cianuro e dell\'ossigeno disciolto sulla superficie di ogni singolo granello minerale; la cinetica di lisciviazione peggiora e i tempi di lisciviazione si allungano.

In secondo luogo, si verificano interferenze dovute all\'involucro argilloso e all\'adsorbimento. Il fango fine avvolge la superficie dei granuli d\'oro formando una pellicola argillosa che ostacola la lisciviazione dei complessi cianuro-oro; allo stesso tempo, l\'ampia superficie specifica delle particelle di argilla provoca l\'adsorbimento di parte dei complessi cianuro-oro già disciolti, causando la perdita dell\'“oro già disciolto”.

In terzo luogo, l\'impatto sulla densificazione e sulla separazione solido-liquido. Le polture ad alto contenuto di argilla presentano una bassa velocità di sedimentazione e una scarsa comprimibilità; il trabocco del densificatore risulta torbido, l\'efficienza di lavaggio è bassa e la limpidezza del liquido prezioso non raggiunge gli standard, compromettendo notevolmente l\'efficacia delle successive fasi di adsorbimento su carbone attivo o di sostituzione con polvere di zinco.

In quarto luogo, si verifica l\'«avvelenamento» del carbone attivo. Il fango fine e la materia organica presenti nella poltiglia minerale ostruiscono i pori del carbone attivo e ricoprono i siti attivi, riducendone la capacità di adsorbimento dell\'oro; inoltre, il materiale fangoso entra nel sistema elettrolitico di desorbimento insieme alla poltiglia, compromettendo l\'efficienza del desorbimento e la qualità del fango aurifero.

Il risultato della combinazione di queste quattro interferenze è: basso tasso di lisciviazione, basso tasso di adsorbimento, elevato consumo di reagenti e alto tasso di guasti alle apparecchiature. Pertanto, nel caso dei giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla, il primo passo del programma CIL/CIP non è la scelta delle vasche, ma il “trattamento dei sedimenti”.

II. Approccio generale al programma CIL/CIP per i giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla

Il programma di estrazione dell\'oro di GoldProcessingPlant per i giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla segue la logica generale “prima trattare il fango, poi effettuare la lisciviazione, controllare i parametri e stabilizzare l\'adsorbimento”, suddivisa in quattro fasi:

Fase 1: Lavaggio intensivo del minerale e disidratazione. Dopo la frantumazione e prima della macinazione, viene eseguita l\'operazione di lavaggio del minerale: si utilizzano lavatori a tamburo o a spirale per separare e disperdere l\'argilla dal minerale, in combinazione con vagli a tamburo o vagli vibranti ad alta frequenza per la disidratazione e la classificazione.Il fango fine separato viene smistato in base al tenore d\'oro: quello a basso tenore viene convogliato direttamente al sistema di trattamento degli sterili, evitando che entri inutilmente nel processo di lisciviazione e consumi reagenti; quello ad alto tenore, dopo essere stato concentrato separatamente, viene immesso nel sistema di lisciviazione, impedendo che l\'oro vada perso con il fango.Se questa fase viene eseguita correttamente, sia la viscosità della poltiglia nelle vasche di lisciviazione successive che il consumo di reagenti diminuiscono in modo significativo.

Fase 2: ottimizzazione della finezza di macinazione per evitare un'eccessiva macinazione e la formazione di fango. Il minerale ad alto contenuto di argilla presenta già di per sé un elevato tenore di fango; una macinazione eccessivamente fine in questa fase non farebbe che aggravare ulteriormente il problema.È necessario determinare, tramite prove, il grado di macinazione che concili il grado di dissociazione dell\'oro con il controllo della formazione di fango; utilizzare configurazioni che impediscano la macinazione eccessiva, come i mulini a sfere a griglia con scarico forzato, abbinate alla classificazione tramite idrocicloni, per separare tempestivamente le particelle fini già dissociate e ridurre la macinazione ripetuta.

