Guida alla lavorazione dell'oro: Dall'oro estratto al prodotto finale

Summary：Una guida completa al trattamento dell'oro, che copre la costruzione dell'impianto dall'esplorazione all'operazione. Scopri i metodi chiave di valorizzazione come la cianazione e la flottazione per il massimo recupero.

Comprendere l'oro

Gold, il metallo prezioso più prezioso e seducente al mondo, ha simboleggiato ricchezza e stabilità sin dai tempi antichi. Nei moderni sistemi minerari e finanziari, l'oro funge non solo da bene rifugio per i sistemi monetari, ma anche da materia prima critica per la produzione industriale, la lavorazione di gioielli e le industrie ad alta tecnologia. La sua stabilità, alta duttilità e resistenza alla corrosione rendono l'oro una salvaguardia vitale per i rendimenti a lungo termine e la mitigazione del rischio negli investimenti minerari.

Gold's Natural Forms: Primary and Secondary Gold

Le depositi d'oro sono classificati in tre tipi principali, ognuno con condizioni geologiche, gradi e processi di valorizzazione distinti.

Oro Primario

Oro Secondario

Distribuzione Globale dei Depositi di Oro

Nel 2024, la produzione globale annuale di oro dalle miniere è di circa 3.600 tonnellate, con riserve estraibili stimate intorno a 59.000 tonnellate. Le risorse aurifere sono ampiamente distribuite e concentrate in paesi come Australia, Russia, Cina, Canada e Stati Uniti. Nel frattempo, l'Africa, con il suo ricco potenziale minerario e politiche di investimento favorevoli, è diventata un hub emergente per gli investimenti minerari globali.

Gold Processing Plant Construction Workflow

La costruzione dell'impianto è un progetto complesso e multidisciplinare che richiede un capitale significativo e lunghi cicli di esecuzione. Deve seguire una pianificazione scientifica rigorosa per garantire la fattibilità tecnica, la sostenibilità economica e la conformità agli ESG.

1. Esplorazione

Obiettivo:Definire la distribuzione del corpo minerario, il grado e le riserve per prendere decisioni scientifiche.

Attività Chiave:

• Ricerca da scrivania:Analizzare dati geologici, mappe e letteratura per identificare obiettivi.
• Field Mapping & Sampling:Condurre sondaggi geologici dettagliati.
• Geophysical/Geochemical Surveys:Utilizzare magnetometria aerea/GPR per rilevare depositi.
• Drilling:Ottenere campioni di nucleo per test e stima delle risorse.
• Resource Estimation:Creare modelli 2D/3D per stimare dimensione, grado e fattibilità.

Deliverable:Rapporto sulle Risorse/Reserve Minerali.

2. Planning & Design

Obiettivo:Progettare linee di produzione efficienti, economiche e sicure.

Attività Chiave:

• Feasibility Studies:Valutare la fattibilità economica e tecnica.
• Permitting & Financing:Ottieni permessi ambientali e finanziamenti.
• Mine Design:Pianifica infrastrutture, percorsi di accesso, metodi di estrazione (a cielo aperto/sotterranei), Progettazione dell'estrazione, Progettazione della valorizzazione e Progettazione delle scorie.
• Site Preparation:Costruisci strade di accesso, strutture e rimuovi il materiale di copertura.

Deliverable:Feasibility Study Report, Mine Design

3. Costruzione

Obiettivo:Garantisci una costruzione di alta qualità per un'immediata messa in servizio.

Attività Chiave:

• Procurement:Approvvigionamento globale di frantoi, mulini a sfere, celle di flottazione, addensatori, filtri, pompe, valvole, sistemi di automazione.
• Civil Works:Livellamento del sito, strade, fondazioni degli impianti, costruzione strutturale, diga di avviamento per l'impianto di stoccaggio delle scorie (TSF).
• Installazione e Messa in Servizio dell'Apparecchiatura:
  • Installare e allineare le apparecchiature di frantumazione, macinazione, separazione, addensamento e filtrazione secondo il flusso di processo.
  • Installare tubazioni, sistemi elettrici e sistemi di automazione.
  • Test di singole attrezzature: Verificare il funzionamento di unità individuali.
  • Test di carico: Eseguire con minerale/acqua, aumentare gradualmente fino alla capacità e ai parametri di progetto.

