Как выбрать модель завода по выщелачиванию золота методом Калина? Полный комплект оборудования CIP/CIL и EPC-решения «под ключ»
Как выбрать тип завода по добыче золота методом углевого промывания типа «Калин»? Комплексное оборудование CIP/CIL и EPC-проекты «под ключ»
Золоторуды типа «Калин» общепризнаны как труднообрабатываемые — золото находится в виде «невидимого золота», заключенного в сульфидах, таких как пирит и арсенит, и не поддается размыванию при обычном измельчении; коэффициент выщелачивания при прямом цианировании цельного шлама часто составляет всего 20–50 %.При выборе установки углевого выщелачивания (CIP/CIL) для руд этого типа главное — не просто «купить комплект оборудования для выщелачивания и адсорбции», а сначала решить проблему «невозможности извлечения золота», а уже потом обсуждать, «как собрать выщелоченное золото».
В данной статье, исходя из характеристик руды золоторудных месторождений типа Калин, подробно объясняется, как правильно выбрать установку углевого выщелачивания, как скомпоновать полный комплект оборудования CIP/CIL, что включает в себя проект «под ключ» EPC, а также какие типичные ошибки при выборе оборудования чаще всего допускаются при разработке месторождений типа Калин.
I. Прежде всего необходимо понять: почему на золотых рудниках типа «Калин» нельзя напрямую применять стандартные технологии CIP/CIL
Типичные особенности золоторудных месторождений типа Калин (мелкозернистые прожиловые):
① Золото находится в виде невидимых частиц, заключённых в сульфидах
Золото в виде микро- и субмикрочастиц заключено в сульфидах, таких как пирит и арсенит, и обычное измельчение не позволяет добиться полного выделения золота. В этом заключается самое существенное отличие от золоторудных месторождений кварцево-жильного и конгрегационного типов.
② Низкий коэффициент прямой цианидной выщелачиваемости
Золото, заключённое в сульфидах, не вступает в контакт с цианистым раствором; коэффициент выщелачивания при прямом цианировании цельного шлама обычно составляет всего 20–50 %, что экономически нецелесообразно.
③ Часто присутствуют мешающие элементы, такие как мышьяк, углерод и сурьма
Содержание мышьяка (мышьяковистая руда, мышьяковый пирит) приводит к обволакиванию золота и расходу реагентов; углеродистые вещества вызывают эффект «похищения золота», адсорбируя уже растворенные цианокомплексы золота; содержание сурьмы также препятствует выщелачиванию.
④ Флотационное обогащение является ключевым предварительным этапом
Стандартная технологическая схема для золоторудных месторождений типа Калин: тонкое измельчение → флотационное обогащение золосодержащих сульфидов → предварительная обработка для разрушения оболочек → цианирование (CIP/CIL) → электролиз.Цель флотации — обогатить сульфиды, содержащие золото, до получения концентрата, уменьшить объём последующей предварительной обработки и снизить затраты на переработку.
Одним словом: завод углевого выщелачивания на золоторудных месторождениях типа «Калин» — это не завод, «непосредственно выщелачивающий сырую руду», а завод, «обрабатывающий флотационный концентрат (или материал после предварительной обработки)». Первым шагом при выборе технологической схемы является определение схемы предварительной обработки, а вторым — конфигурация оборудования CIP/CIL.
II. Как определить технологическую схему завода углевого выщелачивания на золоторудных месторождениях типа «Калин»
Выбор технологии для углевого цианирования на золоторудных месторождениях типа Калин зависит от выбора метода предварительной обработки:
Схема 1: флотационный концентрат → предварительная обработка → цианирование (CIP/CIL)
Применимо к: типичной руде типа «Калин», содержащей мышьяк, углерод и мелкодисперсные частицы.
Логика процесса: дробление и измельчение (мелкое измельчение до полного отделения сульфидов)→ флотационное обогащение золосодержащих сульфидов (для углесодержащих руд необходимо подавление углеродистых веществ) → предварительная обработка концентрата (патентованные реагенты/обжиг/окисление под давлением/биологическое окисление/химическое окисление) → цианидная выщелачивание → адсорбция CIP/CIL → электролиз для отделения → плавка золотосодержащего шлама.
