מדריך לעיבוד זהב: ממחצבים למוצר סופי

סיכום：מדריך מקיף לעיבוד זהב, מכסה את בניית הצמח מהחקר ועד לפעולה. למדו על מתודולוגיות סלקציה מרכזיות כמו ציאנידציה וציפה למקסימום החזר.

הבנת זהב

זהב, המתכת היקרה והמסקרנת ביותר בעולם, סימלה עושר ויציבות מאז ימי קדם. במערכות הכרייה והכלכלה המודרניות, זהב משמש לא רק כנכס עוגן למערכות מוניטריות אלא גם כחומר خام קריטי ליצ制造 של תעשיות שונות, עיבוד תכשיטים ותעשיות היי-טק. יציבותו, עמידותו ונגד הקורוזיה שלו עושים את הזהב להגנה חיונית עבור תשואות ארוכות טווח ומפחת סיכון בהשקעות כרייה.

הצורות הטבעיות של זהב: זהב ראשוני ומשני

הפקת זהב מסווגת לשלושה סוגים עיקריים, כל אחד מהם עם תנאים גיאולוגיים ייחודיים, דרגות ותהליכי שימוש.

זהב ראשוני

זהב משני

הפצת מרבצי זהב עולמיים

נכון לשנת 2024, ייצור זהב ממכרות בעולם עומד על כ-3,600 טון בשנה, עם רזרבות ברות חציבה שמוערכות בסביבות 59,000 טון. משאבי זהב מפוזרים בשפע ומרוכזים במדינות כמו אוסטרליה, רוסיה, סין, קנדה וארצות הברית. בינתיים, אפריקה, עם הפוטנציאל המינרלי העשיר שלה ומדיניות ההשקעה המועדפת, הפכה למוקד מתפתח להשקעות חציבה עולמיות.

תהליך בניית מתקן עיבוד זהב

בניית המתכן היא פרויקט מורכב רב תחומי שדורש הון משמעותי ומעגלי ביצוע ארוכים. יש לבצע את זה על פי תכנון מדעי קפדני כדי להבטיח אפשרות טכנית, הכדאיות הכלכלית, והתאמה ל-ESG.

1. חקר

מטרה:להגדיר את התפוצה של גוף המחצבים, האיכות, והמאגרים לצורך קבלת החלטות מדעיות.

פעילויות מרכזיות:

• מחקר שולחני:לנתח נתונים גיאולוגיים, מפות, וספרות כדי לזהות מטרות.
• פMapping & Sampling: בצע סקרים גיאולוגיים מפורטים.
• סקרים גיאופיזיקליים/גיאוכימיים:השתמש במגנטים באוויר/GPR כדי לזהות Deposits.
• קדיחה:קבל דגימות ליבה לבדיקה והערכה של משאבים.
• הערכת משאבים:צור מודלים תלת-ממדיים/דו-ממדיים להערכת גודל, דרגה ויכולת חיים.

תוצרים:דו"ח משאבי מינרלים/ резерв.

2. תכנון ועיצוב

מטרה:עצב קווי ייצור יעילים, כלכליים ובטוחים.

פעילויות מרכזיות:

• מחקרי היתכנות:עריך את הכדאיות הכלכלית והטכנית.
• רישוי ומימון:השגת רישיונות סביבתיים ומימון.
• עיצוב מכרה:תכנון תשתיות, דרכי גישה, שיטות כרייה (מכרה פתוח/תת קרקעי), עיצוב הוצאה, עיצוב שנוי ועיצוב פסולת.
• הכנת שטח:בניית דרכי גישה, מתקנים, וניקוי עודפי קרקע.

תוצרים:דו"ח מחקר היתכנות, עיצוב מכרה

3. בנייה

מטרה:להבטיח בנייה ברמה גבוהה להנחתה מהירה.

פעילויות מרכזיות:

• רכש:מקור גלובלי של מגרסות, כדורי טחינה, תאי ציפה, מסננים, משאבות, שסתומים, מערכות אוטומטיזציה.
• עבודות אזרחיות:יישור שטח, דרכים, יסודות מפעל, הרכבת מבנים, סכר מתחיל למתקן אחסון תוצרי לוואי (TSF).
• התקנת ציוד והשקה:
  • התקנה והתאמה של ציוד שבירה, חיסול, הפרדה, התרכבות, וסינון בהתאם לזרימת התהליך.
  • התקנת צנרת, מערכות חשמל ואוטומציה.
  • בדיקות ציוד יחיד: אימות פעולה של יחידה בודדת.
  • בדיקות עומס: הרצת המערכת עם עפר/מים, העלאה הדרגתית ליכולת ועקרונות עיצוב.

