Поставщик комплектного оборудования для CIL-обработки золота: как согласовать систему углевого выщелачивания и этап регенерации?
Поставщик полного комплекта оборудования для CIL-технологии на золотых рудниках: как согласовать систему углевого выщелачивания и этап рекуперации?
Суть технологии CIL (углевая выщелачивание) на золотых рудниках можно описать одним предложением: одновременная выщелачивание и адсорбция. Цианиды выщелачивают золото из руды в пульпу, а активированный уголь одновременно извлекает растворенное золото, что позволяет обойтись без отдельных выщелачивающих и адсорбционных ванн, делая технологический процесс компактным и снижая инвестиционные затраты.Однако решающим фактором, определяющим способность CIL-обогатительной фабрики достигать установленных показателей, является не отдельный выщелачивающий резервуар, а то, насколько слаженно взаимодействуют система углевого выщелачивания и последующий этап рекуперации: просачивание угля через углеотделительное сито, неспособность углеотделителя извлечь уголь, несоответствие мощности десорбционного электролиза и производительности угля, насыщенного золотом,— если хотя бы один из этих звеньев дает сбой, вся система CIL не сможет производить золото.
В данной статье с точки зрения поставщика комплексного оборудования подробно объясняется, как следует согласовывать систему углеродного выщелачивания и этапы извлечения.
I. Рассмотрим полную цепочку системы CIL: от поступления рудной суспензии в ванну до отгрузки обогащенного золота
Цепочка полной системы CIL выглядит следующим образом:
дробление и измельчение → сгущение и обезвоживание → ванна выщелачивания (добавление цианидов и извести для регулирования pH до 10–11) → высокоэффективная ванна CIL с двумя рабочими колесами (одновременное выщелачивание и отсасывание; активированный уголь добавляется в последнюю ванну и движется вперед против потока) → угольный сепаратор(отделение золосодержащего угля от рудной суспензии) → углеотделитель (извлечение золосодержащего угля) → промывка кислотой → десорбция и электролиз (при нормальной температуре и давлении или при высоких температурах и давлениях) → плавка золотосодержащего шлама → получение золота
Одновременно хвосты обезвоживаются с помощью сгустителя и фильтр-пресса и выгружаются в сухом виде. В этой цепочке участок промывки углем представляет собой зону реакции, где одновременно происходят «промывка» и «поглощение», а участок извлечения — зону очистки, где «золото с угля превращается в золотые слитки»; производительность этих двух участков должна быть согласована.
II. Как скомпоновать систему углевого выщелачивания: шесть ключевых установок
1. Выщелачивающий чан (с перемешиванием и аэрацией)
Добавление цианида натрия и извести для регулирования pH, что обеспечивает растворение золота в виде цианозолотых комплексов. Интенсивность перемешивания должна гарантировать отсутствие осаждения рудной суспензии и равномерное распределение реагентов, а аэрация обеспечивает поступление растворенного кислорода. Соединение нескольких чанов последовательно обеспечивает необходимое время выщелачивания.
2. Высокоэффективный резервуар для выщелачивания углем с двумя рабочими колесами
Основное оборудование системы CIL. Одновременно с выщелачиванием происходит адсорбция золота активированным углем. Конструкция с двумя рабочими колесами обеспечивает равномерную суспензию активированного угля в чане, предотвращая его оседание на дно и утечку вместе с рудной суспензией.
3. Сито для отделения угля
Предотвращает утечку активированного угля вместе с рудной суспензией и одновременно обеспечивает беспрепятственный поток суспензии в следующую ванну. Размер щелей в решетке должен соответствовать размеру частиц активированного угля — слишком большие щели приводят к утечке угля, а слишком маленькие — к забиванию суспензией; это одна из наиболее распространённых неисправностей на объектах CIL.
4. Устройство извлечения угля (пневматический подъемник)
Поднимает и извлекает из ванны активированный уголь, насыщенный золотом, и направляет его на этап десорбции. Производительность устройства по подъему угля должна соответствовать объёму производства активированного угля, содержащего золото; если уголь не поднимается, он накапливается в ванне, что приводит к снижению эффективности адсорбции.