Ключевые моменты при выборе технологии: способ предварительной обработки является ключевой переменной. Инвестиционные и эксплуатационные затраты на обжиг, окисление под давлением и биологическое окисление значительно различаются, поэтому их необходимо определять на основе экспериментов; содержание золота в флотационном концентрате и коэффициент извлечения серы напрямую влияют на экономическую эффективность последующей предварительной обработки.
Вариант 2: Флотационный концентрат → Прямое цианирование (CIP/CIL)
Применимость: руда с низкой степенью обертывания, у которой после предварительной обработки достигается приемлемый коэффициент выщелачивания, или случаи, когда золото в флотационном концентрате частично высвобождается после тонкого измельчения.
Логика процесса: обогащение флотацией → повторное измельчение концентрата → цианирование → адсорбция CIP/CIL → электролиз для десорбции.
Ключевые моменты при выборе: необходимо подтвердить экспериментально, является ли извлечение из концентрата методом прямого выщелачивания экономически целесообразным; степень измельчения концентрата является ключевым параметром.
Вариант 3: Предварительная обработка сырой руды → цианирование цельной руды (CIP/CIL)
Применимость: руда, содержащая углеродистые вещества, вызывающие эффект «похищения» золота, но с неглубокой степенью инкорпорирования золота.
Логика процесса: дробление и измельчение сырой руды → предварительная обработка для устранения эффекта «похищения золота» (например, подавление углеродистых веществ, пассивация) → цианирование всей руды → CIP/CIL → электролиз для извлечения.
Ключевые моменты при выборе технологии: предварительная обработка должна быть целенаправленной; необходимо экспериментально подтвердить эффективность устранения эффекта вытеснения золота.
Основной принцип: при выборе оборудования для завода по углеродной выщелачиванию золота на рудниках типа Калин необходимо сначала провести анализ характеристик руды и испытания предварительной обработки, определить на основе данных схему предварительной обработки и показатели выщелачивания, а уже затем обсуждать конфигурацию оборудования CIP/CIL. Пропуск этапа предварительной обработки и непосредственный подбор оборудования для углеродной выщелачивания является самой распространенной ошибкой при выборе оборудования для рудников типа Калин.
III. Как скомпоновать полный комплект оборудования CIP/CIL: пять основных этапов
Полный комплекс оборудования CIP/CIL для заводов углевого выщелачивания золота типа Калин обычно включает следующие пять этапов:
1. Стадия дробления и измельчения — тонкое измельчение является предпосылкой для разъединения
- Дробление: грубое дробление на щековых дробилках + средне-мелкое дробление на конусных дробилках; принцип «больше дробления, меньше измельчения»;
- Измельчение: шаровые мельницы (двухступенчатое измельчение: решетчатый тип + переливной тип) в замкнутом цикле с гидроциклонными сепараторами, тонкое измельчение до индивидуального отделения золосодержащих сульфидов;
- Ключевые моменты при выборе оборудования: руды типа Калин имеют мелкую фракцию, предъявляются высокие требования к степени измельчения, а технические характеристики мельницы и эффективность классификации напрямую определяют результаты флотации и выщелачивания.
2. Флотационная стадия (характерная для руд типа Калин) — обогащение сульфидов, содержащих золото
- Флотационные аппараты: типа SF (самозасасывающие), XCF/KYF (с воздухонагнетанием, предпочтительны для крупных установок), BF, JJF, объединенные в агрегаты грубого, промывочного и чистого обогащения;
- Режим использования реагентов: собиратели, пенообразователи, регуляторы pH, ингибиторы (для подавления углеродистых веществ в углесодержащих рудах, подавления мышьяковистой руды в мышьякосодержащих рудах или для отдельной флотации мышьяково-золотого концентрата);
- Ключевые моменты при выборе: количество флотационных секций и схема применения реагентов определяют содержание в концентрате и степень извлечения серы, что напрямую влияет на затраты на последующую предварительную обработку.
3. Стадия предварительной обработки — разрыхление агрегатов, устранение помех
- Выбор метода: предварительная обработка с использованием специальных реагентов, обжиг, окисление под давлением, биологическое окисление, химическое окисление — выбор определяется свойствами руды и данными испытаний;
- Ключевые моменты при выборе: предварительная обработка составляет основную часть инвестиционных и эксплуатационных затрат на рудники типа Калин, поэтому необходимо провести эксперименты для сравнения экономической эффективности различных методов; углесодержащие руды перед выщелачиванием необходимо пассивировать или удалить из них углеродистые вещества.
