È difficile la lavorazione dell\'oro a grana fine? Come scegliere tra i processi CIP/CIL e le soluzioni complete per gli impianti di lavorazione?
È difficile la lavorazione dell\'oro a grana fine? Come scegliere tra i processi CIP/CIL e le soluzioni complete per impianti di lavorazione
L\'oro a grana fine è universalmente riconosciuto come una delle "sfide più ardue" nella lavorazione e nella metallurgia dei giacimenti auriferi. Le particelle d\'oro sono talmente fini che la macinazione convenzionale non riesce a separarle adeguatamente, oppure sono incapsulate sotto forma di oro invisibile all\'interno di solfuri e silicati, rendendo spesso difficile ottenere un tasso di lisciviazione con cianuro soddisfacente.Molti proprietari di miniere, una volta in possesso di un giacimento di oro a grana fine, si chiedono innanzitutto: è meglio optare per il processo CIP o CIL? È necessario procedere prima a un arricchimento tramite flottazione? Come si configura l\'impianto di lavorazione completo? Questo articolo illustra in modo chiaro, seguendo la logica dei processi, le difficoltà nella lavorazione dell\'oro a grana fine, la scelta tra i processi CIP e CIL e la progettazione dell\'impianto di lavorazione completo.
I. Perché l\'oro a grana fine è difficile da separare
La difficoltà nella lavorazione dell\'oro a grana fine risiede essenzialmente nel concetto di “disociazione”.
In primo luogo, la granulometria di inclusione è fine e la macinazione non riesce a garantire una disociazione completa. Le particelle d\'oro, di dimensioni micrometriche o addirittura submicrometriche, sono disperse nella roccia sterile o nei solfuri; anche se macinate fino alla finezza convenzionale, una parte dell\'oro rimane incapsulata. La disociazione delle singole particelle è insufficiente, la soluzione cianurata non riesce a raggiungere l\'oro e il tasso di lisciviazione risulta naturalmente basso.
In secondo luogo, l\'elevata percentuale di oro incapsulato. L\'oro a grana fine si trova spesso sotto forma di oro incapsulato all\'interno di pirite, arsenopite e materiale siliceo; la frantumazione fisica necessaria per liberarlo comporta costi elevati e, in alcuni casi, non è possibile ottenerne la disociazione nemmeno con una macinazione estremamente fine.
In terzo luogo, l\'interferenza dovuta alla fangoizzazione. Durante la macinazione fine, la fangoizzazione della ganga si aggrava e la viscosità della poltiglia aumenta, influenzando l\'efficienza di lisciviazione e adsorbimento; il carbone attivo viene contaminato dal fango minerale e la capacità di adsorbimento del carbone caricato d\'oro diminuisce.
In quarto luogo, l\'interferenza degli elementi associati. Nei minerali auriferi a grana fine contenenti arsenico, carbonio e antimonio, l\'arsenico consuma il cianuro, il carbonio sottrae l\'oro e l\'antimonio interferisce con la lisciviazione; il tasso di lisciviazione con cianuro convenzionale può arrivare solo al 20-50%.
II. Come scegliere tra CIP e CIL
Sia il CIP (metodo a poltiglia di carbone) che il CIL (metodo di lisciviazione con carbone) sono processi principali per l\'estrazione dell\'oro mediante cianurazione del fango intero; la differenza fondamentale risiede nell\'ordine di lisciviazione e adsorbimento.
CIL (lisciviazione con carbone)
La lisciviazione e l\'adsorbimento su carbone attivo avvengono contemporaneamente: alla poltiglia minerale vengono aggiunti cianuro e carbone attivo nella vasca di lisciviazione, in modo che l\'adsorbimento avvenga durante la lisciviazione. Il processo è compatto e richiede un numero ridotto di vasche, rendendolo adatto a impianti di lavorazione di piccole, medie e grandi dimensioni. Il carbone attivo viene aggiunto nell\'ultima vasca e si muove in controcorrente, entrando in contatto con la poltiglia minerale in senso opposto.
