Come definire un piano di recupero e lavorazione per un giacimento aurifero a basso tenore è la prima questione imprescindibile all\'avvio di molti progetti auriferi. Un tenore basso non significa che non vi sia valore di sfruttamento; ciò che determina realmente il successo o il fallimento è l\'adeguatezza del processo tecnologico alle caratteristiche del minerale, nonché chi coordini e realizzi l\'intera linea di produzione.I due processi di estrazione dell\'oro mediante cianurazione, CIP e CIL, insieme a un fornitore EPC affidabile per l\'intera linea di produzione, costituiscono essenzialmente la struttura portante di un piano di recupero e lavorazione del minerale aurifero a basso tenore. Di seguito approfondiremo alcuni aspetti chiave: principi di funzionamento, condizioni di applicabilità, configurazione del processo, modelli di costruzione e errori comuni.

I. Quali sono le difficoltà nel recupero dell\'oro da minerali a basso tenore

Il basso tenore di per sé non è un punto debole insormontabile.Le difficoltà si concentrano su tre aspetti: la fine dispersione delle particelle d\'oro, che impedisce una disgregazione adeguata durante la macinazione; l\'elevato contenuto di fango, che rende la poltiglia viscosa e ostacola la penetrazione del liquido di lisciviazione e il trasferimento di massa; la presenza di elementi interferenti associati come arsenico, carbonio e antimonio, che riducono significativamente il tasso di lisciviazione con il cianuro convenzionale.

Nella definizione di un piano di lavorazione per il recupero dell\'oro da minerali a basso tenore, il primo passo non è la scelta delle attrezzature, ma l\'analisi approfondita delle condizioni di presenza dell\'oro. Oro in fessure, oro intergranulare e oro incapsulato richiedono processi completamente diversi.Se l\'oro è presente nei solfuri, la flottazione può costituire il processo principale; se l\'oro è prevalentemente in forma libera e la ganga è semplice, la cianurazione a massa intera risulta più diretta. Se il piano viene definito in modo errato, nemmeno la più accurata configurazione delle attrezzature successive potrà rimediare.

II. Principi e differenze tra i processi CIP e CIL

L\'essenza della lisciviazione con cianuro consiste nel dissolvere l\'oro in un complesso di cianuro-oro utilizzando una soluzione di cianuro in condizioni alcaline, per poi recuperarlo dalla soluzione mediante carbone attivo o polvere di zinco.In parole povere, è simile alla preparazione del tè: si sciolgono i componenti utili nell\'acqua per poi estrarli; la differenza sta nel fatto che, una volta estratto l\'oro, è necessario utilizzare il carbone attivo per adsorbirlo.

Il CIP, ovvero il metodo a poltiglia di carbone, prevede che la lisciviazione venga completata prima di passare alla vasca di adsorbimento. La lisciviazione e l\'adsorbimento avvengono in vasche separate; il tempo di lisciviazione è sufficiente e il controllo del processo è accurato, il che lo rende adatto a minerali con velocità di lisciviazione elevata che richiedono un controllo a fasi, ed è quindi ampiamente utilizzato negli impianti di lavorazione di grandi dimensioni.

Il CIL (Carbon-in-Leach), ovvero il metodo di lisciviazione con carbone, prevede che la lisciviazione e l\'adsorbimento avvengano simultaneamente nello stesso serbatoio. Il carbone attivo viene aggiunto direttamente nel serbatoio di lisciviazione e l\'oro, una volta disciolto, viene immediatamente adsorbito; il processo è compatto, richiede un numero ridotto di serbatoi e occupa poco spazio, rendendolo adatto a impianti di lavorazione di piccole, medie e grandi dimensioni, con una buona adattabilità ai giacimenti auriferi rocciosi convenzionali.

