金の加工ガイド: 鉱石から最終製品へ

著者： SBM Time: 2026年6月12日 同時読者：

Summary: 採鉱から運用までの鉱石処理の完全ガイド。最大回収率を実現するためのシアナイド法や浮選法などの主要な選鉱方法について学びましょう。

金鉱石の精鉱プロセスハンドブック

このガイドは、粉砕や研削からコアの選鉱段階まで、現代の金鉱石処理のワークフローの概要を高レベルで説明します。

それは、4つの主要な金採取方法すべてを網羅しています：粗砂鉱金の重力分離、媒介/微細硫化物伴う金の浮選、難処理鉱石の世界標準であるシアン化処理（CIL/CIP）、および低品位酸化鉱床のハーLeaching。また、アフリカ、東南アジア、南アメリカの採掘環境における地域別の最良実践と、成功したプラント導入の事例も含まれています。

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金の理解

金は、世界で最も価値があり魅力的な貴金属であり、古代から富と安定の象徴です。現代の鉱業および金融システムにおいて、金は貨幣システムの安定資産であるだけでなく、工業製造、ジュエリー加工、ハイテク産業の重要な原材料でもあります。その安定性、高い延性、耐腐食性は、鉱業投資における長期的なリターンとリスク軽減のための重要な保護手段となります。

金の自然形態：第一金と第二金

金鉱床は、異なる地質条件、品位、精製プロセスを持つ3つの主要なタイプに分類されます。

Primary 金

地質鉱化の過程で、岩石や脈の中で直接沈殿し、固化することによって形成され、通常は花崗岩、熱水脈、または変成体に見られます。

【鉱脈金鉱床】

Mineralogy: 金はしばしば石英脈、黄鉄鉱、銅鉱、スファレリットと共存し、細い脈または散在する粒子として存在します。
典型的な地域： ウィッツバンクの鉱脈（南アフリカ）、カルグーリー金鉱（オーストラリア）。
Process: Primary crushing → Secondary crushing → Ball milling → Gravity separation → 浮選 → CIP or CIL carbon adsorption

【鉱脈金鉱床】

Mineralogy: 硬岩内に存在する金で、しばしば硫化鉱物と関連している。
Process: Crushing → Ball milling → Classification → 浮選 → シアニデーション leaching.

【散在金鉱床】

Mineralogy: 視覚的に識別しにくい岩石格子内に微細に分散した金。
Process: 極めて微細な粒子サイズ、高い処理の難易度；超微細粉砕と浮選-シアン化プロセスの組み合わせが必要です。

二次金

一次鉱床の風化、侵食、運搬によって形成された鉱床。

【プラサー金鉱床】

Characteristics: 金粒子は砂粒や小さな鱗片のように現れ、肉眼で簡単に識別できます。
典型的な地域： 河床（ガーナ）、シベリア沖積ベルト（ロシア）、ユーコン地域（カナダ）。
Process: ジグ、シェイキングテーブル、スパイラル濃縮器による重力選別。

【沖積金鉱床】

Mineralogy: 古代の河床または扇状地の堆積物に由来し、均一な粒子を持っています。
Process: スルースボックスまたは遠心分離濃縮器。

【ラテライト金鉱床】

熱帯/亜熱帯地域に見られ、露天掘りに適した浅い鉱体。

Characteristics: グレードは低いが、採掘コストも低く、限られた資本での初期プロジェクトに理想的。

こちらもお読みください: 金鉱石 - 7種類と抽出方法

世界の金鉱床分布

2024年現在、世界の年間金鉱生産量は約3,600トンで、採掘可能な埋蔵量は約59,000トンと推定されています。金資源は広く分布しており、オーストラリア、ロシア、中国、カナダ、アメリカ合衆国などの国々に集中しています。一方、アフリカは豊富な鉱物資源と投資に対する好意的な政策により、世界の鉱業投資の新興拠点となっています。

金処理プラント建設の作業工程

プラント建設は、重要な資本と長い実行サイクルを必要とする複雑で多分野にわたるプロジェクトです。技術的実現可能性、経済的実現可能性、およびESG準拠を確保するために厳密な科学的計画に従う必要があります。