תוצרים:מתקן שהושק בהזנה.

4. פעולה ואחזקה

מטרה:פעולה בטוחה, יציבה, יעילה, וזולה.

פעילויות מרכזיות:

• כריית מינרלים ושינוע:
  • קידוח ופיצוץ:לפצל סלע לחפירה.
  • טעינה ושינוע:הובלת minério למפעל באמצעות מחפרים/משאיות.
• ייצור: הפעלת חמישה, טחינה, הפרדה, סחפה, סינון לפי תכנון. שליטה על פרמטרים עיקריים (גודל Grind, מינון חומר מוסף, זמן ציפה, צפיפות סחף).
• תחזוקה: בדיקות קבועות, שירות, והחלפת חלקים כדי למזער השבתות.
• בקרת איכות:בדיקת להזנה, ביניים, וריכוז; להתאים תהליכים כדי לעמוד במפרטים. ניהול בטיחות: יישום פרוטוקולים, הכשרה, ציוד אישי מגן ומערכות תגובה חירום.

תוצרים:הושגו יעדי ייצור.

5. מכירות ולוגיסטיקה

מטרה:המרת ערך מהירה, בטוחה, וזולה.

פעילויות מרכזיות:

• בדיקות איכות:דגימה משותפת/הכנה/בדיקה לקביעת דרגת הסיום להסדר.
• הסכם מכירה:חוזים ארוכי טווח המבוססים על מחירי השוק.
• תחבורת ריכוז:שינוע באמצעות משאית/רכבת/ים עם אמצעי הגנה לשימור האיכות.

תוצרים:``` הבאת הכנסות.

6. ניהול שפכים ו-ESG

מטרה:לשלב ביטחון, אחריות סביבתית, והתאמה חברתית.

פעילויות מרכזיות:

• נ discharge שפכים:השפכים המיוצרים במהלך הייצור מועברים באמצעות צינורות או אמצעים אחרים למתקן אחסון שפכים (TSF) לאחסון.
• ניהול TSF:לעקוב באופן מתמשך אחרי יציבות הסכר, דליפת מים, ואיכות מים; במקביל לממש אמצעי הגנה סביבתיים נדרשים כגון התקנת שכבות בלתי חדירות ובניית מתקני טיפול בשפכים למניעת זיהום. ```
• שימוש כולל בשפכים: עיבוד מחדש או שימוש כולל בשפכים להשבת אלמנטים יקרי ערך, או להשתמש בהם כחומרי בניין, למילוי אזורים שחולקו, וכו', ובכך להפחית את הצטברות השפכים, למזער את ההשפעה הסביבתית, ולמקסם את ניצול המשאבים.
• שיקום אקולוגי:עם הגעה לקיבולת התכנון, לסגור ולשחזר אקוולקטיבית את מערכת השפכים דרך שיקום צמחייה ושחזור צורת הקרקע.

תהליכי מועשר זהב נפוצים

תהליך הבחירה תלוי בסוג האור, גודל השחרור, מינרלוגיה וכלכלה. המסלולים הראשיים כוללים הפרדת כבידה, ציפה, סיאנידציה, ותהליכים משולבים.

הפרדת כבידה

יישום:מתאים להצהרות פלזר ואורנים סלעיים עם זהב שוחרר גס. דורש חלקיקים גסים, הבדלי צפיפות משמעותיים, ותוכן חימר נמוך (למשל, הצהרות אלוביאליות, קרחוניות).

עיקרון:מנצל את הצפיפות הגבוהה של זהב (~19.3 גרם/סמ"ק) מול עכירות. ההפרדה מתבצעת דרך דינמיקה של נוזלים/כוח צנטריפוגלי במרכזי כבידה.

זרימה טיפוסית:

• 1. קשירה ראשונית ומיון (הסרת סלעי פסולת)
• 2. ריכוז כבידתי (צינור ספירלי / ג'יג / שולחן רטט)
• 3. שדרוג ריכוז ועיבוי → ריכוז זהב באיכות גבוהה.
• 4. פסולת: מיחזור או שליחה לפליטה/ציאנידציה.

