Come si definisce un piano di trattamento e selezione dei minerali auriferi contenenti limo? Impianto di selezione con processo CIP/CIL da 1.000 tonnellate al giorno, progetto EPC "chiavi in mano"
Come definire un piano di trattamento e selezione per i minerali auriferi contenenti limo? Impianto di selezione con processo CIP/CIL da 1.000 tonnellate al giorno, progetto EPC “chiavi in mano”
Il minerale aurifero contenente fango è uno dei tipi di minerale più facili da "sottovalutare" nella costruzione di un impianto di lavorazione.Durante il campionamento il tenore sembra buono, ma non appena si avvia la produzione il problema viene alla luce: la poltiglia è così viscosa da non poter essere agitata, il trabocco del denso è torbido, il carbone attivo è intasato dal fango e il tasso di adsorbimento cala drasticamente; nonostante sia stato implementato il processo completo CIP/CIL, il tasso di recupero rimane bloccato al 70-80% senza poter salire.Il problema non risiede nel processo di cianurazione in sé, ma nel fatto che il “fango” viene immesso frettolosamente nel sistema di lisciviazione senza essere stato trattato adeguatamente. Un impianto di lavorazione con una capacità di 1.000 tonnellate al giorno (circa 1.000 tonnellate trattate giornalmente) non è di piccole dimensioni: un errore nella configurazione di una sola fase amplifica sia lo spreco di investimenti che le perdite dovute all\'interruzione della produzione.Questo articolo parte dall\'analisi dei meccanismi di danneggiamento causati dal fango nei minerali auriferi contenenti fango, per spiegare chiaramente come definire il progetto di un impianto di lavorazione CIP/CIL da 1.000 tonnellate al giorno, come configurare le attrezzature e come definire i confini dell\'EPC.
I. In che modo il “problema del fango” nei minerali auriferi contenenti fango è dannoso?
I minerali auriferi contenenti argilla presentano un elevato tenore di minerali argillosi (montmorillonite, caolino, illite, ecc.), il cui effetto di disturbo sul sistema di estrazione dell\'oro con cianuro si ripercuote sull\'intero processo:
Deterioramento della reologia della poltiglia. Dopo che l\'argilla ha assorbito acqua ed è gonfiata, la viscosità apparente della poltiglia aumenta significativamente; nelle vasche di lisciviazione aumentano le zone morte di agitazione, la distribuzione del cianuro e dell\'ossigeno disciolto diventa irregolare, la cinetica di lisciviazione peggiora e i tempi di lisciviazione sono costretti ad allungarsi; con una capacità di trattamento di 1.000 tonnellate al giorno, questa perdita è molto evidente.
Interferenze dovute al rivestimento con film di fango e all\'adsorbimento. Il fango fine riveste la superficie dei granuli d\'oro formando un film che ostacola la lisciviazione dei complessi cianurici d\'oro; inoltre, l\'ampia superficie specifica dell\'argilla provoca l\'adsorbimento dei complessi cianurici d\'oro già disciolti, causando una perdita secondaria dell\'«oro già disciolto».
Difficoltà nella separazione solido-liquido. La sedimentazione della poltiglia minerale è lenta e la sua comprimibilità è scarsa; il trabocco del denso è 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.
Avvelenamento del carbone attivo. Il fango fine e la materia organica ostruiscono i pori del carbone attivo, coprendo i siti di adsorbimento, con conseguente riduzione della capacità di adsorbimento dell\'oro; il materiale argilloso entra nel sistema di desorbimento elettrolitico insieme alla poltiglia minerale, compromettendo l\'efficienza del desorbimento e la qualità del fango aurifero.
Usura e intasamento delle apparecchiature. La presenza di fango nella poltiglia minerale aumenta il rischio di usura e intasamento di pompe, tubazioni e valvole, con un conseguente aumento della frequenza delle fermate per la pulizia.
Pertanto, per i progetti CIP/CIL relativi a miniere aurifere contenenti fango, la sequenza deve essere la seguente: prima il trattamento del fango, poi la lisciviazione, il controllo dei parametri e la stabilizzazione dell\'adsorbimento. Su una scala di 1.000 tonnellate al giorno, se la fase di trattamento del fango non viene eseguita correttamente, tutte le apparecchiature a valle ne pagheranno le conseguenze.