Fase 3: Selezione del processo CIL o CIP e ottimizzazione dei parametri. Una volta risolto adeguatamente il problema della fango-formazione, si dovrà scegliere tra il processo CIL (lisciviazione e adsorbimento simultanei) o CIP (lisciviazione prima, adsorbimento dopo) in base alle caratteristiche del minerale.I minerali ad alto contenuto di argilla presentano spesso una velocità di lisciviazione piuttosto lenta; il processo CIP, che completa la lisciviazione prima di passare alla vasca di adsorbimento, garantisce un tempo di lisciviazione più adeguato ed è più adatto ai minerali con scarsa cinetica di lisciviazione; se, una volta migliorate le condizioni della poltiglia, la velocità di lisciviazione risulta accettabile, il processo CIL, più compatto e con un numero inferiore di vasche, risulta più economico per gli impianti di lavorazione di piccole e medie dimensioni.Per quanto riguarda i parametri chiave: mantenere il pH tra 10 e 11 per prevenire la perdita per volatilizzazione dei cianuri;aumentare opportunamente la concentrazione di cianuro e adottare un dosaggio frazionato; garantire un'adeguata aerazione e intensità di agitazione nelle vasche di lisciviazione, ricorrendo, se necessario, a un sistema di agitazione ad alta efficienza a doppia girante; il carbone attivo deve essere mosso in controcorrente e aggiunto in più fasi, verificandone periodicamente la capacità di assorbimento dell\'oro e sostituendolo tempestivamente per evitare l\'“avvelenamento del carbone”.

Fase 4: potenziamento della concentrazione, del lavaggio e della chiarificazione del liquido prezioso. La separazione solido-liquido delle polpe ad alto contenuto di argilla è difficile; è necessario dotarsi di un concentratore ad alta efficienza (aggiungendo flocculanti se necessario) per garantire l\'efficienza del lavaggio;il liquido prezioso che entra nella fase di adsorbimento o di sostituzione deve essere limpido; un contenuto eccessivo di sostanze in sospensione consumerebbe in modo massiccio la capacità del carbone attivo o della polvere di zinco. Sul lato degli sterili, l\'utilizzo di un filtro pressa consente lo smaltimento a secco, soddisfacendo sia i requisiti ambientali sia il recupero dell\'acqua di processo.

III. Casi particolari: cosa fare in caso di contenuto di argilla eccessivo?

Se il contenuto di argilla è estremamente elevato, se la lisciviazione con agitazione risulta difficile da gestire in modo stabile, oppure se l\'area mineraria è remota e il tenore del minerale è basso, si può prendere in considerazione la soluzione della lisciviazione in cumulo con pellettizzazione:dopo aver frantumato il minerale fino a una granulometria adeguata, si aggiunge cemento o calce come legante per la pellettizzazione, migliorando la permeabilità del cumulo minerario, per poi spruzzare la soluzione di lisciviazione su un substrato impermeabile.Il processo di lisciviazione in cumulo è semplice e richiede un investimento ridotto, ma presenta un tasso di lisciviazione inferiore rispetto alla lisciviazione con agitazione; il ciclo di lisciviazione dura solitamente dai 30 ai 90 giorni ed è adatto a giacimenti auriferi ossidati a basso tenore con elevata percentuale di argilla o a siti minerari dispersi. La scelta di adottare la lisciviazione in cumulo deve essere determinata solo dopo aver verificato la permeabilità e il tasso di lisciviazione tramite prove di lisciviazione in colonna.

IV. Configurazione delle attrezzature principali per il processo CIL/CIP nei giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla

La realizzazione del progetto dipende dalle attrezzature. La configurazione completa offerta da GoldProcessingPlant per i giacimenti auriferi ad alto contenuto di argilla comprende solitamente:

Sezione di lavaggio e disidratazione: lavatrice a tamburo/lavatrice a spirale, vagli a tamburo (compresi quelli mobili), vagli vibranti ad alta frequenza, idrocicloni (classificazione/disidratazione/concentrazione).

Sezione di frantumazione e macinazione: frantumazione grossolana con frantoio a mascelle, frantumazione media e fine con frantoio a cono, macinazione a circuito chiuso con mulino a sfere a griglia + classificatore a coclea o idrociclone.

Sezione di lisciviazione e adsorbimento: vasche di lisciviazione (con agitazione e aerazione), vasca di lisciviazione con carbone ad alta efficienza a doppia girante (CIL), sistema di adsorbimento con carbone attivo, vaglio di separazione del carbone (per impedire la perdita di carbone attivo con la poltiglia minerale), estrattore di carbone, apparecchiature di desorbimento elettrolitico a temperatura e pressione normali o ad alta temperatura e alta pressione, forno di fusione dell\'oro.In condizioni di elevata argillosità, la modalità di agitazione della vasca di lisciviazione, il metodo di aerazione e la progettazione anti-deposizione sul fondo devono essere configurati in modo mirato.

Fase di concentrazione e disidratazione: concentratore ad alta efficienza, filtro pressa a piastre e telaio (scarico a secco degli sterili, disidratazione del concentrato), vaglio di disidratazione.

Sistemi ausiliari: dispositivi di dosaggio dei flocculanti, pompe per poltura, pompe di estrazione del carbone, sistema di ricircolo dell\'acqua.