Gold Processing Plant Construction Workflow

1. 探鉱

Objective: 科学的意思決定のために鉱体の分布、品位、および埋蔵量を定義します。

主な活動:

デスクトップリサーチ: 地質データ、地図、文献を分析してターゲットを特定します。
フィールドマッピングとサンプリング： 詳細な地質調査を実施します。
Geophysical/Geochemical Surveys: 空中磁気/GPRを使用して鉱床を検出します。
Drilling: テストおよび資源推定のためにコアサンプルを取得します。
Resource Estimation: サイズ、グレード、および実現可能性を推定する2D/3Dモデルを作成します。

Deliverable: 鉱物資源/埋蔵量報告書。

2. Planning & Design

Objective: 効率的、経済的、安全な生産ラインを設計します。

主な活動:

Feasibility Studies: 経済的および技術的な実現可能性を評価します。
Permitting & Financing: 環境許可証と資金を確保する。
Mine Design: インフラ、アクセスルート、採鉱方法（露天掘り/地下）、採取設計、鉱鉱精製設計、排水設計を計画する。
Site Preparation: アクセス道路、施設を建設し、被覆土を取り除く。

Deliverable: 実現可能性調査報告書、採鉱設計

3. 建設

Objective: 迅速な稼働のために高標準の建設を保証する。

主な活動:

Procurement: クラッシャー、ボールミル、フローテーションセル、濃縮機、フィルター、ポンプ、バルブ、自動化システムのグローバル調達。
民間工事: 敷地の平整、道路、プラント基礎、構造物の建設、尾鉱貯留施設（TSF）のスターターダム。
設備の設置と試運転:
- プロセスフローに従って、破砕、粉砕、分離、濃縮、濾過設備を設置・調整。
- 配管、電気、及び自動化システムを設置。
- 単一装置のテスト：個々のユニットの動作を検証する。
- 負荷テスト：鉱石/水を使用して運転し、設計容量と指標まで徐々に増加。

Deliverable: 投入を行い、操業を開始したプラント。

4. 操作とメンテナンス

Objective: 安全で、安定して、効率的で、低コストの運用。

主な活動:

鉱石採掘と運搬:
- 掘削と爆破: 掘削のために岩石を粉砕。
- 積込みと運搬: ショベルカー/トラックを介して鉱石を工場に運ぶ。
生産: 設計に基づいて、破砕、粉砕、分離、濃縮、ろ過を実行。主要なパラメータ（粉砕サイズ、試薬量、浮選時間、濃縮装置の密度）を制御する。
メンテナンス: 定期的な点検、サービス、および部品交換によりダウンタイムを最小限に抑える。
品質管理: テストフィード、中間製品、濃縮物; プロセスを調整して仕様を満たす。安全管理: プロトコル、トレーニング、PPE、および緊急対応システムを実施する。

Deliverable: 生産目標を達成した。

5. 売上と物流

Objective: 迅速で、安全で、低コストの価値転換。

主な活動:

品質アッセイ: 和合サンプリング・準備・分析による最終等級の決定
販売契約: 市場価格に基づいた長期契約。
濃縮物輸送: 品質を保持するための保護措置を施してトラック/鉄道/海路で輸送。

Deliverable: Revenue realization.

6. テーリング管理とESG

Objective: 安全性、環境責任、社会的コンプライアンスを統合します。

主な活動:

テーリング排出: 生産中に生成されたテーリングは、パイプラインやその他の手段でテーリング貯蔵施設（TSF）に輸送され、保管されます。
TSF管理: ダムの安定性、浸出、及び水質を継続的に監視し、同時に不浸透性ライナーの設置や廃水処理施設の建設など、汚染を防ぐために必要な環境保護措置を実施します。
鉱滓の総合的利用： 鉱滓を再処理するか、その他の方法で総合的に利用して貴重な元素を回収するか、建設資材として使用するか、採掘されたエリアの埋め戻しなどに利用し、鉱滓の蓄積を減少させ、環境影響を最小限に抑え、資源の利用を最大化します。
生態的リハビリテーション： 設計容量に達した場合、植物の回復と地形の復元を通じてTSFを閉鎖し、生態的に回復します。

