Lavorazione dei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico – Processi e soluzioni impiantistiche per un'estrazione efficiente dell'oro – Impianti di concentrazione personalizzati

I giacimenti auriferi di tipo conglomeratico sono una categoria di giacimenti auriferi in cui «l\'apparenza inganna».Il conglomerato è di per sé il prodotto di attività tettonica o vulcanica; il minerale è costituito da conglomerati di dimensioni variabili e da materiale cementante: l\'oro può essere presente all\'interno dei conglomerati oppure concentrarsi nel materiale cementante; quest\'ultimo può essere di natura silicea, ferrosa, argillosa o carbonatica.Questa struttura caratterizzata da “doppio vettore + composizione variabile” fa sì che, all\'interno dello stesso giacimento, il tenore e lo stato di presenza dell\'oro nei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico possano subire notevoli fluttuazioni. Se si scelgono le attrezzature e si definiscono i processi basandosi su un unico tipo di minerale, è facile che si verifichi una situazione in cui “man mano che si procede con l\'estrazione, i parametri di rendimento peggiorano progressivamente”.Il presente articolo, incentrato sulla logica di lavorazione dei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico, illustra chiaramente come definire processi efficienti per l\'estrazione dell\'oro, come configurare le soluzioni impiantistiche e come personalizzare gli impianti di lavorazione.

I. Caratteristiche del minerale e difficoltà di selezione nei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico

Le caratteristiche tipiche dei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico possono essere riassunte in quattro punti:

Strutturalmente, si tratta di un doppio vettore costituito da «conglomerato + materiale cementante». La composizione del conglomerato è complessa: può trattarsi di roccia circostante precoce, di corpi mineralizzati precoci o di prodotti di alterazione idrotermale; il materiale cementante riempie gli spazi tra i granuli del conglomerato e la sua composizione varia da silicea e ferrosa a argillosa e carbonatica.La localizzazione dell\'arricchimento dell\'oro è spesso strettamente correlata al tipo di materiale cementante: l\'arricchimento dell\'oro è più evidente nei materiali cementanti ferrosi e silicei, mentre quelli argillosi tendono a causare interferenze nella lavorazione.

Lo stato di presenza dell\'oro è variabile. L\'oro può essere presente allo stato libero nelle fessure dei detriti e nei pori del materiale cementante, oppure può essere racchiuso sotto forma di oro microscopico o submicroscopico all\'interno di solfuri (pirite, arsenopite, ecc.) o di materiale cementante siliceo. È normale che l\'oro a grana grossa coesista con quello a grana fine.

Spesso è associato a solfuri e materiali argillosi. La presenza di oro nei solfuri indica che la flottazione è un metodo di selezione praticabile; quando il contenuto di cementazione argillosa è elevato, la viscosità della poltiglia aumenta, la triturazione diventa più argillosa e la schiuma di flottazione si deteriora, presentando difficoltà di trattamento simili a quelle dei giacimenti auriferi argillosi.

Il tenore e le proprietà all\'interno del giacimento sono soggetti a forti fluttuazioni. La composizione dei detriti e il tipo di cementazione possono variare notevolmente tra le diverse fasce di breccia e a diverse profondità; l\'adattabilità del processo di lavorazione in impianto deve essere garantita tramite la miscelazione dei minerali e la regolazione dei parametri.

Ciò comporta le seguenti difficoltà di lavorazione:

• La distribuzione dell\'oro è irregolare e un unico processo non consente un recupero completo. L\'oro a grana grossa presente nei detriti viene recuperato precocemente mediante separazione gravitazionale, mentre l\'oro a grana fine e i solfuri auriferi presenti nel materiale cementante vengono recuperati mediante flottazione o cianurazione; il processo combinato è la norma.
• Il tipo di legante determina l\'orientamento del processo. Se prevalgono leganti silicei o ferrosi, la flottazione o la cianurazione procedono in modo relativamente agevole; se prevalgono leganti argillosi, è necessario prima potenziare il lavaggio del minerale per rimuovere l\'argilla e ottimizzare la finezza di macinazione, altrimenti l\'intero processo successivo ne risentirà.
• Le fluttuazioni nella composizione del minerale richiedono un margine di regolazione nel processo. Nella progettazione dello schema è necessario tenere conto delle differenze nelle proprietà dei vari settori minerari, riservando spazio per le regolazioni operative e la possibilità di cambiamenti locali nel processo.