Deliverable:Impianto messo in servizio con alimentazione.

4. Operazione e Manutenzione

Obiettivo:Operazione sicura, stabile, efficiente e a basso costo.

Attività Chiave:

• Estrazione mineraria e Trasporto:
  • Perforazione e Esplosione:Frammentare la roccia per l'escavazione.
  • Carico e Trasporto:Trasportare il minerale all'impianto tramite escavatori/camion.
• Produzione: Eseguire frantumazione, macinazione, separazione, addensamento, filtrazione secondo progetto. Controllare i parametri chiave (dimensione della macinazione, dosaggio dei reagenti, tempo di flottazione, densità dell'addensatore).
• Manutenzione: Ispezioni regolari, manutenzione e sostituzione dei pezzi per ridurre al minimo i tempi di inattività.
• Controllo Qualità:Test feed, intermediates, and concentrate; adjust processes to meet specifications. Safety Management: Implement protocols, training, PPE, and emergency response systems.

Deliverable:Obiettivi di produzione raggiunti.

5. Vendite e Logistica

Obiettivo:Conversione del valore veloce, sicura e a basso costo.

Attività Chiave:

• Analisi della Qualità:Campionamento/preparazione/analisi congiunta per determinare il grado finale per il regolamento.
• Contratto di Vendita:Contratti a lungo termine basati sui prezzi di mercato.
• Trasporto del Concentrato:Spedire via camion/ferrovia/mare con misure protettive per preservare la qualità.

Deliverable:Revenue realization.

6. Gestione dei Fanghi & ESG

Obiettivo:Integrare sicurezza, responsabilità ambientale e conformità sociale.

Attività Chiave:

• Scarico dei Fanghi:I fanghi generati durante la produzione vengono trasportati tramite tubazioni o altri mezzi all'Impianto di Stoccaggio dei Fanghi (TSF) per lo stoccaggio.
• Gestione TSF:Monitorare continuamente la stabilità della diga, le perdite e la qualità dell'acqua; implementare contemporaneamente le necessarie misure di protezione ambientale come l'installazione di rivestimenti impermeabili e la costruzione di impianti di trattamento delle acque reflue per prevenire l'inquinamento.
• Tailings Comprehensive Utilization:Rielaborare o altrimenti utilizzare in modo completo i materiali di scarto per recuperare elementi preziosi, o usarli come materiali da costruzione, per il riempimento delle aree estratte, ecc., riducendo così l'accumulo di materiali di scarto, minimizzando l'impatto ambientale e massimizzando l'utilizzo delle risorse.
• Ecological Rehabilitation:Al raggiungimento della capacità progettuale, chiudere e ripristinare ecologicamente il TSF attraverso il ripristino della vegetazione e il recupero della morfologia del terreno.

Common Gold Beneficiation Processes

La selezione del processo dipende dal tipo di minerale, dalla dimensione della liberazione, dalla mineralogia e dall'economia. I percorsi principali includono la Separazione per Gravità, la Flottazione, la Cianurazione e i Processi Combinati.

Separazione Gravitaria

Applicabilità:Ideale per depositi alluvionali e minerali a roccia dura con oro liberato grosso. Richiede particelle grosse, differenze di densità significative e un basso contenuto di argilla (ad es., depositi alluvionali, glaciali).

Principio:Sfrutta l'alta densità dell'oro (~19,3 g/cm³) rispetto alla ganghe. La separazione avviene attraverso dinamiche fluidi/forza centrifuga nei concentratori gravitazionali.

Flusso tipico:

• 1.Frantumazione e screening primari (rimuovere la roccia di scarto)
• 2.Concentrazione gravitazionale (Scala a spirale / Jig / Tavolo oscillante)
• 3.Aggiornamento e concentrazione del concentrato → Concentrato d'oro di alta qualità.
• 4.Svincoli: Ricircolare o inviare a flottazione/cianurazione.

