금 처리 가이드: 광석에서 최종 제품까지

2025-10-27

요약：금 처리에 대한 완벽한 가이드로, 탐사에서 운영에 이르는 플랜트 건설을 다룹니다. 최대 회수를 위한 시안화 및 부유와 같은 주요 광물 가공 방법에 대해 알아보세요.

금 이해하기

금, 세계에서 가장 귀중하고 매력적인 금속은 고대부터 부와 안정성의 상징으로 여겨져 왔습니다. 현대의 광업 및 금융 시스템에서 금은 통화 시스템의 기준 자산 역할 뿐만 아니라 산업 제조, 보석 처리 및 첨단 산업을 위한 중요한 원자재로도 사용됩니다. 금의 안정성, 높은 연성, 내식성은 금이 광산 투자에서 장기 수익과 위험 완화를 위한 필수적인 안전장치가 되도록 합니다.

금의 자연 형태: 1차 및 2차 금

금 deposits는 각각 고유한 지질학적 조건, 등급 및 광물 처리 과정이 있는 세 가지 주요 유형으로 분류됩니다.

1차 금

지질학적 광물화 동안 암석이나 광맥 내에서 직접 침전 및 응집에 의해 형성되며, 일반적으로 화강암, 열수 광맥 또는 변성체에서 발견됩니다.

【광맥 금 deposits】

광물학:금은 종종 석영 광맥, 황철광, 구리철광 및 스팔레라이트와 함께 존재하며, 미세한 광맥 또는 분산된 입자로 발생합니다.
전형적인 지역:위트워터스란드 광맥 (남아프리카), 칼구룰리 금광 (호주).
처리 과정:1차 분쇄 → 2차 분쇄 → 볼 밀링 → 중력 분리 → 플로테이션 → CIP 또는 CIL 탄소 흡착

【맥상 금 매장지】

광물학:단단한 암석 내에 포함된 금, 종종 황화 광물과 관련되어 있다.
처리 과정:분쇄 → 볼 밀링 → 분류 → 플로테이션 → 시안화 침출.

【분산 금 매장지】

광물학:암석 격자 내에 미세하게 분산된 금, 육안으로 식별하기 어려움. 전형적인 지역: 전형적인 지역.
처리 과정:매우 미세한 입자 크기, 높은 가공 난이도; 초미세 분쇄와 플로타이온-시안화 과정의 결합이 필요함.

2차 금

1차 매장물의 풍화, 침식 및 운반에 의해 형성된 매장물.

【하천 금 매장물】

특징:금 입자는 모래粒 또는 작은 조각처럼 나타나며, 시각적으로 쉽게 식별할 수 있음.
전형적인 지역:강바닥(가나), 시베리아 충적 지대(러시아), 유콘 지역(캐나다).
처리 과정:지그, 진동 테이블, 나선형 농축기로 중력 분리.

【충적 금 매장물】

광물학:고대 하천 바닥 또는 충적 팬 퇴적물에서 유래하며, 균일한 입자를 가지고 있습니다.
처리 과정:슬루이스 박스 또는 원심 농축기.

【라테라이트 금 매장지】

열대/아열대 지역에서 발견됩니다; 노천 채굴에 적합한 얕은 광체.

특징:더 낮은 등급이지만 더 낮은 채굴 비용으로, 제한된 자본으로 초기 프로젝트에 이상적입니다.

또한 읽기:금 광석 - 7가지 유형 및 추출 방법

세계 금 매장지 분포

2024년 기준으로, 전 세계 연간 금광 생산량은 약 3,600톤이며, 채굴 가능한 자원은 약 59,000톤으로 추정됩니다. 금 자원은 호주, 러시아, 중국, 캐나다, 미국 등 국가에 널리 분포하고 집중되어 있습니다. 한편, 풍부한 광물 잠재력과 유리한 투자 정책을 가진 아프리카는 글로벌 채굴 투자에 떠오르는 허브로 자리 잡고 있습니다.

금 가공 공장 건설 작업 흐름

플랜트 건설은 기술적 타당성, 경제적 실행 가능성 및 ESG 준수를 보장하기 위해 엄격한 과학적 계획을 따라야 하는 복잡하고 다학제적인 프로젝트로, 상당한 자본과 긴 실행 주기가 필요합니다.

Gold Processing Plant Construction Workflow

1. 탐사

목표:과학적 의사 결정을 위한 광체 분포, 등급 및 매장량 정의.