II. Quadro di riferimento del progetto per un giacimento aurifero contenente fango da 1.000 tonnellate al giorno
Fase 1: potenziamento del lavaggio e della separazione del fango. Prevedere un\'operazione di lavaggio dopo la frantumazione e prima della macinazione, utilizzando 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 separazione e la classificazione del fango.Il fango fine separato viene smistato in base al tenore d\'oro: il fango fine a basso tenore viene convogliato direttamente al sistema di trattamento degli sterili, evitando un inutile consumo di reagenti; il fango fine ad alto tenore, dopo essere stato concentrato separatamente, viene immesso nel sistema di lisciviazione, impedendo che l\'oro vada perso con il fango. Questa fase costituisce le fondamenta del progetto per il minerale aurifero contenente fango.
Seconda fase: la finezza di macinazione viene determinata in base al grado di dissociazione, evitando una macinazione eccessiva che causi l\'argillizzazione. Il minerale argilloso presenta già di per sé un elevato contenuto di argilla; una macinazione eccessivamente fine in questa fase non farebbe che peggiorare ulteriormente la situazione.Attraverso prove sperimentali si determina la finezza di macinazione che concilia il grado di dissociazione dell\'oro con il controllo della formazione di fango; si utilizzano configurazioni che impediscono la macinazione eccessiva, come i mulini a sfere a griglia con scarico forzato, abbinate alla classificazione tramite idrocicloni, in modo da separare tempestivamente le particelle fini già dissociate e ridurre la macinazione ripetuta.
Terzo passo: la scelta tra CIL e CIP dipende dalla velocità di lisciviazione. La velocità di lisciviazione dei minerali auriferi argillosi è spesso piuttosto lenta; il processo CIP, che prevede prima la lisciviazione in serie in più vasche e poi il passaggio alla vasca di adsorbimento, garantisce un tempo di lisciviazione più adeguato ed è più affidabile per i minerali con cinetica di lisciviazione sfavorevole; se, dopo un adeguato trattamento dell\'argilla e il miglioramento delle condizioni della poltiglia, la velocità di lisciviazione risulta accettabile,il CIL, che combina l\'estrazione e l\'adsorbimento in una sola fase, richiede un numero ridotto di vasche e presenta un processo compatto, con un investimento più contenuto su una scala di 1.000 tonnellate al giorno. La scelta del processo si basa sui dati sperimentali della curva di velocità di lisciviazione, non sull\'applicazione di modelli predefiniti.
Quarta fase: ottimizzazione dei parametri di lisciviazione e adsorbimento. Il pH va mantenuto tra 10 e 11 per prevenire la perdita per volatilizzazione dei cianuri; l\'aggiunta dei cianuri deve avvenire in più fasi, regolandone la concentrazione in base al consumo effettivo;nelle vasche di lisciviazione garantire l\'aerazione e l\'intensità di agitazione; in presenza di fango, configurare in modo mirato il tipo di agitazione e il sistema anti-deposizione sul fondo; il carbone attivo deve muoversi in controcorrente ed essere aggiunto in più fasi; controllarne periodicamente la capacità di assorbimento dell\'oro e sostituirlo tempestivamente per prevenire l\'“avvelenamento del carbone”.
Fase 5: Concentrazione, lavaggio e chiarificazione del liquido prezioso. Configurare un concentratore ad alta efficienza (aggiungendo flocculanti se necessario) per garantire l\'efficienza del lavaggio; la soluzione preziosa che entra nella fase di adsorbimento o sostituzione deve essere limpida, poiché un\'elevata quantità di sospesi consumerebbe in modo massiccio la capacità del carbone attivo o della polvere di zinco. Gli sterili vengono scaricati a secco tramite un filtro pressa, soddisfacendo i requisiti ambientali e recuperando l\'acqua di processo.
