Золотая переработка: От руды до конечного продукта

Резюме:Полное руководство по обработке золота, охватывающее строительство завода от разведки до эксплуатации. Узнайте о ключевых методах обогащения, таких как цианирование и флотация для максимального возврата.

Понимание золота

Золото, самого ценного и притягательного драгоценного металла в мире, символизировало богатство и стабильность с древних времён. В современных горнодобывающих и финансовых системах золото служит не только в качестве опорного актива для валютных систем, но и как критически важное сырьё для промышленного производства, обработки ювелирных изделий и высоких технологий. Его стабильность, высокая пластичность и коррозионная стойкость делают золото жизненно важным средством для долгосрочных доходов и снижения рисков в горнодобывающих инвестициях.

Золотые естественные формы: Первичное и вторичное золото

Золотые месторождения классифицируются на три основных типа, каждый из которых имеет свои геологические условия, пробы и процессы обогащения.

Первичное золото

Вторичные Золотые

Глобальное распределение золотых месторождений

По состоянию на 2024 год глобальное годовое производство золота составляет примерно 3,600 тонн, при этом запасы, пригодные для добычи, оцениваются примерно в 59,000 тонн. Золотые ресурсы широко распределены и сосредоточены в таких странах, как Австралия, Россия, Китай, Канада и Соединенные Штаты. Тем временем, Африка с ее богатым минеральным потенциалом и благоприятной инвестиционной политикой стала возникающим центром для глобальных инвестиционных вложений в горнодобывающую отрасль.

Золотообрабатывающий завод: рабочий процесс строительства

Строительство завода - это сложный многопрофильный проект, требующий значительных капиталовложений и длительных циклов исполнения. Он должен следовать строгому научному планированию, чтобы гарантировать техническую осуществимость, экономическую целесообразность и соблюдение экологических, социальных и управленческих норм.

1. Исследование

Цель:Определить распределение руды, содержание металлов и запасы для научного принятия решений.

Ключевые действия:

• Офисные исследования:Анализ геологических данных, карт и литературы для выявления целей.
• Полевая карта и отбор проб:Провести детальные геологические исследования.
• Геофизические/Геохимические исследования:Использовать воздушную магнитометрию/ГРП для обнаружения месторождений.
• Бурение:Получить керновые образцы для тестирования и оценки ресурсов.
• Оценка ресурсов:Создать 2D/3D модели, оценивающие размер, качество и жизнеспособность.

Deliverable:Отчет о минеральных ресурсах/резервах.

2. Планы и проектирование

Цель:Проектировать эффективные, экономичные и безопасные производственные линии.

Ключевые действия:

• Оценка реализуемости:Оценить экономическую и техническую целесообразность.
• Разрешения и финансирование:Обеспечение экологических разрешений иFunding.
• Проектирование шахт:Планирование инфраструктуры, путей доступа, методов добычи (открытые карьеры/подземные), проектирование извлечения, проектирование обогащения и проектирование хвостохранилищ.
• Подготовка площадки:Строительство подъездных дорог, объектов и очистка вскрыши.

Deliverable:Отчет о технико-экономическом обосновании, проект шахты

3. Строительство

Цель:Обеспечение высококачественного строительства для быстрого ввода в эксплуатацию.

Ключевые действия:

• Закупки:Глобальный поиск дробилок, шаровых мельниц, флотационных ячеек, сгущателей, фильтров, насосов, клапанов, систем автоматизации.
• Гражданские работы:Выравнивание участка, дороги, фундаменты для установки, возведение конструкций, стартовая дамба для складирования хвостов (TSF).
• Установка и пусконаладка оборудования:
  • Установить и выровнять оборудование для дробления, измельчения, сепарации, сгущения и фильтрации в соответствии с технологическим процессом.
  • Установить трубопроводы, электрические и автоматизированные системы.
  • Тестирование отдельного оборудования: Проверить работу отдельного узла.
  • Нагрузочное тестирование: Запустить с рудой/водой, постепенно увеличивать до проектной мощности и показателей.

Deliverable:Сданный в эксплуатацию завод с подачей.

4. Операция и Обслуживание

Цель:Безопасная, стабильная, эффективная, низкозатратная эксплуатация.

Ключевые действия:

• Добыча руды и транспортировка:
  • Бурение и Взрыв:Фрагментация породы для экскавации.
  • Загрузка и Транспортировка:Транспортировка руды на завод с помощью экскаваторов/грузовиков.
• Производство: Выполнение дробления, помола, сепарации, осветления, фильтрации в соответствии с проектом. Контроль ключевых параметров (размер помола, доза реактива, время флотации, плотность осветлителя).
• Техническое обслуживание: Регулярные проверки, обслуживание и замена частей для минимизации времени простоя.
• Контроль качества:Тестовые корма, промежуточные продукты и концентрат; корректировка процессов для соответствия спецификациям. Управление безопасностью: внедрение протоколов, обучение, СИЗ и системы экстренного реагирования.

Deliverable:Достигнутые производственные цели.

5. Продажи и логистика

Цель:Быстрая, безопасная, недорогая конверсия ценности.

Ключевые действия:

• Контроль качества:Совместное отбор/подготовка/анализ для определения окончательного града для расчета.
• Договор продаж:Долгосрочные контракты на основе рыночных цен.
• Транспортировка концентрата:Перевозка грузовиками/поездами/по морю с защитными мерами для сохранения качества.

Deliverable:Доходность.

6. Управление хвостами и ESG

Цель:Интеграция безопасности, экологической ответственности и социального соблюдения.