주요 활동:

데스크탑 연구:대상 식별을 위해 지질 데이터, 지도 및 문헌 분석.
필드 매핑 및 샘플링:자세한 지질 조사를 수행합니다.
Geophysical/Geochemical Surveys:항공 자기 탐사/GPR을 사용하여 광상을 탐지합니다.
Drilling:테스트 및 자원 추정을 위한 코어 샘플을 얻습니다.
Resource Estimation:크기, 품위 및 실행 가능성을 추정하는 2D/3D 모델을 생성합니다.

Deliverable:광물 자원/매장량 보고서.

2. Planning & Design

목표:효율적이고 경제적이며 안전한 생산 라인을 설계합니다.

주요 활동:

Feasibility Studies:경제적 및 기술적 실행 가능성을 평가합니다.
Permitting & Financing:환경 허가 및 자금을 확보합니다.
Mine Design:인프라, 접근 경로, 채굴 방법(노천/지하), 추출 설계, 선광 설계 및 폐기물 설계를 계획합니다.
Site Preparation:접근 도로, 시설을 건설하고, 덮여진 토사를 제거합니다.

Deliverable:타당성 조사 보고서, 채광 설계

3. 건설

목표:신속한 운영을 위한 고품질 건설을 보장합니다.

주요 활동:

Procurement:파쇄기, 볼 밀, 플로테이션 셀, 두꺼운기, 필터, 펌프, 밸브, 자동화 시스템의 글로벌 조달.
Civil Works:사이트 평탄화, 도로, 플랜트 기초, 구조물 설치, 저장 시설(TSF)을 위한 시작 댐.
장비 설치 및 시운전:
- 프로세스 흐름에 따라 분쇄, 연삭, 분리, 농축 및 여과 장비를 설치하고 정렬합니다.
- 배관, 전기 및 자동화 시스템을 설치합니다.
- 단일 장비 테스트: 개별 유닛 작동을 확인합니다.
- 부하 테스트: 광석/물로 실행하고 설계 용량 및 지표에 맞춰 점진적으로 증가시킵니다.

Deliverable:투입물로 가동된 플랜트.

4. 운영 및 유지보수

목표:안전하고, 안정적이며, 효율적이고, 저비용 운영.

주요 활동:

광산 채굴 및 운반:
- 드릴링 및 폭파:굴착을 위한 파편 암석.
- 적재 및 운반:굴착기/트럭을 통해 광석을 공장으로 운송.
생산: 설계에 따라 분쇄, 연삭, 분리, 농축, 여과를 실행합니다. 주요 매개변수(연삭 크기, 시약 투여량, 부유 시간, 농축기 밀도)를 제어합니다.
유지 관리: 가동 중지 시간을 최소화하기 위해 정기적인 검사, 서비스 및 부품 교체.
품질 관리:테스트 피드, 중간물, 및 농축물; 사양을 충족시키기 위해 프로세스를 조정합니다. 안전 관리: 프로토콜, 교육, 개인 보호 장비, 및 비상 대응 시스템을 구현합니다.

Deliverable:생산 목표를 달성했습니다.

5. 판매 및 물류

목표:빠르고, 안전하며, 저비용 가치 변환.

주요 활동:

품질 분석:정산을 위한 최종 등급을 결정하기 위한 공동 샘플링/준비/분석.
판매 계약:시장 가격에 기반한 장기 계약.
농축물 운송:품질 유지를 위한 보호 조치를 취하여 트럭/철도/바다를 통해 운송합니다.

Deliverable:수익 실현.

6. 테일링 관리 및 ESG

목표:안전성, 환경 책임 및 사회적 준수를 통합합니다.

주요 활동:

테일링 방출:생산 중 생성된 테일링은 파이프라인 또는 기타 방법을 통해 테일링 저장 시설(TSF)로 운반되어 저장됩니다.
TSF 관리:댐 안정성, 침투 및 수질을 지속적으로 모니터링하며, 동시에 오염 방지를 위해 불투수 라이너 설치 및 폐수 처리 시설 건설과 같은 필요한 환경 보호 조치를 시행합니다.
수집광 종합 활용 재처리하거나 기타 방법으로 테일링을 종합적으로 활용하여 귀중한 요소를 회수하거나, 건설 자재로 사용하거나, 채굴된 지역의 메꿔넣기 등으로 사용하여 테일링 재고를 줄이고, 환경 영향을 최소화하며, 자원 활용을 극대화합니다.
Ecological Rehabilitation:설계 용량에 도달하면, 식생 복원 및 지형 회복을 통해 TSF를 폐쇄하고 생태학적으로 복원합니다.