CIP (metodo del carbone in sospensione)
La lisciviazione viene completata per prima, dopodiché la poltiglia entra nella vasca di adsorbimento dove viene aggiunto il carbone attivo. La lisciviazione e l\'adsorbimento avvengono in vasche separate; il tempo di lisciviazione è più prolungato, il che rende questo processo adatto a minerali con velocità di lisciviazione elevata che richiedono un controllo a fasi, ed è comunemente utilizzato negli impianti di grandi dimensioni.
Criteri di scelta
- Per l\'oro a grana fine, la cui velocità di lisciviazione è piuttosto lenta e richiede tempi di lisciviazione più lunghi, è più prudente scegliere il CIP, poiché la lisciviazione e l\'adsorbimento sono controllati separatamente e il tempo di lisciviazione è garantito.
- Se il processo è compatto, la priorità è il controllo degli investimenti e la velocità di lisciviazione è accettabile, si opta per il CIL, che richiede un numero ridotto di vasche e occupa poco spazio.
- Nei casi in cui entrambe le opzioni siano praticabili, occorre fare riferimento ai dati sperimentali: curva temporale di lisciviazione, velocità di adsorbimento e calcolo del consumo di carbone; sono i dati a parlare.
Ma è fondamentale sottolineare che, se l\'oro a grana fine è fortemente incapsulato, i tassi di lisciviazione con il solo CIP/CIL non saranno sufficienti; in tal caso, è necessario procedere prima all\'arricchimento tramite flottazione o a un pretrattamento. Il CIP/CIL non è una panacea: il percorso tecnologico deve essere definito in base allo stato di presenza dell\'oro.
III. Come configurare un impianto completo per la lavorazione dell\'oro a grana fine
Non esiste una configurazione “universale” per gli impianti di lavorazione dell\'oro a grana fine; i percorsi devono essere suddivisi in base al grado di incapsulamento e agli elementi associati.
Percorso 1: arricchimento mediante flottazione + cianurazione del concentrato (CIP/CIL)
Adatto a minerali auriferi a grana fine in cui l\'oro è incapsulato in solfuri e può essere arricchito mediante flottazione. La macinazione viene effettuata fino alla disociazione dei solfuri auriferi in forma monomera; la flottazione produce concentrato d\'oro, che, dopo una rimacinazione, viene sottoposto a lisciviazione con cianuro (CIP/CIL) oppure inviato direttamente alla fusione.La flottazione concentra l\'oro nel concentrato, riducendo il volume di materiale da sottoporre al successivo trattamento di cianurazione e abbassando i costi dei reagenti. Si tratta di uno dei processi più comunemente utilizzati per l\'oro a grana fine.
Impianti principali: impianti di frantumazione e macinazione, flottatori, impianti di rimacinazione del concentrato, vasche di lisciviazione, sistema di adsorbimento su carbone attivo, impianti di desorbimento elettrolitico, forni di fusione dell\'oro.
Percorso 2: Cianurazione del minerale grezzo (CIP/CIL)
Adatto a minerali auriferi a grana fine in cui l\'oro è prevalentemente in forma libera, con un basso grado di incapsulamento e privi di elementi interferenti quali arsenico, carbonio e antimonio. Dopo la frantumazione e la macinazione, il materiale viene sottoposto a denso e disidratazione, quindi convogliato nelle vasche di lisciviazione per il trattamento con cianuro, seguito dall\'adsorbimento tramite CIP o CIL, dall\'elettrolisi di desorbimento dal carbone aurifero e dalla fusione.
Attrezzature principali: impianti di frantumazione e macinazione, densificatore, vasca di lisciviazione, sistema di adsorbimento con carbone attivo, vaglio di separazione del carbone aurifero, impianto di desorbimento elettrolitico, forno di fusione dell\'oro, filtro pressa per sterili.
Percorso 3: Pretrattamento + Cianurazione
Adatto a minerali auriferi a grana fine difficili da trattare, in cui l\'oro è strettamente incapsulato da solfuri o da silice e presenta bassi tassi di lisciviazione con cianurazione convenzionale. Dopo l\'arricchimento mediante flottazione dei solfuri contenenti oro, il concentrato viene sottoposto a calcinazione, ossidazione biologica, ossidazione sotto pressione o ossidazione chimica per rompere l\'incapsulamento, per poi recuperare l\'oro tramite cianurazione.La scelta del metodo di pretrattamento dipende dal tenore di solfuri, dal tenore di arsenico e dal grado di incapsulamento. GoldProcessingPlant offre soluzioni esclusive di pretrattamento chimico per minerali difficili da trattare contenenti arsenico e carbonio; per i minerali in cui i tassi di lisciviazione convenzionali non raggiungono livelli soddisfacenti, utilizza processi combinati e regimi chimici personalizzati per liberare l\'oro incapsulato.