4. Этап выщелачивания и адсорбции — ядро технологического процесса CIP/CIL
- Выщелачивающие ванны: с перемешиванием и аэрацией, несколько ванн, соединенных последовательно; добавление цианидов и извести для регулирования pH до 10–11;
- Система адсорбции на активированном угле: CIL — одновременное выщелачивание и адсорбция (компактная схема), CIP — сначала выщелачивание, затем адсорбция (точное поэтапное управление); ключевую роль играют концентрация активированного угля и управление углем, насыщенным золотом;
- Сито для отделения угля, насыщенного золотом: сито для удержания угля/пневматический подъемник, предотвращающий потерю угля;
- Ключевые моменты при выборе: согласование времени выщелачивания и адсорбции, количество чанов и способ их последовательного соединения, эффективность перемешивания и аэрации — определяются в зависимости от характеристик выщелачивания материала после предварительной обработки.
5. Этап электролита и хвостов
- Десорбционные колонки: при комнатной температуре и давлении или при высоких температурах и давлениях — определяется в зависимости от сложности десорбции золотосодержащего угля;
- Электролитические ванны: должны соответствовать объему драгоценного раствора и концентрации золота; особое внимание уделяется эффективности тока и содержанию золота в шламе;
- Обработка хвостов: сухой слив с помощью фильтр-пресса или обработка до достижения нормативных показателей после сгущения; для хвостов, содержащих мышьяк, необходимо учитывать экологические требования, такие как стабилизация/отверждение;
- Ключевые моменты при выборе оборудования: к хвостам руд, содержащих мышьяк и углерод, предъявляются высокие экологические требования; при реализации зарубежных проектов необходимо заранее учитывать местные экологические стандарты.
IV. Что включает в себя EPC-проект «под ключ»: особые требования к рудам типа Калин
EPC-решение «под ключ» для золотых рудников типа Калин включает два ключевых этапа больше, чем для обычных золотых рудников: экспериментальную проверку и пакет технологий предварительной обработки.
Генеральный подрядчик отвечает за
- проведение обогатительных испытаний и технологической валидации: анализ характеристик руды, испытания по флотации, испытания по предварительной обработке, испытания по цианидному выщелачиванию с целью определения технологической схемы и показателей на основе полученных данных;
- Проектирование технологического процесса и разработка технического решения: определение количества флотационных участков, способа предварительной обработки, технологических схем CIP/CIL, режима применения реагентов;
- Проектирование и чертежи: планировка территории завода, фундаменты оборудования, трубопроводы, схемы строительных работ;
- Изготовление и поставка основного оборудования: дробление и измельчение, флотационные аппараты, оборудование для предварительной обработки, весь технологический цикл CIP/CIL (выщелачивание, адсорбция, десорбция и электролиз), а также переработка хвостов;
- Техническое руководство монтажом на месте: присутствие инженеров на объекте для оказания помощи;
- Комплексная наладка и обучение персонала: цели наладки зафиксированы в контракте; обучение операторов по корректировке режима использования реагентов и параметров выщелачивания;
- Послепродажное обслуживание и поставка запасных частей: полная гарантия на весь срок гарантийного обслуживания, долгосрочная техническая поддержка.
Организация со стороны заказчика
- Строительные работы (в соответствии с чертежами строительных условий);
- Местные монтажники (под руководством нашего инженера на объекте);
- Подготовка площадки («три подключения и выравнивание») и обеспечение водой, электричеством и материалами для пуско-наладки;
- Формальности по соблюдению местного законодательства (особое внимание следует уделить экологическому разрешению на хвостохранилище с содержанием мышьяка).
Ориентировочные сроки: для золотых рудников типа «Калин» из-за добавления этапов флотации и предварительной обработки испытательный и пуско-наладочный периоды длиннее, чем для обычных рудников. Обычная проверка занимает около 3–4 недель, подготовка полного отчета по проекту — 30–45 дней; общий срок реализации проекта составляет 8–15 месяцев, для руд с повышенной сложностью переработки необходимо предусмотреть дополнительный запас времени.
