Fornitore di impianti CIL completi per miniere d\'oro: come si integrano il sistema di lisciviazione con carbone e la fase di recupero?
Fornitore di impianti CIL completi per miniere d\'oro: come si integrano il sistema di lisciviazione con carbone attivo e la fase di recupero?
La logica alla base del processo CIL (estrazione con carbone attivo) per i giacimenti auriferi si riassume in una sola frase: lisciviazione e adsorbimento simultanei. Il cianuro dissolve l\'oro dal minerale nel poltiglia, mentre il carbone attivo lo cattura contemporaneamente, eliminando la necessità di vasche separate per la lisciviazione e l\'adsorbimento; il processo risulta così compatto e l\'investimento ridotto.Tuttavia, ciò che determina realmente se un impianto di lavorazione CIL sia in grado di raggiungere gli obiettivi prefissati non è la singola vasca di lisciviazione, bensì la perfetta integrazione tra il sistema di lisciviazione con carbone attivo e la fase di recupero a valle: se il vaglio separatore di carbone presenta perdite, se il dispositivo di estrazione del carbone non riesce a prelevarlo, o se la capacità di desorbimento elettrolitico non è in linea con la produzione di carbone attivo caricato d\'oro,se una qualsiasi di queste fasi fallisce, l\'intero sistema CIL non sarà in grado di produrre oro.
Questo articolo, dal punto di vista di un fornitore di sistemi completi, illustra chiaramente come devono essere coordinati il sistema di lisciviazione con carbone attivo e la fase di recupero.
I. Analizziamo innanzitutto la catena completa del sistema CIL: dall\'immissione della poltiglia minerale nella vasca all\'uscita dell\'oro concentrato dal magazzino
Un sistema CIL completo presenta la seguente sequenza:
frantumazione e macinazione → concentrazione e disidratazione → vasca di lisciviazione (aggiunta di cianuro e calce per regolare il pH a 10-11) → vasca di lisciviazione con carbone ad alta efficienza a doppia girante (lisciviazione e aspirazione simultanee; il carbone attivo viene aggiunto dall\'ultima vasca e si muove in controcorrente verso l\'avanti) → vaglio separatore di carbone(separazione del carbone caricato d\'oro dalla poltiglia minerale) → Estrattore di carbone (estrazione del carbone caricato d\'oro) → Lavaggio acido → Desorbimento elettrolitico (a temperatura e pressione normali o ad alta temperatura e alta pressione) → Fusione del fango d\'oro → Oro in lingotti
Contemporaneamente, gli sterili vengono disidratati e smaltiti a secco tramite denso-concentratore e filtro-pressa. In questa catena, la sezione di lisciviazione con carbone è la zona di reazione in cui avvengono contemporaneamente la “lisciviazione” e l\'“assorbimento”, mentre la sezione di recupero è la zona di purificazione in cui “l\'oro presente sul carbone viene trasformato in lingotti d\'oro”; la capacità delle due sezioni deve essere coordinata.
II. Come configurare un sistema di lisciviazione su carbone: sei apparecchiature chiave
1. Vasca di lisciviazione (con agitazione e aerazione)
Si aggiungono cianuro di sodio e calce per regolare il pH, in modo che l\'oro si dissolva formando complessi cianurici d\'oro. L\'intensità di agitazione deve garantire che la sospensione minerale non si depositi e che i reagenti siano distribuiti uniformemente, mentre l\'aerazione fornisce ossigeno disciolto. Il collegamento in serie di più vasche garantisce il tempo di lisciviazione.
2. Vasca di lisciviazione con carbone ad alta efficienza a doppia girante
L\'impianto principale del processo CIL. Durante la lisciviazione, il carbone attivo viene aggiunto per adsorbire l\'oro. Il design a doppia girante garantisce che il carbone attivo rimanga uniformemente sospeso all\'interno della vasca, senza depositarsi sul fondo né andare perso a causa di cortocircuiti del poltiglia minerale.
3. Setaccio di separazione del carbone
Impedisce la perdita di carbone attivo con la poltiglia, consentendo al contempo il corretto flusso della poltiglia verso la vasca successiva. La dimensione delle maglie del vaglio deve corrispondere alla granulometria del carbone attivo: se le maglie sono troppo larghe, il carbone fuoriesce; se sono troppo strette, la poltiglia si blocca. Questo è uno dei guasti più comuni negli impianti CIL.
4. Sollevatore di carbone (sollevatore ad aria)
Sollevare ed estrarre dalla vasca il carbone aurifero che ha adsorbito l\'oro, convogliandolo verso la sezione di desorbimento. La capacità di estrazione del carbone deve corrispondere alla produzione di carbone aurifero; se non viene estratto, il carbone si accumula sempre più nella vasca, con conseguente calo dell\'efficienza di adsorbimento.