Casi particolari: se il contenuto di argilla nel giacimento è estremamente elevato e la lisciviazione con agitazione risulta difficile da gestire in modo stabile, oppure se il tenore del minerale è basso e il giacimento è frammentato, si può prendere in considerazione la lisciviazione in cumulo con granulazione: dopo la frantumazione, aggiungere cemento o calce per formare granuli che migliorino la permeabilità; effettuare la lisciviazione a spruzzo su un letto impermeabile di fondo; il ciclo di lisciviazione dura da 30 a 90 giorni.La scelta di ricorrere o meno alla lisciviazione in cumulo deve essere determinata solo dopo aver verificato i risultati delle prove di lisciviazione in colonna.
III. Configurazione degli impianti di lavorazione CIP/CIL da 1.000 tonnellate/giorno
Sezione di lavaggio e disidratazione: lavatrice a tamburo/lavatrice a coclea, vagli a tamburo, vagli vibranti ad alta frequenza, idrocicloni (classificazione/disidratazione/concentrazione), dispositivo di dosaggio dei flocculanti.
Sezione di frantumazione e macinazione: frantumazione grossolana con frantoio a mascelle, frantumazione media-fine con frantoio a cono, macinazione a circuito chiuso con mulino a sfere a griglia + idrociclone o classificatore a spirale.
Sezione di lisciviazione e adsorbimento: Vasche di lisciviazione a più compartimenti in serie (con agitazione e aerazione), vasca di lisciviazione con carbone ad alta efficienza a doppia girante (CIL), sistema di adsorbimento con carbone attivo, vaglio separatore di carbone, estrattore di carbone, pompa di estrazione del carbone; in presenza di fango, la modalità di agitazione, il sistema di aerazione e la struttura anti-deposizione sul fondo delle vasche di lisciviazione devono essere progettati in modo specifico.
Fase di desorbimento ed elettrolisi: Colonne di desorbimento a temperatura e pressione ambiente o ad alta temperatura e alta pressione, celle elettrolitiche, forni di fusione dell\'oro; possibilità di integrazione in unità skid-mounted.
Sezione di concentrazione e disidratazione: concentratori ad alta efficienza, filtratori a piastre e telaio (scarico a secco degli sterili), vagli di disidratazione.
Sistemi ausiliari: pompe per poltiglia, pompe per acqua pulita, sistema di ricircolo dell\'acqua, sistemi di distribuzione e controllo dell\'alimentazione (avviamento graduale/inverter, dispositivi di stabilizzazione della tensione); per i progetti all\'estero è possibile integrare gruppi elettrogeni diesel per far fronte a instabilità dell\'alimentazione elettrica.
GoldProcessingPlant dispone di due grandi stabilimenti di produzione di proprietà nello Shandong e nel Jiangxi, dove vengono realizzati autonomamente gli impianti principali sopra citati; gli ingegneri di processo e quelli meccanici lavorano in team per garantire che le apparecchiature siano realizzate secondo i disegni di processo, con interfacce compatibili e capacità produttive perfettamente integrate. Per condizioni operative con presenza di fango e ambienti di lisciviazione acida, è possibile personalizzare su misura i materiali delle apparecchiature, la struttura di agitazione e la potenza dei motori.
IV. Progetto EPC chiavi in mano: perimetro e tempistiche di un progetto da 1.000 tonnellate/giorno
Per il progetto EPC “chiavi in mano” dell\'impianto di lavorazione da 1.000 tonnellate al giorno, il principio fondamentale è: “Ci assumiamo la responsabilità completa di tutto ciò che è di nostra competenza e comunichiamo in anticipo al cliente ciò che richiede la sua collaborazione”:
Di nostra competenza: progettazione di processo e soluzione tecnica (analisi delle caratteristiche del minerale, definizione del flusso di processo, regime di dosaggio dei reagenti), progettazione ingegneristica e disegni (piano di layout del sito, schema di disposizione delle attrezzature, planimetria delle condizioni strutturali), produzione delle attrezzature principali e fornitura dei componenti ausiliari, assistenza tecnica per l\'installazione in loco, messa in servizio e collaudo integrato, formazione del personale, assistenza post-vendita e fornitura dei ricambi.