5. Система подачи активированного угля
Новый или регенерированный уголь вносится в соответствии с расчётным количеством в последнюю ступень бака для промывки углем и движется в противотоке. Концентрация угля и темп его подачи напрямую влияют на степень адсорбции и содержание золота в угле.
6. Последовательное соединение ванн и количество ступеней
Система CIL обычно состоит из 4–6 ступеней, соединенных последовательно; количество ступеней зависит от скорости выщелачивания руды, производительности и целевого коэффициента извлечения. Недостаточное количество ступеней приводит к недостаточному времени выщелачивания, а избыточное количество увеличивает инвестиции и занимаемую площадь. Конкретное количество ступеней необходимо определять на основе выщелачивательных испытаний.
Ключевой вывод: оборудование системы CIL должно проектироваться комплексом, а его параметры должны быть точно согласованы друг с другом. Время пребывания в ванне, количество ступеней, концентрация активированного угля, ширина щелей в углеотделительном сите и производительность углеподъемника — эти пять параметров представляют собой систему взаимосвязанных уравнений.Если приобрести выщелачивающие ванны у завода А, углеотделительные решетки у завода В, а углеотделители у завода С и затем пытаться их насильно соединить, то из-за несовместимости соединений и параметров при запуске системы возникнут утечки угля, засоры ванн и низкая степень адсорбции.
III. Как организовать процесс рекуперации: от золосодержащего угля до готового золота
1. Промывка кислотой
Перед десорбцией углерод, насыщенный золотом, подвергается кислотной промывке для удаления примесей, таких как карбонат кальция и железо, что позволяет избежать образования накипи в системе десорбции и загрязнения электролита.
2. Оборудование для десорбционного электролиза
Золото с углеродного носителя вымывается в раствор и электролизуется до получения золотого шлама. Существуют два варианта конфигурации:
- Десорбционная электролиз при комнатной температуре и нормальном давлении: подходит для стандартной переработки, малых и средних обогатительных фабрик, требует меньших инвестиций;
- Десорбционная электролиз при высоких температурах и давлении: обеспечивает более полную десорбцию и более высокую эффективность, подходит для крупных рудников или руд, поддающихся десорбции с трудом.
Критерии выбора: производительность системы десорбции и электролиза должна соответствовать суточной производительности золотосодержащего угля. Какой объём углевого наполнителя с золотом производится системой углевого выщелачивания за сутки — такова должна быть и соответствующая суточная производительность установки десорбции и электролиза. При недостаточной десорбционной способности происходит накопление углевого наполнителя с золотом, он не успевает циркулировать по системе, что приводит к прямому снижению эффективности адсорбции; при избыточной десорбционной способности происходит растрата инвестиций.
3. Печь для плавки золота
Плавка золотосодержащего шлама с получением золотых слитков или литого золота. В комплект входят тигли, флюсы и литейные формы.
4. Установка для замещения цинковым порошком (альтернативный вариант)
Если в драгоценном растворе высокое содержание серебра или эффективность адсорбции на активированном угле низкая, можно рассмотреть возможность замены адсорбции на угле на вытеснение цинковым порошком. Технологический процесс: осветление и фильтрация драгоценного раствора, содержащего золото → вакуумное деоксидирование → добавление цинкового порошка для вытеснения → фильтрация золотосодержащего шлама под давлением → кислотная промывка для удаления цинка → плавка.Ценный раствор необходимо осветлить до содержания взвешенных веществ <10 ppm, а после деоксидации — до содержания растворенного кислорода <1 мг/л; степень вытеснения обычно составляет >99%. Примечание: вытеснение цинковым порошком возможно только для очищенного раствора, оно не подходит для прямой переработки рудной пульпы; этот метод и метод адсорбции на активированном угле в процессе CIL являются взаимоисключающими или могут применяться в комбинации на отдельных этапах.
IV. Как выбрать поставщика комплексного оборудования: четыре ключевых критерия
Во-первых, занимается ли проектированием технологического процесса и изготовлением оборудования одна и та же команда.