Percorso 4: Combinazione di separazione gravitazionale + flottazione + cianurazione
Adatto a minerali complessi in cui coesistono oro a grana grossa e oro incapsulato a grana fine. Il circuito di macinazione è configurato con un separatore centrifugo per il recupero anticipato dell\'oro monomorfo a grana grossa, mentre la flottazione serve a recuperare i solfuri auriferi; gli sterili della flottazione vengono sottoposti a cianurazione a seconda del tenore. La scelta dei punti chiave del processo combinato determina il tasso di recupero complessivo.
La scelta specifica del percorso da seguire deve essere determinata mediante prove di selezionabilità condotte su campioni rappresentativi del minerale.Il grado di inclusione dell\'oro a grana fine può variare notevolmente tra i diversi settori del giacimento; pertanto, le prove devono coprire tali settori e comprendere test di separazione gravimetrica, prove di flottazione in circuito aperto/chiuso, prove di lisciviazione con cianuro e prove comparative CIL/CIP su poltiglia intera.
IV. Punti chiave per la configurazione degli impianti di lavorazione dell\'oro a grana fine
Sezione di macinazione: l\'oro a grana fine richiede una finezza di macinazione sufficiente a garantire la disgregazione; si utilizza una macinazione a due stadi, con un primo stadio in mulino a sfere a griglia e un secondo stadio in mulino a sfere a sfioro, in cui il secondo stadio forma un circuito chiuso con il ciclone idraulico.La finezza viene determinata in base alle prove, tenendo conto sia del grado di dissociazione che del consumo energetico; una macinazione eccessiva aggrava la formazione di fango.
Sezione di flottazione (se applicabile): le flottatrici sono organizzate in unità di pre-selezione, selezione intermedia e selezione fine; il regime di dosaggio dei reagenti viene adattato ai solfuri auriferi. Nel caso di minerali contenenti arsenico, è necessario inibire la formazione di arseniuro di mercurio oppure effettuare una flottazione separata del concentrato di arsenio-oro.
Sezione di lisciviazione e adsorbimento: vasche di lisciviazione (con agitazione e aerazione), sistema di adsorbimento a carbone attivo, vagli di separazione del carbone aurifero (vagli separatori di carbone/elevatori ad aria). Per il processo CIL si utilizzano vasche di lisciviazione a carbone ad alta efficienza con doppia girante, che combinano lisciviazione e adsorbimento; per il processo CIP si utilizzano più vasche di lisciviazione in serie + vasche di adsorbimento.
Fase di desorbimento ed elettrolisi: impianti di desorbimento a temperatura e pressione ambiente (adatti al trattamento convenzionale) o impianti di desorbimento ad alta temperatura e alta pressione (maggiore efficienza di trattamento, desorbimento più completo, adatti a miniere di grandi dimensioni o minerali difficili da desorbire), celle elettrolitiche, forni di fusione dell\'oro.
Fase di concentrazione e disidratazione: densificatore, filtropressa (scarico a secco degli sterili, disidratazione del concentrato). In presenza di minerali a grana fine, è necessario predisporre adeguatamente le fasi di sedimentazione, densificazione e filtrazione.
Ausiliari: alimentatori, nastri trasportatori, vasche di miscelazione, pompe per poltura, pompe per il recupero del carbone.
GoldProcessingPlant copre l\'intera catena di attrezzature per la lavorazione del minerale aurifero: frantumazione e vagliatura, macinazione e classificazione, separazione per gravità, flottazione, lisciviazione e adsorbimento (sistemi CIL/CIP), sostituzione con polvere di zinco, sistemi di desorbimento ed elettrolisi (a temperatura e pressione ambiente/ad alta temperatura e alta pressione), concentrazione e disidratazione, alimentazione e trasporto.Vendita di singoli macchinari o di impianti completi, configurati in base alle caratteristiche del minerale e ai requisiti di processo, non in base alle disponibilità di magazzino.