5. Sistema di aggiunta del carbone attivo
Il carbone nuovo o rigenerato viene immesso in quantità prestabilita nell\'ultimo serbatoio di immersione del carbone, dove si muove in controcorrente. La concentrazione del carbone e la frequenza di alimentazione influenzano direttamente il tasso di adsorbimento e il tenore del carbone caricato d\'oro.
6. Configurazione in serie delle vasche e numero di stadi
Il processo CIL prevede solitamente 4-6 stadi in serie; il numero di stadi dipende dalla velocità di lisciviazione del minerale, dalla capacità di trattamento e dal tasso di recupero desiderato. Un numero insufficiente di stadi comporta tempi di lisciviazione inadeguati, mentre un numero eccessivo aumenta gli investimenti e l\'ingombro. Il numero specifico di stadi deve essere determinato tramite prove di lisciviazione.
Considerazione fondamentale: le apparecchiature del sistema di lisciviazione con carbone devono essere progettate come un unico sistema integrato, con parametri perfettamente coordinati tra loro. Il tempo di permanenza nella vasca di lisciviazione, il numero di stadi, la concentrazione di carbone attivo, la larghezza delle maglie del vaglio di separazione del carbone e la capacità del dispositivo di estrazione del carbone costituiscono un sistema di equazioni lineari.Se si acquistano le vasche di lisciviazione dall\'impianto A, i vagli di separazione del carbone dall\'impianto B e i recuperatori di carbone dall\'impianto C per poi cercare di assemblarli a forza, le interfacce e i parametri non combaceranno; una volta in funzione, si verificheranno perdite di carbone, intasamenti delle vasche e un tasso di adsorbimento insufficiente.
III. Come organizzare la fase di recupero: dal carbone caricato d\'oro all\'oro raffinato
1. Lavaggio acido
Prima della desorbimento, il carbone aurifero viene sottoposto a lavaggio acido per rimuovere impurità quali carbonato di calcio e ferro, evitando così la formazione di incrostazioni nel sistema di desorbimento e la contaminazione dell\'elettrolita.
2. Impianto di desorbimento elettrolitico
L\'oro presente sul carbone viene eluito nella soluzione ed elettrolizzato per ottenere oro in pasta. Due configurazioni:
- Desorbimento elettrolitico a temperatura e pressione ambiente: adatto al trattamento convenzionale e agli impianti di lavorazione di piccole e medie dimensioni, con un investimento ridotto;
- Desorbimento elettrolitico ad alta temperatura e alta pressione: desorbimento più completo e maggiore efficienza, adatto a miniere di grandi dimensioni o a minerali difficili da desorbire.
Criteri di scelta: la capacità di trattamento della desorbimento-elettrolisi deve corrispondere alla produzione giornaliera di carbone aurifero. La capacità di trattamento giornaliera dell\'elettrolisi di desorbimento deve corrispondere alla produzione giornaliera di carbone aurifero del sistema di lisciviazione su carbone. Se la capacità di desorbimento è insufficiente, si verifica un accumulo di carbone aurifero; il carbone non riesce a circolare all\'interno del sistema e l\'efficienza di adsorbimento cala drasticamente; se invece la capacità di desorbimento è eccessiva, si verifica uno spreco di investimento.
3. Forno di fusione dell\'oro
La fusione del limo aurifero produce lingotti d\'oro o oro in lega. Sono necessari crogioli, fondenti e stampi di colata.
4. Impianto di sostituzione con polvere di zinco (percorso alternativo)
Se la soluzione preziosa presenta un elevato contenuto di argento o se l\'efficacia dell\'adsorbimento con carbone attivo è insufficiente, è possibile considerare la sostituzione dell\'adsorbimento con carbone attivo mediante la sostituzione con polvere di zinco. Il processo è il seguente: filtrazione e chiarificazione della soluzione preziosa contenente oro → deossigenazione sotto vuoto → aggiunta di polvere di zinco per la sostituzione → filtrazione sotto pressione del fango d\'oro → lavaggio acido per la rimozione dello zinco → fusione.La soluzione preziosa deve essere chiarificata fino a un contenuto di sospese <10 ppm e, dopo la deossigenazione, l\'ossigeno disciolto deve essere <1 mg/L; il tasso di sostituzione è solitamente >99%. Nota: la sostituzione con polvere di zinco può essere applicata solo alla soluzione limpida e non è adatta al trattamento diretto della poltiglia minerale; rispetto al percorso di adsorbimento su carbone del CIL, si tratta di una scelta alternativa o di una combinazione a fasi.
IV. Come scegliere un fornitore completo: quattro criteri fondamentali
Primo, la progettazione del processo e la produzione delle attrezzature devono essere affidate allo stesso team.
Parametri quali il numero di stadi della vasca di lisciviazione con carbone, la larghezza delle maglie del vaglio di separazione del carbone e la capacità del separatore di carbone devono essere definiti da chi conosce il processo, affinché chi realizza gli impianti possa poi fabbricarli secondo i disegni. Se la progettazione del processo e la produzione degli impianti sono affidate a due aziende diverse, in caso di problemi si verifica la situazione in cui «i disegni realizzati dallo studio di progettazione non vengono accettati dal produttore degli impianti, mentre le richieste del produttore non vengono accolte dallo studio di progettazione».