일반 금 광석 정광 공정

프로세스 선택은 광석 유형, 해방 크기, 광물학 및 경제성에 따라 달라집니다. 주요 경로에는 중력 분리, 부착, 시안화 및 결합 프로세스가 포함됩니다.

Gold Beneficiation Processes

중력 분리

적용 가능성:거친 해방 금을 가진 플라세르 퇴적물과 경암 광석에 이상적입니다. 거친 입자, 중요한 밀도 차이 및 낮은 점토 함량이 필요합니다(예: 충적, 빙하 퇴적물).

원리:금의 높은 밀도(~19.3 g/cm³)를 광석과 비교하여 활용합니다. 분리는 중력 농축기에서 유체 역학/원심력에 의해 발생합니다.

전형적인 흐름:

1. 1차 분쇄 및 선별 (폐암석 제거)
2. 중력 농축 (스파이럴 슈트 / 잭 / 진동 테이블)
3. 농축물 업그레이드 및 농후화 → 고품질 금 농축물.
4. Tailings: 재순환하거나 부 flotation/시안화 처리.

장점:저렴한 비용, 간단함, 화학물질 없음, 직접 회수: 85%-90%.

단점:미세 금 회수 불량; 점토가 풍부하거나 캡슐화된 금에 대한 효과가 제한적.

gravity separation

부유

적용 가능성:중간/미세 금 및 황화물-연관 금(황철광, 구리철광, 스팔레라이트)에 대한 기본 방법. 전 세계 금 프로젝트의 약 20%에서 광맥 또는 복합 광석에 사용됩니다.

원리:표면 소수성의 차이를 이용합니다. 시약(집합제/거품제)은 금/황화물을 소수성으로 만들어 공기 방울에 부착시켜 거품 회수를 진행합니다.

전형적인 흐름:

1. 분쇄 및 연삭(-200 메쉬, 60%-80% 통과).
2. 조제: 집합제/거품제를 추가하여 벌크 농축물을 생산합니다.
3. 세척: 농축물 등급을 업그레이드합니다.
4. 스캐버징: 테일에서 잔여 금을 회수합니다. 5. 농축: 직접 용융 또는 시안화.

장점:미세/캡슐화된 금에 효과적입니다.

단점:복잡하며, 화학 물질이 필요하고, 운영 비용 및 환경 관리가 더 높습니다.

flotation

시안화

적용 가능성:지배적인 글로벌 금 추출 공정 (>90%의 금). 저급 산화물, 미세 금 및 플로타시온 농축물 등을 포함한 대부분의 광석에 적합합니다.

원리:금은 알카리 시안화물 용액에 녹아 [Au(CN)2]- 복합체를 형성합니다. 탄소 흡착(CIP/CIL) 또는 아연 침전법을 통해 회수됩니다.

전형적인 흐름:

1. 분쇄 및 분쇄 (거칠기 -200 메쉬, 80%-90% 통과).
2. 시안화물 침출 (CIL/CIP): 금이 용액으로 녹습니다.
3. 흡착/용출: 활성탄이 금 복합체를 흡착하고; 용출 및 전기 추출하여 금 진흙으로 만듭니다.
4.제련 → 고순도 금.

장점:성숙한 기술; 높은 회수율(90%-97%); 넓은 적용 가능성.

단점:독성 시안화물(엄격한 환경 관리); 탄소 및 비소 광석에 대한 전처리가 필요(로스팅/POX).

cyanidation

heap Leaching (시안화물 힙 침출 채굴)

적용 가능성:자유로 밀링 금이 포함된 저급 산화 광석(일반적으로 0.5-1.5g/t). 좋은 투과성 필요(저 점토). 목표: 저급 ROM, 폐석, 오래된 테일링.

원리:10,000톤 적재 급속 침출 설계 금 희석 NaCN 용액이 적재된 광석을 통해 천천히 흘러감. 금은 다음 반응을 통해 용액에 용해됨: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. 인수액 수집; 탄소 흡착을 통한 금 회수 → 용출/전기분해.

장점:저CAPEX/OPEX, 낮은 에너지; 한계 등급 처리; 유연한/확장 가능한.

단점:회수율 낮음 (60%-85%); 긴 사이클 (주/월); 느린 현금 흐름; 기후 민감성 (추운/비 오는); 투과성 중요; 환경 위험.

cyanidation