Soluzioni per impianti e processi di lavorazione dei giacimenti auriferi a filone esteso | Estrazione efficiente dell\'oro per aumentare il valore delle miniere

I giacimenti auriferi a filoni di grandi dimensioni rappresentano una categoria estremamente rappresentativa tra i giacimenti auriferi rocciosi: sono caratterizzati da filoni spessi, grandi riserve e una stretta simbiosi tra oro, quarzo e solfuri, con la frequente coesistenza di oro a grana grossa e a grana fine.Sebbene a prima vista questo tipo di minerale sembri “facile da trattare”, in realtà nasconde due punti critici di perdita: l\'oro a grana grossa, dopo essere stato ripetutamente macinato e sovramacinato nel circuito di macinazione, finisce nei residui insieme al fango fine; l\'oro a grana fine e i solfuri auriferi non vengono disociati completamente e non possono quindi essere recuperati mediante flottazione.In molti impianti di lavorazione, il tasso di recupero si attesta intorno all\'80%, e il problema risiede spesso nel fatto che «la separazione gravimetrica non è stata sufficientemente efficace e la flottazione non è stata completa». Il presente articolo illustra in modo sistematico, sulla base delle caratteristiche del minerale dei giacimenti auriferi a filoni di grandi dimensioni, la configurazione delle attrezzature di lavorazione e gli schemi di processo, per aiutare i proprietari delle miniere a recuperare tutto l\'oro che è possibile recuperare.

I. Caratteristiche del minerale dei giacimenti auriferi a filoni estesi e difficoltà di lavorazione

I giacimenti auriferi a filoni di grandi dimensioni si riferiscono solitamente a giacimenti di tipo filoniano quarzifero e a quelli strettamente correlati di roccia frantumata e alterata; i corpi minerari presentano una struttura filoniana, uno spessore considerevole e una notevole estensione in profondità. Le caratteristiche tipiche del minerale includono:

Morfologia variegata dei minerali auriferi. L\'oro si presenta prevalentemente sotto forma di oro in fessure e oro intergranulare, con la coesistenza di oro a grana grossa e a grana fine. L\'oro a grana grossa può raggiungere dimensioni dell\'ordine dei millimetri ed è visibile ad occhio nudo; l\'oro a grana fine è presente sotto forma di oro microscopico all\'interno di solfuri come la pirite o negli interstizi tra i granuli di quarzo.

Il minerale aurifero è costituito prevalentemente da pirite. L\'oro è strettamente legato alla pirite; in alcuni tratti del giacimento è accompagnato da arsenopite, calcopirite, galena e altri minerali. L\'oro è presente insieme ai solfuri e il recupero mediante flottazione dei solfuri auriferi rappresenta uno dei principali processi di lavorazione.

La ganga è costituita principalmente da quarzo, accompagnato da minerali alterati quali il sericite. L\'elevato contenuto di quarzo comporta un maggiore consumo energetico e un\'elevata abrasività durante la macinazione; l\'aumento della percentuale di minerali alterati e argillosi influisce sulla formazione della schiuma di flottazione e sul tenore del concentrato.

Le principali difficoltà nella lavorazione del minerale sono tre:

• Perdita di oro a grana grossa dovuta a una macinazione eccessiva. L\'oro monomorfo a grana grossa, sottoposto a ripetuta macinazione nel mulino a sfere, diventa troppo fine e risulta difficile da recuperare sia con la separazione gravimetrica che con la flottazione; inoltre, nel circuito di macinazione, si deposita sulle piastre di rivestimento e sulle sfere d\'acciaio.
• Insufficiente dissociazione dell\'oro a grana fine. Se la finezza di macinazione è insufficiente, i solfuri auriferi e la ganga non vengono dissociati completamente, con conseguente scarsa selettività nella flottazione e un tenore del concentrato che non raggiunge i livelli desiderati.
• Un unico processo, sia per le particelle grossolane che per quelle fini, non garantisce una raccolta completa. Se si ricorre solo alla separazione gravimetrica, l\'oro a grana fine non viene recuperato; se si ricorre solo alla flottazione, l\'oro a grana grossa va perso già nella fase di macinazione. È necessario adottare un processo combinato.

II. Schema di processo raccomandato: combinazione di separazione gravitazionale e flottazione, con separazione dei flussi in base alle caratteristiche del minerale

La linea guida raccomandata da GoldProcessingPlant per i giacimenti auriferi a filoni estesi è la “combinazione di separazione gravimetrica e flottazione”, applicando nel circuito di macinazione il principio “recupero precoce e massimizzazione del recupero”:

Fase 1: frantumazione e macinazione, con separazione gravitazionale per recuperare l\'oro a grana grossa. Frantumazione grossolana con frantoio a mascelle, frantumazione media-fine con frantoio a cono, seguendo il principio “frantumare di più, macinare di meno”;nel circuito di macinazione vengono installati separatori centrifughi (come la centrifuga Nielsen) o jig, per recuperare in anticipo l\'oro monomolecolare a grana grossa già dissociato durante il ciclo di macinazione e classificazione, evitando la perdita dovuta a una macinazione eccessiva.Il concentrato di separazione gravimetrica, dopo la selezione su tavola agitata, può essere direttamente fuso per produrre oro di qualità conforme, oppure venduto come concentrato ad alto tenore.