יתרונות:עלות נמוכה, פשוט, ללא כימיקלים, אחזור ישיר: 85%-90%.

חסרונות:החזרה ירודה של זהב עדין; יעילות מוגבלת עבור זהב עשיר בחרסית או זהב כלוא.

הפרדת ציפה

יישום: שיטה ראשונית עבור זהב בינוני/עדין וזהב קשור לסולפידים (פיריט, חלוקפריט, ספהלרית). משמש ב-~20% מפרויקטים גלובליים של זהב עבור מחצבים מהמעלה או מחצבים מורכבים.

עיקרון:ש exploiting differences in surface hydrophobicity. Reagents (collectors/frothers) render gold/sulfides hydrophobic, attaching them to air bubbles for froth recovery.

זרימה טיפוסית:

• 1.שבירה וטחינה (ל-200 mesh, 60%-80% עובר).
• 2.חיסול: הוסף אוספים/משפכי; יוצר ריכוז גולמי.
• 3.ניקוי: שדרג את דרגת הריכוז.
• 4.שחזור: השב את הזהב הנותר מהזנבות. 5.ריכוז: הפיכה ישירה או ציאנידציה.

יתרונות:יעיל עבור זהב עדין/מכוסה.

חסרונות:מורכב; דורש כימיקלים; עלויות תפעול גבוהות ובקרות סביבתיות.

ציאנידציה

יישום:תהליך הוצאות הזהב הגלובלית הדומיננטית (>90% מזהב). מתאים לרוב העורות, כולל חמצנים בעלי דרגה נמוכה, זהב דק, ומרכזי ריחוף.

עיקרון:זהב מתמוסס בתמיסה אלקלינית של ציאניד ויוצר [Au(CN)2]- קומפלקס. מושג מחדש באמצעות פרסום פחמן (CIP/CIL) או משקעים של אבץ.

זרימה טיפוסית:

• 1. טחינה ושחיקה (עד -200 רשת, 80%-90% עובר).
• 2. הוצאה בציאניד (CIL/CIP): זהב מתמוסס בתמיסה.
• 3. פרסום/המרה: פחמן מופעל מפרסם את קומפלקס הזהב; מוחלף וחשמלי לזפת זהב.
• 4.התכה → זהב טהור גבוה.

יתרונות:טכנולוגיה בשלה; אחזור גבוה (90%-97%); יישום רחב.

חסרונות:ציאניד רעיל (בקרת סביבה מחמירה); דורש טיפול מקדים למינרלים פחמניים/ארסניקליים (קלייה/POX).

חילוץ ערימות (חילוץ עשן ציאניד)

יישום:מינרלים אוקסידיים באיכות נמוכה (בדרך כלל 0.5-1.5g/t) עם זהב חופשי. דורש חדירות טובה (חימר נמוך). מטרות: ROM באיכות נמוכה, סלעים חסרי ערך, עפרות ישנות.

עיקרון:עיצוב חילוץ ערימות של 10000 טון עבור זהב מסלול NaCN מדולל מטפטף דרך עפרות מקובצות. זהב מתמוסס לתוך תמיסה דרך התגובה: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH תמיסת הריון נאספת; זהב מאוחזר באמצעות ספיגת פחמן → להוציא/חיזור חשמלי.

יתרונות:עלויות הון/עלויות תפעול נמוכות, אנרגיה נמוכה; תהליכים בדרגות שוליים; גמישים/ניתנים להרחבה.

חסרונות:שיקום נמוך (60%-85%); מחזור ארוך (שבועות/חודשים); תזרים מזומנים איטי; רגישות לאקלים (קרה/גשם); חדירות קריטיות; סיכון סביבתי.

מימוש ערך לאחר תהליך השדרוג

מקסום ערך המשאב על ידי שדרוג עפרות באיכות נמוכה למוצרים בעלי ערך גבוה. מודלים עסקיים נפוצים:

מכירת תמצית זהב:מכירה ישירה למתקני התכה. מחזור מזומנים קצר; נמנע מסיכוני התכה (אידיאלי עבור סטארטאפים עם מגבלות הון).

מכירת דורות/קוביות זהב:המתכת בשטח/זיקוק → מכירת קוביות תקן. מקסימום רווח; שליטה חזקה יותר על מחירים.

מעבדת תשלום:שלח מרוכז/דורה למפחית לעיבוד (שלם fee); שמור על בעלות וגמישות בשוק.