V. Пять типичных ошибок, которых следует избегать при выборе установки для углевого выщелачивания на золоторудных месторождениях типа «Калин»
Ошибка № 1: пропуск испытаний и непосредственный подбор оборудования
Степень инкапсуляции «невидимого золота» в рудах типа Калин может значительно варьироваться; подбор оборудования CIP/CIL без проведения испытаний по флотации и предварительной обработке равносилен «слепому ощупыванию слона». Если коэффициент выщелачивания не повысится, даже самое современное оборудование будет бесполезно.
Ошибка № 2: Неправильный выбор метода предварительной обработки
Инвестиционные и эксплуатационные затраты на обжиг, окисление под давлением, биологическое окисление и химическое окисление значительно различаются; необходимо сравнивать экономическую эффективность на основе данных испытаний, а не слепо копировать решения других компаний.
Ловушка № 3: игнорирование эффекта похищения золота углеродсодержащими веществами
Углеродистые вещества адсорбируют растворенное золото; если их не пассивировать или не удалить перед выщелачиванием, растворенное золото будет «отнято» обратно, и реагенты будут потрачены впустую.
Проблема № 4: Несогласованность флотации и выщелачивания
Содержание золота в флотационном концентрате и коэффициент извлечения серы напрямую влияют на производительность и экономическую эффективность предварительной обработки; флотационная и выщелачивательная стадии должны проектироваться комплексно, а не рассматриваться изолированно.
Проблема № 5: недооценка требований экологического регулирования в отношении хвостов
Стабилизация/отверждение отходов, содержащих мышьяк, а также получение экологических разрешений являются жесткими ограничениями для рудников типа «Калин»; особенно в случае зарубежных проектов необходимо заранее планировать эти вопросы, чтобы избежать необходимости проведения экологических исправлений сразу после ввода в эксплуатацию.
6. Решение GoldProcessingPlant для золоторудников типа «Калин»
GoldProcessingPlant — комплексный поставщик услуг по полному циклу переработки золота, объединяющий технологическое проектирование, инженерное проектирование, производство оборудования, монтаж и пуско-наладочные работы. Для золоторудников типа «Калин» компания предлагает:
- Предварительные испытания: анализ характеристик руды, испытания по флотации, испытания по предварительной обработке, испытания по цианидному выщелачиванию — определение технологической схемы на основе данных;
- Специализированные возможности по предварительной обработке: для руд, содержащих мышьяк, углерод и мелкодисперсные частицы, предлагаются эксклюзивные методы предварительной обработки с использованием химикатов, комбинированные технологические процессы и индивидуальные схемы применения реагентов, позволяющие высвободить инкорпорированное золото;
- Собственное производство полного комплекта оборудования CIP/CIL: дробление и измельчение, флотационные машины, выщелачивающие ванны, адсорбционные системы, электролиз десорбции, обогащение и обезвоживание — весь технологический цикл; разработка технологий и производство оборудования осуществляются одной командой, что исключает несовместимость интерфейсов;
- EPC под ключ: комплексное управление проектированием технологического процесса, производством оборудования, руководством по монтажу, синхронной наладкой и обучением персонала; целевые показатели наладки закреплены в контракте;
- Международный опыт реализации проектов: проекты в Африке, Южной Америке, Центральной Азии и Юго-Восточной Азии с производительностью 30–5000 тонн в сутки, включая переработку рудного золота, россыпного золота, трудноперерабатываемых руд и повторную переработку хвостов;
- Гибкие услуги: возможны как отдельные услуги (проведение испытаний, покупка оборудования, приобретение чертежей, привлечение инженеров для наладки), так и полный цикл EPC; расходы на предварительное проектирование могут быть зачтены в последующих контрактах.
Наши принципы: для золоторудных месторождений типа Калин сначала проводятся испытания для определения степени обволакивания, затем определяется схема предварительной обработки, подбирается оборудование CIP/CIL, и, наконец, на место отправляются инженеры для наладки до достижения выхода золота. Мы не обещаем абсолютных показателей, не соответствующих реальным условиям руды, а гарантируем только технологический процесс с максимальным коэффициентом извлечения, достижимый на основе научно подтвержденных данных.