II. Come definire un processo efficiente per l\'estrazione dell\'oro?

Per i giacimenti auriferi di tipo breccioso non esiste un «processo universale»; si raccomanda di suddividere il flusso in base alle caratteristiche del minerale:

Percorso 1: combinazione di separazione gravitazionale e flottazione. Adatto a sezioni in cui l\'oro è prevalentemente in forma libera, coesiste con oro a grana grossa e solfuri auriferi, e i materiali cementati sono prevalentemente di natura silicea/ferrosa.Il circuito di macinazione è dotato di un separatore centrifugo (ad esempio, un separatore Nelson) o di un separatore a vaglio per il recupero anticipato dell\'oro monomolecolare a grana grossa; il concentrato della separazione gravimetrica, dopo la selezione su tavola agitata, viene fuso o venduto all\'esterno;gli sterili della separazione gravimetrica vengono inviati alla flottazione, dove si utilizza 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” per flottare i solfuri auriferi; il concentrato d\'oro prodotto viene inviato alla fusione o al trattamento con cianuro. Questo è il percorso principale più comunemente utilizzato nei giacimenti auriferi di tipo breccioso.

Percorso 2: combinazione di flottazione e cianurazione. Adatto a sezioni minerarie in cui l\'oro è presente principalmente nei solfuri e in cui la flottazione è in grado di arricchire efficacemente i minerali auriferi. Dopo la produzione del concentrato d\'oro tramite flottazione, il concentrato viene sottoposto a lisciviazione con cianuro (CIL/CIP) o venduto direttamente per la fusione; a seconda del tenore d\'oro, si decide se sottoporre gli sterili della flottazione a un\'ulteriore selezione o se disidratarli e smaltirli direttamente.Nei giacimenti contenenti arsenico è necessario inibire la galena durante la flottazione oppure sottoporre a flottazione separata il concentrato di arsenico-oro, per evitare che l\'arsenico entri nel successivo sistema di cianurazione consumando il cianuro.

Percorso 3: CIL/CIP con minerale grezzo. Adatto a sezioni minerarie con elevato grado di ossidazione, in cui l\'oro è prevalentemente in forma libera, prive di elementi interferenti quali rame, arsenico, antimonio e carbonio, e con materiale agglomerato semplice. Il processo prevede frantumazione e macinazione → concentrazione → lisciviazione e adsorbimento → desorbimento ed elettrolisi → fusione.Se il contenuto di materiale agglomerato nel fango è elevato, è necessario effettuare un lavaggio preliminare del minerale per la rimozione del fango e ottimizzare i parametri di lisciviazione.

Percorso 4: combinazione di separazione gravitazionale + flottazione + cianurazione. Adatto a giacimenti complessi in cui coesistono granulometrie grossolane e fini e in cui il tasso di recupero con un unico processo non raggiunge gli standard. Il processo presenta una struttura lunga, un numero elevato di impianti e requisiti di messa a punto elevati, ma offre la massima capacità di garantire il tasso di recupero.

Criteri per la scelta del percorso: analisi della fase aurifera (percentuale di oro libero, oro incapsulato in solfuri, oro incapsulato nella ganga), tipologia dei minerali auriferi, composizione del materiale cementato e contenuto di argilla, elementi associati (arsenico, carbonio, antimonio, rame), grado di ossidazione, percentuale di oro a grana grossa.Questi dati devono essere ricavati dalle prove di lavorazione: poiché i giacimenti auriferi di tipo breccioso presentano grandi differenze tra i vari segmenti, il campionamento deve tenere conto della rappresentatività della miscela minerale; è preferibile effettuare prove separate per ciascun segmento, per poi determinare in modo integrato il processo principale e le soluzioni di regolazione.

III. Come configurare il parco macchine?

In base al percorso tecnologico sopra descritto, la configurazione delle attrezzature principali di un impianto di lavorazione del minerale aurifero di tipo conglomeratico comprende:

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 il conglomerato 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.