Такие параметры, как количество ступеней в резервуаре для углевого выщелачивания, размер ячеек сита для отделения угля и производительность углеотделителя, должны определяться специалистами, разбирающимися в технологическом процессе, а затем изготавливаться производителем оборудования в соответствии с чертежами. Если проектирование технологического процесса и изготовление оборудования осуществляются разными компаниями, то при возникновении проблем возникает ситуация, когда «проектный институт не признает чертежи, подготовленные завод-изготовитель оборудования, а завод-изготовитель оборудования не согласен на изменения, предложенные проектным институтом».
Во-вторых, поставляются ли система углевого выщелачивания и система рекуперации в комплекте.
Только в том случае, если выщелачивающие ванны, ванны для углевого выщелачивания, сита для отделения угля, углеотделители, электролизеры для десорбции и плавильные печи поставляются одним поставщиком в комплекте, размеры соединительных разъемов, производительность и логика управления будут точно согласованы. При покупке одной десорбционной колоны отдельно для установки с ванной для углевого выщелачивания другого производителя несовпадение параметров является обычным явлением.
В-третьих, наличие ли у поставщика возможностей для переработки сложных руд.
При прямом поступлении руды, содержащей мышьяк и углерод, в систему CIL степень выщелачивания низкая; необходимо сначала обогатить сульфиды золота методом флотации, затем провести предварительную обработку для разрушения комплексов и, наконец, провести цианирование. Если поставщик комплексного оборудования умеет продавать только ванны CIL, но не разбирается в предварительной обработке, он окажется беспомощным при малейшем изменении свойств руды.
В-четвертых, наличие возможностей по доставке и пуско-наладке за рубежом.
Наладка системы CIL связана с множеством переменных, таких как степень измельчения, режим использования реагентов, параметры выщелачивания и концентрация угля; инженеры должны находиться на месте и руководить комплексными испытаниями с использованием сырья до тех пор, пока не будет получена первая партия золота, соответствующая требуемому качеству. Поставщики, которые ограничиваются только отгрузкой оборудования и не обеспечивают сопровождение на месте, а также не имеют достаточного опыта в международных поставках, могут затянуть проект на этапе наладки.
5. Ориентировочная смета инвестиций: диапазон цен на комплекты основного оборудования CIP/CIL
На примере комплекта основного оборудования для технологических процессов CIP/CIL/цианирования цельного руды/выщелачивания на золоторудных месторождениях (в тыс. долл. США, без учета строительных работ, монтажа, логистики и вспомогательных материалов):
| Суточная производительность (т/сутки) | Диапазон цен на комплект основного оборудования (тыс. долл. США) |
|---|---|
| 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 |
Нижняя граница диапазона соответствует стандартной конфигурации, обычным окисным или простым сульфидным рудам, а также стандартным условиям эксплуатации; верхняя граница — нестандартным заказам, сложным рудам, особым условиям эксплуатации или более полным конфигурациям. Конкретное ценовое предложение определяется с учетом типа руды, технологической схемы и условий на месте.
VI. Заключение: Полный комплект оборудования CIL представляет собой «систему», а не «отдельные агрегаты»
Технология CIL на первый взгляд кажется простой — выщелачивающий чан с добавлением угля, просеивание угля, извлечение угля, десорбция и электролиз, плавка.Однако успех обогатительной фабрики, действительно достигающей заданных показателей, зависит от согласованности мощностей системы углевого выщелачивания и этапа рекуперации: достаточно ли времени выщелачивания, нет ли протечек в углеотделительном сите, способен ли углеотделитель эффективно работать, и способна ли система десорбционного электролиза перерабатывать ежедневный объем золотосодержащего угля.
Выбор поставщика комплексного оборудования по сути сводится к выбору команды, способной обеспечить слаженную работу всей цепочки от начала до конца. Сначала необходимо провести испытания выщелачивания проб руды для определения степени выщелачивания и параметров, затем скомплектовать оборудование в соответствии с этими параметрами, и, наконец, направить инженеров на место для настройки процесса до достижения выхода золота — эту последовательность нельзя менять.
Если вы планируете построить обогатительную фабрику по технологии CIL/CIP или у вашей существующей системы углевого выщелачивания возникают проблемы, такие как утечка угля, засорение желобов, скопление угля, насыщенного золотом, или недостаточная десорбционная мощность, обращайтесь в GoldProcessingPlant для проведения испытаний рудных проб и диагностики технологического процесса.