In secondo luogo, il sistema di lisciviazione con carbone e il sistema di recupero devono essere forniti come pacchetto completo.
Solo se le vasche di lisciviazione, le vasche di lisciviazione con carbone, i vagli di separazione del carbone, i dispositivi di estrazione del carbone, l\'elettrolisi di desorbimento e i forni di fusione sono forniti come sistema completo dallo stesso fornitore, le dimensioni delle interfacce, la capacità di trattamento e la logica di controllo potranno integrarsi perfettamente. Acquistare separatamente una colonna di desorbimento da abbinare a una vasca di lisciviazione con carbone di un altro produttore comporta quasi sempre un disallineamento dei parametri.
In terzo luogo, occorre verificare se il fornitore dispone delle capacità necessarie per trattare minerali difficili.
I minerali contenenti arsenico e carbonio, se immessi direttamente nel sistema CIL, presentano un basso tasso di lisciviazione; è necessario prima arricchire i solfuri auriferi tramite flottazione, poi effettuare un pretrattamento per rompere le inclusioni e infine procedere alla cianurazione. Se il fornitore del sistema completo si limita a vendere le vasche CIL senza conoscere il pretrattamento, non saprà come agire al variare delle proprietà del minerale.
In quarto luogo, la capacità di consegna e messa in servizio all\'estero.
La messa a punto del sistema CIL coinvolge molteplici variabili quali la finezza di macinazione, il regime di dosaggio dei reagenti, i parametri di lisciviazione e la concentrazione di carbone; gli ingegneri devono essere presenti in loco per guidare i test di collaudo in condizioni reali con il materiale, fino all\'ottenimento del primo lotto di oro conforme ai requisiti di qualità. I fornitori che si limitano alla spedizione senza occuparsi della gestione in loco e che hanno scarsa esperienza nelle consegne internazionali possono compromettere il progetto durante la fase di messa a punto.
5. Riferimenti per la stima degli investimenti: fascia di prezzo delle attrezzature principali per impianti CIP/CIL
Prendendo come esempio gli impianti principali completi per i processi CIP/CIL/cianurazione a poltiglia intera/lisciviazione nei giacimenti auriferi (in migliaia di dollari USA, esclusi lavori di ingegneria civile, installazione, logistica e materiali ausiliari):
| Capacità di trattamento giornaliera (tonnellate/giorno) | Fascia di prezzo delle attrezzature principali complete (in 10.000 dollari USA) |
|---|---|
| 30 | 20–35 |
| 50 | 25–40 |
| 100 | 35–50 |
| 200 | 45–75 |
| 300 | 60–90 |
| 500 | 90–135 |
| 800 | 125–170 |
| 1000 | 150–190 |
| 1500 | 205–270 |
| 2000 | 265–335 |
| 2500 | 300–380 |
Il limite inferiore dell\'intervallo corrisponde alla configurazione standard, a minerali ossidati convenzionali o minerali solforati semplici e a condizioni operative standard; il limite superiore corrisponde a configurazioni personalizzate non standard, minerali complessi, condizioni operative speciali o soluzioni con configurazioni più complete. Il preventivo specifico deve essere determinato in base al tipo di minerale, al processo di lavorazione e alle condizioni in loco.
VI. Conclusione: l\'impianto CIL completo è costituito da un “sistema”, non da “singole macchine”
Il processo CIL sembra semplice: vasca di lisciviazione con aggiunta di carbone, vagliatura del carbone, estrazione del carbone, desorbimento elettrolitico, fusione.Ma gli impianti di lavorazione che raggiungono effettivamente gli obiettivi prestazionali si basano sull\'adeguamento delle capacità tra il sistema di lisciviazione con carbone e la fase di recupero: il tempo di lisciviazione è sufficiente, il setaccio di separazione del carbone presenta perdite, l\'estrattore di carbone è in grado di estrarre il carbone, l\'elettrolisi di desorbimento è in grado di smaltire il carbone aurifero giornaliero.
Scegliere un fornitore di impianti completi significa, in sostanza, scegliere un team in grado di far funzionare perfettamente l\'intera catena di processo dall\'inizio alla fine. Occorre prima effettuare prove di lisciviazione su campioni di minerale per determinare il grado di classificazione e i parametri, poi configurare l\'impianto completo in base a tali parametri e, infine, inviare ingegneri in loco per mettere a punto il processo fino all\'estrazione dell\'oro: questa sequenza non può essere invertita.
Se state progettando un impianto di lavorazione CIL/CIP, o se il vostro attuale sistema di lisciviazione con carbone presenta problemi quali perdite di carbone, intasamento dei canali, accumulo di carbone caricato d\'oro o insufficiente capacità di desorbimento, non esitate a contattare GoldProcessingPlant per effettuare prove sui campioni di minerale e una diagnosi del processo.