V. Quattro errori comuni nella lavorazione dell\'oro a grana fine
- Errore n. 1: si procede con la cianurazione del fango intero nonostante la forte presenza di oro incapsulato. L\'oro a grana fine è incapsulato in solfuri o in materiale siliceo; per quanto fine sia la macinazione, non è possibile separarlo, e il tasso di lisciviazione mediante cianurazione diretta è talmente basso da non essere economicamente sostenibile. È necessario prima effettuare un arricchimento mediante flottazione o un pretrattamento.
- Errore n. 2: finezza di macinazione insufficiente, dissociazione incompleta. L\'oro a grana ultrafine è sensibile alla finezza di macinazione; se questa non raggiunge gli standard, né la flottazione né la cianurazione riescono a catturarlo. La finezza deve essere determinata tramite prove, non decisa a casaccio.
- Errore n. 3: trascurare l\'influenza della formazione di fango sull\'adsorbimento durante la lisciviazione. Una macinazione fine aumenta la formazione di fango; la viscosità della poltiglia aumenta, il carbone attivo viene contaminato dal fango minerale e la capacità di adsorbimento diminuisce. Le fasi di densificazione e disfangamento devono essere adeguate e, se necessario, occorre adeguare il regime dei reagenti.
- Errore n. 4: definire il CIP/CIL senza aver verificato i campioni di minerale. La velocità di lisciviazione, la velocità di adsorbimento e il consumo di carbone attivo dell\'oro a grana fine devono essere calcolati sulla base di dati sperimentali; la scelta tra CIP e CIL, il numero di vasche da installare e la durata della lisciviazione devono essere determinati dagli esperimenti.L\'approccio di GoldProcessingPlant consiste nell\'esaminare prima il minerale, poi effettuare le prove e infine configurare l\'impianto: il rapporto di prova include direttamente l\'elenco delle apparecchiature selezionate e il preventivo preliminare.
VI. Perché scegliere GoldProcessingPlant per un progetto relativo all\'oro a grana fine
Il processo viene prima di tutto, senza ricorrere a modelli predefiniti
I giacimenti di oro a grana fine presentano condizioni di giacimento diverse rispetto a quelli di tipo filoniano o di roccia alterata, pertanto i parametri di processo non devono essere gli stessi. Con oltre 20 anni di esperienza nella progettazione di processi di lavorazione dell\'oro e nella produzione di impianti, siamo specializzati nei processi chiave quali CIP/CIL, flottazione, separazione gravitazionale e lisciviazione in cumulo, ed eccelliamo nel trattamento di minerali difficili da lavorare e di corpi minerari complessi.
Competenze specifiche per minerali difficili da trattare
Per i minerali auriferi difficili da trattare contenenti arsenico e carbonio, l\'oro incapsulato in particelle ultrafini, i minerali multimetallici associati e i minerali ossidati ad alto contenuto di limo, disponiamo di processi combinati e soluzioni specializzate; il nostro esclusivo programma di pretrattamento chimico libera l\'oro incapsulato, invece di applicare un unico processo standard a tutti i minerali auriferi.
Produzione autonoma delle attrezzature, integrazione tra processo e hardware
Frantoi, mulini a sfere, flottatori, sistemi di lisciviazione e adsorbimento CIL/CIP, impianti di desorbimento elettrolitico e forni per la fusione dell\'oro sono tutti prodotti in proprio; gli ingegneri di processo e quelli meccanici collaborano all\'interno dello stesso team, e le attrezzature vengono realizzate secondo i disegni di processo, evitando così il problema della mancata corrispondenza tra i disegni di progetto e le dimensioni effettive delle attrezzature.Due grandi siti produttivi, che coprono una superficie di circa 50.000 metri quadrati, con una capacità produttiva annua superiore a 500 unità; i prodotti vengono esportati in oltre 50 paesi e regioni, nel rigoroso rispetto del sistema di gestione della qualità ISO 9001, e sono certificati CE.