Non esiste una risposta assoluta alla scelta tra i due metodi. Nei casi in cui il contenuto di fango sia basso, la composizione mineralogica semplice e i tempi di investimento serrati, il CIL risulta più economico; nei casi in cui il contenuto di fango sia elevato, la composizione mineralogica complessa e sia necessario un margine di manovra per la regolazione, il CIP è la scelta più sicura.Nel processo CIL, il carbone rimane a lungo a contatto con la poltiglia minerale, con un consumo di carbone solitamente piuttosto elevato; quando si trattano minerali contenenti argento o rame associato, l\'adsorbimento simultaneo può talvolta rivelarsi vantaggioso. Il confronto tra i processi per il recupero dell\'oro da minerali a basso tenore dovrebbe basarsi sui dati delle prove di lavorazione, piuttosto che sulla semplice applicazione di soluzioni adottate in miniere simili.

III. Breve descrizione dei processi CIP/CIL

Prendendo come esempio il CIL, il flusso di processo tipico è il seguente: frantumazione e macinazione fino alla finezza desiderata, addensamento e disidratazione, immissione nella vasca di lisciviazione con aggiunta di cianuro e regolazione del pH con calce, aggiunta simultanea di carbone attivo per l\'adsorbimento; il carbone caricato d\'oro, dopo la separazione mediante vagliatura, viene sottoposto a lavaggio acido, desorbimento ed elettrolisi,fusione del fango aurifero per ottenere oro in forma compatta; gli sterili, dopo il trattamento, vengono smaltiti o stoccati in cumuli asciutti.

La differenza rispetto al processo CIP risiede nel fatto che la vasca di lisciviazione e quella di adsorbimento sono separate e collegate in serie; la poltiglia minerale entra nella fase di adsorbimento solo dopo il completamento della lisciviazione.I punti di controllo comuni ai due processi sono: la finezza di macinazione determina il grado di dissociazione; il controllo del pH impedisce la perdita per volatilizzazione del cianuro; i tempi di lisciviazione e di adsorbimento devono essere coordinati; la concentrazione del carbone caricato d\'oro e la gestione della qualità del carbone influenzano direttamente l\'efficacia del recupero.I minerali difficili da trattare, contenenti arsenico, carbonio e antimonio, devono essere sottoposti a un pretrattamento prima della lisciviazione; in caso contrario, il tasso di lisciviazione diminuirebbe notevolmente.

IV. Quali minerali sono adatti al CIP/CIL e quali no

Adatti: mineri di oro da roccia convenzionali sottoposti a cianurazione del fango intero, concentrati di flottazione sottoposti a cianurazione, mineri di oro ossidati o semiossidati, mineri con contenuto di fango entro limiti controllabili.

Non adatti alla lisciviazione diretta: i minerali ad alto contenuto di carbonio presentano l\'effetto di “sequestro dell\'oro”, per cui l\'oro disciolto viene riadsorbito dal materiale carbonioso; nei minerali contenenti arsenico e antimonio, l\'oro è incapsulato o la sua lisciviazione è ostacolata;i minerali con un elevato contenuto di oro libero a grana grossa devono essere prima sottoposti a separazione gravitazionale nel circuito di macinazione per il recupero preliminare, prima di passare alla lisciviazione.

Da ciò deriva la necessità di un processo combinato. Quando l\'oro a grana grossa coesiste con quello a grana fine, la combinazione di separazione gravitazionale e cianurazione spesso garantisce un recupero più completo rispetto a un singolo processo. La razionalità di un programma di lavorazione per il recupero di minerali auriferi a basso tenore si riflette in larga misura nella scelta accurata delle fasi del processo combinato.

V. Quali problemi risolve un fornitore EPC per l\'intera linea di produzione

Anche se il processo è corretto, se le apparecchiature non sono ben integrate, non sarà comunque possibile raggiungere gli obiettivi. Se le apparecchiature di frantumazione, macinazione, lisciviazione e adsorbimento provengono da produttori diversi, le interfacce, la capacità produttiva e il consumo energetico potrebbero non essere compatibili; ciò comporta ripetute modifiche alle tubazioni in loco e ai modelli delle pompe, allungando i tempi di messa a punto, con costi nascosti che superano di gran lunga la differenza di prezzo delle apparecchiature.