Seconda fase: arricchimento mediante flottazione dei solfuri auriferi. Gli sterili della separazione gravitazionale vengono inviati alla flottazione, utilizzando un processo “una fase grossolana, due fasi di raffinazione e due fasi di lavaggio” oppure “una fase grossolana, tre fasi di raffinazione e tre fasi di lavaggio”; attraverso l\'uso di agenti di regolazione del pH, attivanti, raccoglitori e agenti schiumogeni, i solfuri auriferi come la pirite vengono fatti galleggiare insieme all\'oro, producendo un concentrato aurifero.Il concentrato di flottazione viene inviato all\'impianto di fusione per il trattamento oppure sottoposto a lisciviazione con cianuro in loco.

Terza fase: separazione degli sterili in base alle caratteristiche del minerale. Se il tenore d\'oro negli sterili di flottazione risulta ancora elevato, il minerale presenta un grado di ossidazione avanzato e non contiene elementi interferenti quali rame, arsenico, antimonio e carbonio, si può prendere in considerazione la lisciviazione con cianuro (CIL/CIP) degli sterili o del minerale grezzo come soluzione di riserva;se il minerale è un minerale solfuro primario e l\'oro è presente principalmente nei solfuri, è sufficiente sottoporre il concentrato di flottazione alla lisciviazione con cianuro o venderlo a un impianto di fusione, mentre gli sterili vengono direttamente disidratati e smaltiti.

Criteri di valutazione per la scelta del flusso: stato di presenza dell\'oro (percentuale di oro libero, tipologia dei minerali auriferi), grado di ossidazione, contenuto di elementi interferenti, percentuale di oro a grana grossa. Questi aspetti devono essere determinati dai dati delle prove di lavorazione: i parametri di processo per i giacimenti di tipo filoniano quarzifero e quelli di tipo roccioso alterato sono spesso diversi e non è possibile applicare un unico set di parametri a tutto il giacimento.

III. Configurazione delle attrezzature di lavorazione principali

Frantumazione e vagliatura: frantoio a mascelle (frantumazione grossolana), frantoio a cono (frantumazione media e fine), vaglio vibrante circolare/vaglio vibrante lineare, alimentatore vibrante, trasportatore a nastro.Per la frantumazione di roccia dura è preferibile la combinazione «frantoio a mascelle + frantoio a cono», che garantisce una granulometria uniforme del prodotto in uscita e una buona resistenza all\'usura.

Macinazione e classificazione: mulino a sfere a griglia (prima fase, scarico forzato, resistente alla macinazione eccessiva) + mulino a sfere a sfioro (seconda fase, macinazione fine) per una macinazione a due fasi, oppure macinazione a fase singola in base alle dimensioni dell\'impianto; abbinato a un classificatore a spirale o a un idrociclone in circuito chiuso.La finezza di macinazione viene determinata in base ai test di liberazione dell\'oro.

Impianti di separazione per gravità: separatore centrifugo (apparecchiatura principale per il recupero dell\'oro monomolecolare a grana grossa dal circuito di macinazione), separatore a vaglio (frazione a grana grossa, elevata capacità di trattamento), tavola vibrante (tavola vibrante 6-S/tavola vibrante multistrato, selezione delle frazioni fini), scivolo a spirale (selezione grossolana e scarto).Gli impianti di separazione per gravità sono disposti in posizioni chiave del circuito di macinazione e classificazione e influenzano direttamente il tasso di recupero dell\'oro a grana grossa.

Impianti di flottazione: serie completa dei modelli SF (autopompanti, adatti alla selezione grossolana e alla fase iniziale della selezione di purificazione), XCF/KYF (ad aria compressa, preferiti per impianti di grandi dimensioni), BF e JJF, combinati in unità di selezione grossolana, selezione di purificazione e selezione fine. La scelta del modello di flottatore viene effettuata in base alla capacità di trattamento e ai requisiti di aerazione.

Concentrazione e disidratazione: concentratori ad alta efficienza, filtratori a piastre e telaio (disidratazione del concentrato, scarico a secco degli sterili), vagli di disidratazione.

Estrazione dell\'oro con cianurazione (configurazione su richiesta): se il processo include una fase di cianurazione, vengono configurati vasche di lisciviazione, sistemi di adsorbimento con carbone attivo (CIL/CIP), impianti di desorbimento elettrolitico, forni di fusione dell\'oro e dispositivi di sostituzione con polvere di zinco.

GoldProcessingPlant dispone di due grandi stabilimenti di produzione di proprietà nello Shandong e nel Jiangxi, dove vengono realizzati autonomamente i suddetti impianti principali di frantumazione, macinazione, separazione gravimetrica, flottazione, lisciviazione e adsorbimento, concentrazione e disidratazione; gli ingegneri di processo e gli ingegneri meccanici lavorano in team per garantire che le attrezzature siano realizzate secondo i disegni di processo, con interfacce compatibili e capacità produttive perfettamente integrate.Per i minerali altamente silicei e abrasivi, le parti a contatto con il flusso possono essere potenziate con leghe ad alto contenuto di cromo o gomma resistente all\'usura; per gli ambienti di lisciviazione acidi, è possibile realizzare soluzioni personalizzate in acciaio inossidabile resistente alla corrosione o con rivestimenti interni.