Lavaggio e disincrostazione (indispensabile nei tratti con minerali argillosi cementati): lavatrice a tamburo/lavatrice a spirale, vaglio a tamburo, vaglio vibrante ad alta frequenza, ciclone idraulico; è necessario rimuovere prima i materiali argillosi cementati prima della macinazione, per evitare che l\'argillosità interferisca con l\'intero processo.

Macinazione e classificazione: mulino a sfere a griglia (prima fase, scarico forzato, resistente alla macinazione eccessiva) + mulino a sfere a trabocco (seconda fase di macinazione fine) oppure configurazione a fase singola, abbinata a un classificatore a spirale o a un ciclone idraulico in circuito chiuso. La finezza di macinazione viene determinata in base al test di liberazione dell\'oro.

Impianti di separazione gravitazionale: separatori centrifughi (principali per il recupero dell\'oro a grana grossa dal circuito di macinazione), agitateur, tavole vibranti 6-S/multistrato (selezione fine), scivoli a spirale (selezione grossolana e scarto).

Impianti di flottazione: serie completa dei modelli SF (autopompante), XCF/KYF (ad aria, preferibili per grandi impianti), BF e JJF, combinati in unità di sgrossatura, pulizia e selezione; per i minerali contenenti arsenico è necessario configurare un sistema di aggiunta di inibitori appropriato.

Lisciviazione con cianuro e adsorbimento (configurazione in base alle esigenze): Vasche di lisciviazione, vasche di lisciviazione con carbone ad alta efficienza a doppia girante, sistema di adsorbimento con carbone attivo, vagli di separazione del carbone, estrattori di carbone, apparecchiature elettrolitiche di desorbimento, forni di fusione dell\'oro; per i segmenti di minerale fangoso, la configurazione del sistema di agitazione delle vasche di lisciviazione, il metodo di aerazione e il design anti-deposizione sul fondo devono essere personalizzati in base alle esigenze specifiche.

Concentrazione e disidratazione: Concentratore ad alta efficienza (con aggiunta di flocculanti per i fanghi minerali), filtro pressa a piastre e telai (scarico a secco degli sterili, disidratazione del concentrato), vagli di disidratazione.

Sistemi ausiliari: pompe per poltura, pompe per il recupero del carbone, pompe per acqua pulita, sistema di ricircolo dell\'acqua, sistemi di distribuzione elettrica e di controllo; nei progetti all\'estero è possibile integrare gruppi elettrogeni a diesel.

GoldProcessingPlant dispone di due grandi stabilimenti di produzione di proprietà, situati nello Shandong e nel Jiangxi, dove le attrezzature principali sopra menzionate vengono prodotte internamente; gli ingegneri di processo e quelli meccanici lavorano in stretta collaborazione all\'interno dello stesso team, garantendo che le attrezzature siano realizzate secondo i disegni di processo, con interfacce compatibili e capacità produttive perfettamente allineate.In considerazione della variabilità del minerale nei giacimenti auriferi di tipo breccioso, nella progettazione del sistema è stato previsto un margine di regolazione: il numero di sezioni di flottazione può essere adattato in base al giacimento, la posizione delle apparecchiature di separazione gravitazionale può essere ottimizzata in base alla percentuale di oro a grana grossa e i parametri di lisciviazione possono essere regolati in base al contenuto di limo.Per i minerali altamente silicei e abrasivi vengono utilizzati materiali resistenti all\'usura di livello superiore, mentre per gli ambienti di lisciviazione acidi vengono realizzate soluzioni anticorrosive su misura.

IV. Personalizzazione di impianti di lavorazione mineraria specializzati: il percorso dal campione minerario all\'estrazione dell\'oro

La personalizzazione dell\'impianto di lavorazione per i giacimenti auriferi di tipo conglomeratico procede in cinque fasi:

Fase 1: prove di lavorazione e verifica del processo. Prelevare campioni rappresentativi in base al giacimento, effettuare analisi chimiche multielementari, analisi della fase fisica dell\'oro e analisi della granulometria della disseminazione, quindi eseguire prove di separazione per gravità, prove di flottazione a circuito aperto/chiuso, prove di lisciviazione con cianuro (incluso il confronto CIL/CIP) e, se necessario, prove di lavaggio e disargillamento del minerale e test sulle proprietà di sedimentazione.Il rapporto di prova è corredato da un elenco delle attrezzature selezionate e da un preventivo preliminare.