Il cliente è responsabile di: lavori di ingegneria civile (organizzati in base ai disegni delle condizioni strutturali; i disegni esecutivi completi delle strutture edilizie devono essere redatti da uno studio di progettazione locale qualificato), organizzazione della manodopera locale per l\'installazione (i nostri ingegneri forniranno assistenza tecnica in loco per le operazioni di montaggio), preparazione del sito (allacciamenti idrici, elettrici e del gas, livellamento del terreno) e condizioni per il sollevamento e la messa in servizio, nonché delle procedure di conformità alle normative locali.
Logica economica di questa ripartizione dei compiti: l\'invio di un gran numero di lavoratori dalla Cina al cantiere all\'estero, con biglietti aerei, visti, vitto e alloggio oltre a elevate retribuzioni giornaliere, farebbe aumentare significativamente i costi di realizzazione; l\'organizzazione da parte del cliente di operai di installazione locali, con la guida tecnica degli ingegneri da noi distaccati, garantisce gli standard di costruzione e consente al contempo di risparmiare notevoli costi di manodopera.Qualora in loco non fossero effettivamente disponibili risorse per l\'esecuzione dei lavori, è possibile negoziare separatamente una soluzione “chiavi in mano” e concordarne i termini nel contratto.
Tempi di riferimento per il progetto: per un progetto convenzionale di miniera d\'oro, il periodo dall\'avvio della progettazione di processo all\'entrata in produzione è di circa 8–15 mesi — progettazione di processo e preventivo per la scelta dei modelli: 7–15 giorni; disegni tecnici: 20–30 giorni; produzione delle attrezzature: 60–120 giorni; logistica: 30–60 giorni; installazione e messa in servizio: 60–150 giorni.Poiché i giacimenti auriferi contenenti limo richiedono requisiti più elevati per le fasi di lavaggio e disinquinamento, nonché per la 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; per i progetti all\'estero è indispensabile prevedere un margine di tempo per lo sdoganamento (circa 30 giorni). Un\'intercalazione ragionevole delle varie fasi consente di ridurre la durata complessiva dei lavori.
V. Modalità di collaborazione e garanzia di qualità
GoldProcessingPlant non impone pacchetti obbligatori:È possibile limitarsi alle prove di selezione mineraria e alla verifica del processo (comprese le prove di lavaggio e disidratazione, le prove comparative CIL/CIP e i test di sedimentazione), acquistare solo la progettazione di processo o i disegni tecnici, procurarsi solo singole unità o impianti completi, richiedere solo l\'intervento di un ingegnere per la messa a punto in loco, oppure optare per un contratto EPC chiavi in mano.I costi sostenuti per le prove preliminari e la progettazione possono essere interamente detratti al momento della successiva stipula del contratto per l\'acquisto delle attrezzature o del progetto EPC.
Per quanto riguarda la garanzia di qualità: l\'azienda adotta il sistema di gestione della qualità ISO 9001, i prodotti sono certificati CE, la capacità produttiva annua supera le 500 unità e i progetti coprono le principali aree aurifere in Africa, Sudamerica, Asia centrale e Sud-est asiatico, con una capacità di trattamento compresa tra 30 e 5.000 tonnellate al giorno.Gli indicatori di recupero sono definiti in base alle caratteristiche del minerale e alle condizioni di processo; gli obiettivi di messa a punto sono specificati nel contratto e vengono concordati standard di collaudo ragionevoli basati sulla stessa fonte mineraria e sulle stesse condizioni operative;Il periodo di garanzia è di 12 mesi; durante tale periodo, in caso di problemi di qualità delle apparecchiature, la sostituzione dei ricambi è gratuita; al termine del periodo, garantiamo la fornitura a lungo termine dei ricambi e forniamo 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, vi affiancheremo costantemente nella messa a punto.
Per un impianto di lavorazione CIP/CIL da 1.000 tonnellate al giorno di minerale aurifero contenente fango, la nostra soluzione non si limita alle dimensioni delle vasche, ma si concentra sulla sequenza di trattamento del fango; l\'EPC non comprende solo un elenco di attrezzature, ma una catena di responsabilità che va dal campione di minerale all\'oro prodotto. GoldProcessingPlant: prima comprendiamo il minerale, poi scegliamo le attrezzature.