Ключевые действия:

• Сброс хвостов:Хвосты, образующиеся в процессе производства, транспортируются по трубопроводам или другими средствами на Хранилище Хвостов (TSF) для хранения.
• Управление TSF:Постоянно контролировать стабильность дамб, просачивание и качество воды; одновременно реализовывать необходимые меры по охране окружающей среды, такие как установка непроницаемых оболочек и строительство очистных сооружений, чтобы предотвратить загрязнение.
• Комплексное использование хвостовиков: Переработка или иное комплексное использование tailings для извлечения ценных элементов, или использование их в качестве строительных материалов, для засыпки выработанных участков и т.д., тем самым уменьшая накопление tailings, минимизируя влияние на окружающую среду и максимизируя использование ресурсов.
• Экологическая реабилитация:По достижении проектной мощности закрыть и экологически восстановить TSF через восстановление растительности и восстановление рельефа земли.

Общие процессы обогащения золота

Процесс выбора зависит от типа руды, размера освобождения, минералогии и экономики. Основные методы включают гравитационное обогащение, флотацию, цианирование и комбинированные процессы.

Гравитационное разделение

Применимость:Идеально подходит для россыпных месторождений и твердых руд с крупным освобожденным золотом. Требует крупных частиц, значительных различий в плотности и низкого содержания глины (например, аллювиальные, ледниковые отложения).

Принцип:Использует высокую плотность золота (~19.3 г/см³) по сравнению с пустой породой. Разделение происходит через динамику жидкости/центробежную силу в гравитационных концентраторах.

Типичный процесс:

• 1. Первичное дробление и сортировка (удаление пустой породы)
• 2. Гравитационная концентрация (спиральный желоб / джиг / колеблющийся стол)
• 3. Повышение концентрации и сгущение → высококачественный золотой концентрат.
• 4. Отходы: рециркуляция или отправка на флотацию/цианидирование.

Преимущества:Низкая стоимость, простота, отсутствие химикатов, прямая извлечения: 85%-90%.

Недостатки:Плохое извлечение тонкого золота; ограниченная эффективность для золота, богатого глиной, или заключенного в капсулах.

Флотация

Применимость:Основной метод для медиумного/тонкого золота и золота, ассоциированного с сульфидами (пирит, халкопирит, сфалерит). Используется примерно в 20% глобальных золотых проектов для рудных или сложных руд.

Принцип:Извлекает различия в гидрофобности поверхности. Реагенты (коллекторы/пены) делают золото/сульфиды гидрофобными, прикрепляя их к воздушным пузырькам для восстановления пены.

Типичный процесс:

• 1. Дробление и измельчение (до -200 меш, 60%-80% проходит).
• 2. Грубоe обогащение: Добавьте коллекторы/пены; создайте крупный концентрат.
• 3. Очистка: Улучшите уровень концентрата.
• 4. Извлечение: Восстановите остаточное золото из хвостов. 5. Концентрат: Прямое плавление или цианирование.

Преимущества:Эффективно для мелкого/энкапсулированного золота.

Недостатки:Сложно; требует химикатов; более высокие эксплуатационные расходы и контроль за окружающей средой.

Цианидирование

Применимость:Доминирующий глобальный процесс извлечения золота (>90% золота). Подходит для большинства руд, включая низкосортные оксиды, мелкое золото и флотационные концентраты.

Принцип:Золото растворяется в щелочном цианидном растворе, образуя комплекс [Au(CN)2]-. Извлекается с помощью адсорбции углем (CIP/CIL) или осаждения цинка.

Типичный процесс:

• 1. Дробление и помол (до -200 меш, 80%-90% проходит).
• 2. Цианидное выщелачивание (CIL/CIP): Золото растворяется в растворе.
• 3. Адсорбция/Элюция: Активированный уголь адсорбирует золотой комплекс; элюируется и электролизным способом превращается в золото в виде грязи.
• 4. плавка → золото высокой чистоты.

Преимущества:Зрелая технология; высокая степень извлечения (90%-97%); широкая применимость.

Недостатки:Токсичный цианид (строгий контроль за окружающей средой); требует предварительной обработки для углеродистых/арсенистых руд (обжиг/ПОК).

Кучное выщелачивание (цианидное кучное выщелачивание)

Применимость:Руды с низким содержанием оксида (обычно 0,5-1,5 г/т) с легким измельчающим золотом. Требует хорошей проницаемости (низкая глина). Цели: низкосортный РОМ, отсев, старые хвосты.

Принцип:Дизайн кучного выщелачивания на 10000 тонн для золота. Разбавленный раствор NaCN просачивается через уложенную руду. Золото растворяется в растворе через реакцию: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH. Берется pregnant раствор; золото извлекается через адсорбцию углем → элюция/электролиз.

Преимущества:Низкий CAPEX/OPEX, низкая энергия; процессы предельных сортов; гибкий/масштабируемый.

Недостатки:Низкое извлечение (60%-85%); длинный цикл (недели/месяцы); медленный денежный поток; чувствительность к климату (холод/дождь); критическая проницаемость; экологические риски.

Реализация пост-обогащенной стоимости

Максимизация стоимости ресурса путем повышения низкосортной руды до высокоценных продуктов. Общие бизнес-модели:

Продажа золотого концентрата:Прямая продажа металлургам. Короткий денежный цикл; избегает рисков плавки (идеально для стартапов с ограниченным капиталом).

Золотые слитки/дора:Местное плавление/рафинирование → продажа стандартных слитков. Максимизирует маржу прибыли; более сильный контроль над ценообразованием.

Обработка на заказ:Отправить концентрат/дору на переработку в плавильный завод (уплатить сбор); сохранить право собственности и гибкость на рынке.