Vantaggi:Basso costo, semplice, senza sostanze chimiche, recupero diretto: 85%-90%.

Svantaggi:Poor recupero di oro fine; efficacia limitata per oro ricco di argilla o incapsulato.

Flottazione

Applicabilità:Metodo primario per oro medio/fine e oro associato a solfuri (pirite, calcopirite, sfalerite). Utilizzato in ~20% dei progetti d'oro globali per minerali a vena o complessi.

Principio:Sfrutta le differenze nella idrofobicità superficiale. I reagenti (collettori/soffiatore) rendono l'oro/i solfuri idrofobici, attaccandoli alle bolle d'aria per il recupero della schiuma.

Flusso tipico:

• 1.Frantumazione e macinazione (fino a -200 mesh, 60%-80% passante).
• 2.Sgrossatura: Aggiungere collettori/soffiatore; produrre concentrazione in massa.
• 3.Pulizia: Aggiornare il grado di concentrazione.
• 4.Ripulitura: Recuperare oro residuo dai fanghi. 5.Concentrare: Fusione diretta o cianurazione.

Vantaggi:Efficace per oro fine/encapsulato.

Svantaggi:Complesso; richiede sostanze chimiche; costi operativi più elevati e controlli ambientali.

Cyanidazione

Applicabilità:Processo di estrazione dell'oro dominante a livello globale (>90% dell'oro). Adatto per la maggior parte dei minerali, inclusi ossidi a bassa gradazione, oro fine e concentrati di flottazione.

Principio:L'oro si dissolve in una soluzione alcalina di cianuro formando il complesso [Au(CN)2]-. Recuperato tramite adsorbimento su carbonio (CIP/CIL) o precipitazione di zinco.

Flusso tipico:

• 1. Frantumazione e macinazione (fino a -200 mesh, 80%-90% passante).
• 2. Lisciviazione con cianuro (CIL/CIP): L'oro si dissolve nella soluzione.
• 3. Adsorbimento/Eluizione: Il carbonio attivato adsorbe il complesso d'oro; eluente ed elettrodeposto in fango d'oro.
• 4.Fusione → Oro ad alta purezza.

Vantaggi:Tecnologia matura; alta resa (90%-97%); ampia applicabilità.

Svantaggi:Cianuro tossico (rigido controllo ambientale); richiede pre-trattamento per minerali carbonacei/arsenicali (roasting/POX).

Leaching per cumulo (Cianuro Heap Leach Mining)

Applicabilità:Minerali ossidati a basso grado (tipicamente 0.5-1.5g/t) con oro libero. Richiede buona permeabilità (bassa argilla). Obiettivi: ROM a basso grado, rocce di scarto, vecchi residui.

Principio:Progetto di Leaching per Cumulo di 10000 Ton per Oro Soluzione diluita di NaCN filtra attraverso il minerale impilato. L'oro si dissolve nella soluzione tramite reazione: 4Au + 8NaCN + O2+ 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH Soluzione gravida raccolta; oro recuperato tramite adsorbimento su carbonio → eluzione/elettroripresa.

Vantaggi: Low CAPEX/OPEX, low energy; processes marginal grades; flexible/scalable.

Svantaggi:Recupero inferiore (60%-85%); ciclo lungo (settimane/mese); flusso di cassa lento; sensibilità climatica (freddo/pioggia); permeabilità critica; rischio ambientale.

Valorizzazione post-beneficiamento

Massimizzare il valore delle risorse migliorando il minerale a bassa lega in prodotti ad alto valore. Modelli di business comuni:

Vendita di concentrati d'oro:Vendita diretta agli impianti di fusione. Ciclo di cassa breve; evita rischi di fusione (ideale per startup con vincoli di capitale).

Gold Dore/Ingot Sales:Fusione/rifinitura in loco → vendere lingotti standard. Massimizza il margine di profitto; maggiore controllo sui prezzi.

Elaborazione a pagamento:Inviare concentrato/dore alla fonderia per la raffinazione (pagare una tassa); mantenere la proprietà e la flessibilità di mercato.