Il valore di un fornitore EPC per l\'intera linea di produzione risiede nell\'affidare la progettazione del processo, la progettazione ingegneristica, la produzione delle attrezzature, la supervisione dell\'installazione, la messa a punto integrata e la formazione del personale a un unico soggetto responsabile, che si assume la responsabilità degli obiettivi di produzione finali. Al momento della scelta, è opportuno valutare attentamente tre aspetti: se il fornitore possiede la capacità di progettare il processo in base alle caratteristiche del minerale, anziché limitarsi ad applicare modelli predefiniti;se il processo e le attrezzature siano gestiti dallo stesso team, per evitare discrepanze tra i disegni e le attrezzature; se sia disposto a concordare nel contratto criteri di collaudo ragionevoli basati sulle condizioni specifiche della miniera. Il modello di divisione dei compiti, in cui i lavori di ingegneria civile e gli operai di installazione generici sono organizzati localmente dal committente, mentre gli ingegneri inviati dal fornitore forniscono assistenza in loco, è piuttosto comune per il controllo dei costi di manodopera e facilita il coordinamento in cantiere.

È importante ricordare che l\'EPC non copre tutto. È più importante definire chiaramente i confini piuttosto che avere un ambito di competenza troppo ampio; ciò di cui è responsabile il fornitore e ciò per cui il committente deve collaborare deve essere specificato punto per punto in fase contrattuale. Una volta che il progetto di recupero e lavorazione di un giacimento aurifero a basso tenore entra nella fase di costruzione, la mancanza di chiarezza sui confini di responsabilità è spesso la causa principale dei ritardi nei tempi di realizzazione.

VI. Errori comuni

In primo luogo, la ricerca unilaterale di un\'elevata percentuale di recupero. Ogni aumento della percentuale di recupero comporta spesso un aumento degli investimenti e dei costi operativi; nei progetti a basso tenore è necessario considerare il bilancio complessivo dell\'intero ciclo di vita, anziché un singolo indicatore.

In secondo luogo, il confronto semplicistico tra la lisciviazione in cumulo e il processo CIL (Carbon-in-Leach). La lisciviazione in cumulo ha costi contenuti ma un tasso di lisciviazione limitato e non è adatta ai minerali solforati e a quelli contenenti carbonio; si ricorra alla lisciviazione in cumulo solo se le caratteristiche del minerale lo consentono, mentre insistere con questo metodo quando non è efficace equivale a uno spreco di risorse.

In terzo luogo, si trascura la scelta del carbone attivo. Il carbone di gusci di cocco e quello di carbone fossile presentano una diversa distribuzione dei pori e prestazioni di adsorbimento differenti; nel processo CIL il carbone si usura rapidamente, pertanto occorre prestare maggiore attenzione all\'indice di durezza.

In quarto luogo, si salta la fase delle prove di lavorazione del minerale per definire direttamente il processo. Senza dati sperimentali su campioni rappresentativi, qualsiasi scelta di attrezzature manca di fondamento; questa è la fonte di rischio più comune nei progetti relativi a giacimenti auriferi a basso tenore.

VII. Conclusioni

Come definire un piano di recupero e lavorazione per un giacimento aurifero a basso tenore? La risposta può essere riassunta in una frase: definire il processo in base alle proprietà del minerale, definire le attrezzature in base al processo e affidarne l\'attuazione coordinata a un unico soggetto responsabile.I processi CIP e CIL hanno ciascuno i propri limiti di applicabilità, mentre la scelta del fornitore EPC dell\'intera linea di produzione determina se il progetto potrà tradursi in capacità produttiva senza deviazioni. Effettuando prove approfondite, valutando accuratamente le alternative di processo e definendo chiaramente i confini di responsabilità nel modello di costruzione, anche i giacimenti auriferi a basso tenore possono garantire risultati di recupero e un ritorno sull\'investimento prevedibili.