Esperienza in progetti globali
I progetti coprono le principali aree aurifere in Africa (Ghana, Mali, Tanzania), in Sudamerica (Perù, Colombia), in Asia centrale (Russia, Kazakistan) e nel Sud-Est asiatico, con capacità di trattamento comprese tra 30 e 5.000 tonnellate al giorno; l\'azienda ha una profonda conoscenza della logistica internazionale, delle procedure di sdoganamento e degli standard di costruzione dei diversi paesi.
Flessibilità nella suddivisione delle fasi, senza vincoli di pacchetti obbligatori
I clienti possono optare esclusivamente per le prove di lavorazione mineraria, acquistare solo la progettazione del processo e la selezione delle attrezzature, procurarsi solo le attrezzature, richiedere solo l\'intervento di ingegneri per la messa a punto in loco, oppure scegliere la soluzione EPC “chiavi in mano”. I costi sostenuti nella fase iniziale per le prove di lavorazione mineraria e la progettazione possono essere interamente detratti dal prezzo delle attrezzature al momento della successiva stipula del contratto per le attrezzature o del contratto EPC.
Assistenza tecnica continua
Ci assumiamo la responsabilità della qualità delle attrezzature durante il periodo di garanzia; al termine di tale periodo, garantiamo la fornitura a lungo termine di pezzi di ricambio, consulenza tecnica e suggerimenti per l\'ottimizzazione dei processi. Il tenore e il grado di incapsulamento dell\'oro a grana fine variano a seconda del tratto di estrazione, pertanto i parametri di recupero devono essere adeguati di conseguenza: noi siamo sempre al vostro fianco.
L\'estrazione e la lavorazione dell\'oro a grana fine sono complesse a causa della difficoltà di liberazione, dell\'incapsulamento e dell\'interferenza dovuta alla fango-izzazione. Il CIP/CIL è il processo principale per la cianurazione del fango intero, ma a condizione che l\'oro possa essere liberato: i minerali fortemente incapsulati devono prima essere arricchiti mediante flottazione o sottoposti a pretrattamento, altrimenti nemmeno il CIP/CIL può garantire un tasso di lisciviazione soddisfacente.
L\'approccio di GoldProcessingPlant è il seguente: innanzitutto si valutano il tipo di minerale e le condizioni di giacimento per definire il percorso tecnologico; successivamente si selezionano le attrezzature in base al processo; infine si inviano ingegneri in loco per mettere a punto l\'impianto fino al raggiungimento della produzione di oro.Per l\'oro a grana fine si segue il percorso di arricchimento mediante flottazione + cianurazione del concentrato o pretrattamento + cianurazione; la scelta di CIP/CIL avviene in base ai dati sperimentali. Seguendo correttamente questa strada, sia il tasso di recupero che il ritorno sull\'investimento sono garantiti.
Che siate in fase di esplorazione, desideriate verificare la selezionabilità dell\'oro a grana fine o stiate pianificando la costruzione di un nuovo impianto di lavorazione, GoldProcessingPlant è in grado di fornire consulenza professionale e un piano di attuazione completo.
Il fulcro delle soluzioni per l\'estrazione e la lavorazione dell\'oro a grana fine è «prima l\'esplorazione, poi la definizione del percorso, quindi la scelta tra CIP/CIL e la selezione delle attrezzature»:in base al grado di incapsulamento dell\'oro e agli elementi associati, si sceglie tra i seguenti percorsi: arricchimento mediante flottazione + cianurazione del concentrato, cianurazione del minerale grezzo, pretrattamento + cianurazione, combinazione di separazione gravitazionale + flottazione + cianurazione;il CIP è adatto a minerali con velocità di lisciviazione relativamente bassa che richiedono tempi di lisciviazione più lunghi, mentre il CIL è indicato per processi compatti e dove l\'investimento è prioritario; la scelta definitiva viene determinata sulla base della curva dei tempi di lisciviazione, della velocità di adsorbimento e dei dati delle prove sul consumo di carbone.Gli impianti devono essere configurati secondo l\'intera catena di lavorazione: macinazione, flottazione, lisciviazione-adsorbimento, desorbimento-elettrolisi, concentrazione e disidratazione, evitando quattro errori comuni: l\'applicazione forzata della lisciviazione con minerale grezzo al minerale con oro incapsulato, una finezza di macinazione insufficiente, la trascuratezza della fase di lisciviazione e la scelta di CIP/CIL senza previa verifica.