IV. Attuazione del progetto: percorso di collaborazione dal campione minerario all\'estrazione dell\'oro

Per la realizzazione di progetti relativi a giacimenti auriferi di tipo "grande filone", si consiglia di procedere secondo il seguente percorso:

Fase 1: prove di lavorazione del minerale e verifica del processo. Prelevare campioni rappresentativi per condurre prove di separazione per gravità, prove di flottazione a circuito aperto/chiuso e, se necessario, prove comparative di lisciviazione con cianuro, al fine di determinare la percentuale di oro a grana grossa, la finezza di macinazione, il numero di sezioni di flottazione e il regime di dosaggio dei reagenti. Il rapporto di prova deve essere corredato direttamente dall\'elenco delle attrezzature selezionate e dal preventivo preliminare.

Fase 2: Progettazione del processo e disegni tecnici. Si redigono il diagramma di flusso del processo, l\'elenco delle configurazioni delle attrezzature, la planimetria dell\'area dello stabilimento, i disegni delle fondamenta delle attrezzature e i disegni delle condizioni strutturali, da utilizzare per la gara d\'appalto dei lavori di costruzione civile e per l\'organizzazione in loco.

Terza fase: produzione e fornitura delle attrezzature. Le attrezzature principali vengono prodotte in base ai disegni; vengono coordinati i materiali ausiliari quali pompe, tubazioni e sistemi di controllo elettrico; la spedizione avviene dopo il controllo qualità in fabbrica.

Fase 4: Assistenza all\'installazione e messa in servizio integrata. Invio di ingegneri in loco per guidare il posizionamento delle apparecchiature, il collegamento delle tubazioni e l\'installazione elettrica; coordinamento della messa a punto delle singole unità e delle prove di funzionamento in ciclo chiuso con materiale di alimentazione; ottimizzazione della finezza di macinazione, del regime dei reagenti di flottazione e dei parametri di separazione gravimetrica, fino all\'ottenimento di concentrato d\'oro conforme o di oro di qualità adeguata; formazione teorica e pratica del team del cliente.

GoldProcessingPlant non impone pacchetti obbligatori: è possibile limitarsi alla sola fase di sperimentazione, all\'acquisto dei soli disegni, all\'approvvigionamento dei soli impianti o alla sola messa a punto da parte degli ingegneri, oppure optare per un progetto EPC chiavi in mano completo. I costi sostenuti per le prove preliminari e la progettazione possono essere interamente detratti al momento della successiva stipula del contratto per gli impianti 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; un\'interazione razionale tra le varie fasi consente di ridurre i tempi complessivi di realizzazione; per i progetti all\'estero è necessario prevedere un margine di tempo per lo sdoganamento.

V. Garanzia di qualità: parametri basati sul minerale, impegni sanciti dal contratto

Il tasso di recupero dei giacimenti auriferi a filoni estesi è determinato dalle caratteristiche intrinseche del minerale: la percentuale di oro a grana grossa, il tipo di minerali auriferi, la granulometria di disseminazione e gli elementi associati; ciascuno di questi fattori influenza gli indicatori finali.GoldProcessingPlant non garantisce valori assoluti slegati dai dati dei campioni di minerale, ma si impegna a: progettare, attraverso una progettazione di processo rigorosa e una configurazione mirata delle attrezzature, un processo in grado di raggiungere il massimo tasso di recupero realizzabile in base alle condizioni del vostro minerale;gli obiettivi di messa a punto sono inseriti nel contratto, con standard di accettazione ragionevoli concordati sulla base della stessa fonte mineraria e delle stesse condizioni operative; il periodo di garanzia è di 12 mesi, durante il quale i ricambi difettosi vengono sostituiti gratuitamente; al termine del periodo, garantiamo la fornitura a lungo termine dei ricambi e forniamo consigli per l\'ottimizzazione del processo.

I nostri progetti coprono l\'Africa (Ghana, Mali, Tanzania, Sudan), il Sudamerica (Perù, Colombia),Asia centrale (Russia, Kazakistan) e Sud-Est asiatico, con una capacità di trattamento compresa tra 30 e 5.000 tonnellate al giorno, che copre oro in roccia, oro in sabbia, minerali difficili da trattare e la rivalutazione degli sterili.Il recupero dell\'oro a grana grossa e la configurazione di processi integrati nei grandi giacimenti auriferi di tipo filoniano quarzifero e di roccia alterata rappresentano proprio il nostro punto di forza.

Nella lavorazione dei giacimenti auriferi a filoni di grandi dimensioni, non si tratta semplicemente di scegliere una centrifuga o un flottatore, ma di affidarsi a un team che sappia come estrarre l\'oro a grana grossa, come recuperare quello a grana fine e come integrare perfettamente processi e attrezzature. GoldProcessingPlant: prima comprendere il giacimento, poi scegliere le attrezzature.