一般的な金鉱選鉱プロセス

プロセスの選択は鉱石の種類、解放サイズ、鉱物学、経済性に依存します。主なルートには重力選別、浮選、シアニデーション、および複合プロセスが含まれます。

Gold Beneficiation Processes

重力選別

Applicability: 粗い解放金を含む鉱床鉱石や硬岩鉱石に最適です。粗い粒子、重要な密度差、および低い粘土含量（例：沖積堆積物、氷河堆積物）が必要です。

Principle: Leverages gold's high density (~19.3 g/cm³) vs. gangue. Separation occurs via fluid dynamics/centrifugal force in gravity concentrators.

Typical Flow:

1.一次破砕と選別（廃岩の除去）
2.重力濃縮（スパイラルチャート / ジグ / シェーキングテーブル）
3.Concentrate Upgrading & Thickening → High-grade gold concentrate.
4.尾鉱: 循環または浮選/シアン化に送る。

Pros: 低コスト、シンプル、化学薬品不要、直接回収: 85%-90%。

Cons: 微細金の回収が不十分; 粘土が豊富または封入された金に対する効果が限られている。

gravity separation

浮選

Applicability: 中粒子/微細金および硫化物に関連する金（黄鉄鉱、銅鉱、閃亜鉛鉱）の主要な方法。鉱脈または複雑な鉱石のために、世界の金プロジェクトの約20％で使用されている。

Principle: 表面の疎水性の違いを利用します。試薬（コレクター/フロスナー）が金/硫化物を疎水性にし、泡回収のために空気の泡に付着させます。

Typical Flow:

1. 粉砕および磨砕（-200メッシュ、60%-80%通過）。
2. 縮約: 集 Collector/Frothers を追加し、バルク濃縮物を生産。
3. 洗浄: 濃縮物の grade をアップグレード。
4. スキャベンジング: テイルから残存金を回収。5. 濃縮物: 直接溶解またはシアン化。

Pros: 微細/カプセル化された金に対して効果的です。

Cons: 複雑で、化学薬品を必要とし、運転コストが高く、環境管理が必要です。

flotation

シアニデーション

Applicability: 世界的に支配的な金抽出プロセス（>90%の金）。低品質の酸化鉱石、微細金、および浮選濃縮物を含むほとんどの鉱石に適しています。

Principle: 金はアルカリ性のシアニド溶液中で溶解し、[Au(CN)₂]⁻錯体を形成します。回収は炭素吸着（CIP/CIL）や亜鉛沈殿法によって行われます。

Typical Flow:

1.粉砕と粉砕（-200メッシュ、80%-90%通過）。
2.シアン化物浸出（CIL/CIP）：金が溶液に溶解する。
3.吸着/洗脱：活性炭が金複合体を吸着；洗脱し、電子還元して金泥になる。
4. Smelting → High-purity gold.

Pros: 成熟した技術；高回収率（90%-97%）；広範囲な適用性。

Cons: 毒性のシアン化物（厳しい環境管理）；炭素を含む/ヒ素鉱石の前処理が必要（焼成/POX）。

cyanidation

Heap Leaching (シアン化物ヒープ浸出法)

Applicability: 低品位酸化鉱石（通常0.5-1.5g/t）でフリー・ミリング金を含む。良好な透過性（低粘土）が必要。ターゲット：低品位ROM、廃鉱、古い鉱滓。

Principle: 10000 Tons Heap Leaching Design For 金 Dilute NaCN solution trickles through stacked ore. 金 dissolves into solution via reaction: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH Pregnant solution collected; gold recovered via carbon adsorption → elution/electrowinning.

Pros: 低CAPEX/OPEX、低エネルギー；限界品位の処理；柔軟でスケーラブル。

Cons: 回復低下（60％〜85％）；長いサイクル（数週間/月）；遅いキャッシュフロー；気候に敏感（寒冷/雨）；透水性が重要；環境リスク。

cyanidation