GoldProcessingPlant dispone di due grandi stabilimenti di produzione di proprietà, situati nello Shandong e nel Jiangxi, dove vengono realizzati autonomamente gli impianti chiave sopra citati; gli ingegneri di processo e quelli meccanici lavorano in team per garantire che le apparecchiature siano costruite secondo i disegni di processo, evitando così incompatibilità di interfaccia. Per condizioni operative particolari, quali elevata viscosità o forte corrosività, è possibile personalizzare su misura i materiali delle apparecchiature, la struttura di agitazione e la potenza dei motori.

V. Modalità di collaborazione e durata del progetto

GoldProcessingPlant non impone pacchetti vincolanti; i clienti possono scegliere in modo flessibile in base alla propria fase di progetto:

• Solo prove di selezione mineraria: si effettuano prove di lavaggio e disincrostazione su campioni rappresentativi, prove comparative CIL/CIP e prove di lisciviazione su colonna; il rapporto include un elenco delle attrezzature selezionate e un preventivo preliminare.
• Acquisto esclusivo della progettazione di processo/dei disegni tecnici: vengono forniti il diagramma di flusso del processo, l\'elenco delle configurazioni delle attrezzature, la planimetria dell\'impianto e il disegno delle condizioni strutturali.
• Solo acquisto di attrezzature: fornitura singola o completa, configurata in base alle caratteristiche del minerale e non in base alle disponibilità di magazzino.
• Solo intervento di un ingegnere per la messa a punto in loco: assistenza in loco per l\'installazione, coordinamento della messa a punto delle singole macchine e prove di funzionamento in ciclo chiuso con materiale minerale; i lavori di ingegneria civile e il personale di installazione generico sono organizzati localmente dal cliente.
• EPC chiavi in mano: coordinamento globale di progettazione, attrezzature, assistenza all\'installazione, formazione sulla messa a punto e responsabilità per il raggiungimento degli obiettivi di produzione.

I costi relativi alle prove preliminari e alla progettazione potranno essere interamente detratti al momento della successiva stipula del contratto per le attrezzature o del contratto EPC. Per i progetti standard, il tempo necessario dall\'avvio della progettazione di processo all\'avvio della produzione è di circa 8–15 mesi; per i minerali ad alto contenuto di argilla, a causa delle maggiori esigenze relative alle fasi di lavaggio e disargillamento e alla messa a punto dei parametri di lisciviazione, si consiglia di prevedere un margine di tempo più ampio per le prove e la messa a punto.

VI. Garanzia di qualità: gli indicatori si basano sul minerale, gli impegni sono sanciti dal contratto

Il tasso di recupero dell\'oro nei giacimenti ad alto contenuto di argilla è influenzato da molteplici fattori, quali il tipo e il contenuto dei minerali argillosi, lo stato di presenza dell\'oro, la granulometria di inclusione e gli elementi associati; qualsiasi impegno assoluto che non si basi sui dati dei campioni di minerale non è attendibile.GoldProcessingPlant si impegna a: progettare, attraverso una rigorosa validazione del processo e una progettazione mirata, un processo in grado di raggiungere il massimo tasso di recupero realizzabile in base alle condizioni specifiche del vostro minerale aurifero ad alto contenuto di argilla;gli obiettivi di messa a punto saranno inseriti nel contratto, con standard di accettazione ragionevoli concordati sulla base della stessa fonte mineraria e delle stesse condizioni operative; durante il periodo di garanzia, la sostituzione dei ricambi per problemi di qualità delle attrezzature sarà gratuita; al termine del periodo di garanzia, forniremo ricambi a lungo termine e consigli per l\'ottimizzazione del processo: in caso di variazioni delle proprietà del minerale, fluttuazioni dei costi dei reagenti o oscillazioni del tasso di recupero, continueremo ad affiancarvi nella messa a punto.

I nostri progetti coprono le principali aree aurifere del mondo, tra cui Africa, Sudamerica, Asia centrale e Sud-est asiatico, con capacità di trattamento comprese tra 30 e 5.000 tonnellate al giorno, e spaziano dall\'oro in roccia all\'oro in sabbia, dai minerali difficili da trattare alla rielaborazione degli sterili. Le sfide legate all\'estrazione dell\'oro da minerali ossidati ad alto contenuto di argilla e altamente fangosi rappresentano proprio il nostro obiettivo di ricerca specialistica.

Per l\'estrazione dell\'oro da minerali ad alto contenuto di argilla, non basta scegliere un semplice impianto CIL/CIP, ma occorre affidarsi a un team che conosca prima di tutto il fango e poi l\'oro, in grado di garantire un supporto completo dall\'analisi del campione fino alla produzione dell\'oro. GoldProcessingPlant: prima comprendiamo il minerale, poi scegliamo l\'impianto.