Fase 2: Progettazione del processo e disegni tecnici. Sulla base dei dati sperimentali, vengono redatti lo schema di flusso del processo, l\'elenco delle attrezzature, la planimetria dell\'impianto, i disegni delle fondamenta delle attrezzature e i disegni delle condizioni strutturali; vengono inoltre forniti gli intervalli di regolazione operativa e le istruzioni tecniche relative alla variabilità del minerale.

Terza fase: produzione delle attrezzature e fornitura modulare. Produzione delle attrezzature principali, coordinamento dei materiali ausiliari e controllo qualità in fabbrica.L'impianto di lavorazione del minerale aurifero di tipo breccioso può essere suddiviso secondo un approccio modulare: i moduli di frantumazione, macinazione e classificazione, flottazione, lisciviazione e adsorbimento, desorbimento ed elettrolisi, nonché il modulo di distribuzione elettrica e controllo vengono prefabbricati in fabbrica e montati rapidamente in loco, riducendo i tempi di costruzione e garantendo il controllo della qualità.

Fase 4: assistenza all\'installazione e messa a punto integrata. Gli ingegneri distaccati guidano il posizionamento delle apparecchiature, il collegamento delle tubazioni e l\'installazione elettrica; dirigono la messa a punto delle singole unità e le prove di funzionamento in combinazione con il materiale, ottimizzando la finezza di macinazione, il regime dei reagenti di flottazione, i parametri di separazione gravimetrica e di lisciviazione, fino all\'ottenimento di concentrato d\'oro conforme o di oro di qualità combinata; inoltre, formano il team del cliente, illustrando i punti chiave per la regolazione dei parametri nei diversi segmenti minerari.

Fase 5: Assistenza tecnica a lungo termine. 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 dei tassi di recupero — accompagnando costantemente il cliente nelle regolazioni.

GoldProcessingPlant non impone pacchetti obbligatori: è possibile effettuare solo prove di lavorazione mineraria, 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 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 le attrezzature o per il progetto EPC.Per i progetti standard, il tempo necessario dall\'avvio della progettazione del processo all\'avvio della produzione è di circa 8–15 mesi; un\'organizzazione razionale delle fasi può ridurre i tempi complessivi, mentre per i progetti all\'estero viene previsto un margine di tempo per lo sdoganamento.

V. Garanzia di qualità: parametri basati sul minerale, soluzioni su misura senza modelli predefiniti

Il tasso di recupero nei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico è influenzato da molteplici fattori, quali il tipo di conglomerato e di materiale cementante, lo stato di presenza dell\'oro, i minerali auriferi, il contenuto di argilla, gli elementi associati e la percentuale di oro a grana grossa; gli indicatori possono variare in modo significativo tra i diversi settori minerari.GoldProcessingPlant non si impegna a fornire cifre assolute slegate dai dati sperimentali, ma garantisce quanto segue: effettuare prove per ogni sezione mineraria, definire i processi in base ai dati, configurare le attrezzature in base ai processi e progettare per il vostro minerale la soluzione che consenta di ottenere il massimo tasso di recupero realizzabile in quelle condizioni;gli obiettivi di messa a punto sono inseriti nel contratto e si concordano standard di accettazione ragionevoli basati sulla stessa fonte mineraria e sulle stesse condizioni operative; la progettazione della soluzione prevede un margine di adattamento alle fluttuazioni del minerale e, durante la formazione, vengono chiariti al team del cliente i limiti di adattabilità.

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.La configurazione di processi combinati e la progettazione personalizzata di impianti di lavorazione per giacimenti auriferi di tipo breccioso e altri giacimenti con alterazione tettonica rappresentano proprio uno dei nostri punti di forza.

Per la lavorazione dei giacimenti auriferi di tipo conglomeratico, non si sceglie semplicemente un impianto, ma un team che prima identifica con precisione l\'aspetto dell\'oro presente nei conglomerati e nei materiali cementanti, poi definisce il processo e infine progetta l\'impianto su misura in base a tale processo. GoldProcessingPlant: prima comprendere il giacimento, poi scegliere l\'attrezzatura.