Извлечение золота из окисленных руд: кучное выщелачивание против CIL
Извлечение золота из окисленных руд достигается цианидным выщелачиванием, и выбор маршрута определяет результат: хорошо подобранные проекты показывают 65–85% извлечения при кучном выщелачивании и 88–94% при перемешивающем CIL (ориентировочные диапазоны, база сухой тонны, подтверждаются испытаниями). Руководство объясняет, чем окисленная золотая руда отличается химически и физически, как выбирать между кучей, CIL и гибридами, что каждая схема тратит на известь и цианид и какое оборудование идет в тендер. Раздел относится к нашему кластеру выщелачивания, каждая цифра — типовой диапазон для подтверждения испытаниями, не гарантия.
Ключевые выводы
- Окисленные золотые руды легко поддаются цианированию, но глины и шламы решают маршрут.
- Кучное выщелачивание подходит крупному, свободно дренирующему руднику более низкого сорта; извлечение 65–85%.
- Перемешивающий CIL подходит глинистым или более богатым рудам; извлечение 88–94%.
- Расход извести и цианида задают нейтрализация кислоты и медь, а не само золото.
- Маршрут выбирайте по колоннам и данным фильтрации, никогда по сорту одному.
Почему маршрут начинается с характера руды
Окисленная золотая руда — порода, выветренная достаточно, чтобы сульфиды разложились до оксидов, гидроксидов и глин, оставив золото открытым. Три семейства испытаний определяют эту перезапись:
- Минералогия: истинные окисленные руды бедны сульфидами, цианид не расходуется на пирит и арсенопирит, руда обычно легкообрабатываемая — золото освобождается простым измельчением и прямым цианированием без обжига, автоклавного окисления или биопредобработки. Упорное поведение возвращается только в переходных зонах.
- Физический характер: выветривание превращает полевой шпат и слюду в глины, и окисленные зоны несут обычно 15–40% материала минус 75 микрон. Эти шламы разрушают фильтрацию кучи и слепят уголь и фильтрующие среды; месторождение с логом «20% тонких» может превратить площадку в пруд после двух ярусов.
- Химия: разложившиеся силикаты потребляют кислоту, поэтому окисленные руды обычно щелочно-буферные. Выщелачивание идет при pH 10,5–11 под защитой извести, а потребность в извести задают глина и карбонаты, не золото. Титрование извести на керне до черчения схемы — самый дешевый шаг снижения риска.
Какая схема выигрывает: куча, CIL или гибрид?
| Критерий | Кучное выщелачивание | Перемешивающий CIL/CIP | Гибрид гравитация + флотация |
|---|---|---|---|
| Соответствие руде | Свободный дренаж, мало глины, крупное золото | Богата глиной, тонкое золото, выше сорт | Грубое свободное золото плюс тонкое в сульфидах |
| Сорт (сухая база)* | 0,5–1,5 г/т Au | 1,5–4 г/т Au | 2–6 г/т Au |
| Извлечение золота* | 65–85% | 88–94% | 80–92% |
| Время контакта | 30–90 суток на цикл | 18–30 часов | Часы (гравитация) + дни (флотация) |
| Капиталоемкость | Низкая | Высокая | Средне-высокая |
| Типовой масштаб | 0,5–5 млн т/год | 0,3–3 млн т/год | По площадке |
| Главный риск | Коллапс фильтрации от тонких | Обращение со шламами, зауглероживание | Потери с хвостами флотации |
* Ориентировочные отраслевые диапазоны для окисленных руд, сухие тонны, подтверждаются колоннами и бутыл-роллами. Куча выигрывает, когда одновременно верно три: тесты фильтрации показывают свободный дренаж через несколько ярусов; сорт слишком низок, чтобы оплатить помол; и у площадки есть пространство, дисциплина воды и достаточный срок отработки. CIL — значение по умолчанию, когда глина или сорт дисквалифицируют кучу: помол с P80 45–75 мкм, пульпа 38–45% твердого, 18–30 часов residence при угле 10–20 г/л в баке, pH 10,5–11 и растворенном кислороде 6–10 мг/л. Гибриды окупаются, когда видимое крупное золото соседствует с тонким сульфидным, или когда окисленная шляпа лежит над сульфидами и установки ADR общие.
Параметры проектирования и расход реагентов
| Параметр | Ед. | Куча* | CIL* |
|---|---|---|---|
| Крупность дробления / помола P80 | мм / мкм | 12–25 мм | 45–75 мкм |
| Агломерация | – | Барабан, известь + цемент; выдержка 12–48 ч | Не требуется |
| Высота яруса / residence | м / ч | 4–8 м на ярус; цикл 30–90 сут | 18–30 ч |
| Твердое в пульпе | % масс. | – | 38–45 |
| pH выщелачивания | – | 10,5–11 (известь) | 10,5–11 (известь) |
| Растворенный кислород | мг/л | Проветривание площадки | 6–10 (воздух/O₂) |
| Уголь | г/л | Колонны в ADR | 10–20 в баках |
| Статья | Ед. | Куча* | CIL* | Задает |
|---|---|---|---|---|
| Известь (CaO) | кг/т | 1–3 | 2–4 | Запрос на нейтрализацию глины и карбонатов |
| Цианид натрия (NaCN) | кг/т | 0,3–0,8 | 0,4–1,0 | Запрос золота, серебра и меди |
| Извлечение золота | % | 65–85 | 88–94 | Вскрытие, время, фильтрация или перемешивание |
| Извлечение серебра | % | 30–60 | 50–75 | Минералогия серебра; уходит на уголь с золотом |
| Надбавка NaCN от меди | кг/т | +0,1–0,5 | +0,1–0,5 | Наличие окисленных минералов меди |
Спрос на известь — счет за нейтрализацию, а недокорм — ложная экономия: ниже pH ~10 защитная щелочность рушится и цианид превращается в газ HCN, теряя реагент и создавая событие безопасности одним шагом. У цианида три потребителя — растворение золота и серебра, цианициды вроде окисленной меди, образующей цианидные комплексы, и естественные потери в уголь, воздух и хвосты. А серебро выше ~5–10 г/т конкурирует за емкость угля — закладывайте медь и серебро в бюджет явно.
Оборудование, оценка маршрута и ловушки
Куча требует: дробильнуюplantу в две типовые стадии, барабан агломерации с дозатором связующего, штабелеукладчик, систему гидроизоляции с дренажем, капельное орошение и перекачку продуктивного пруда; золото извлекается в пакете ADR — угольные колонны, элюирование Zadra или AARL, электровыщелачивание и плавильная печь. CIL требует: помольный цикл с гидроциклонами, предвыщелачивающий сгуститель при высоких шламах, ряд баков CIL с мешалками и воздухом/кислородом, предохранительные сита угля, кислотную промывку и регенерацию, элюирование и электровыщелачивание, и финальное твердо-жидкостное разделение — фильтр-прессы или промывку CCD — чтобы не отдавать цианид и золото хвостохранилищу. Обе схемы делят обращение с углем, дозирование извести и цианида и управление растворами; тендерьте секцию выщелачивания одним лотом.
Твёрдо-жидкое разделение, по шагам
Оценка в семь шагов, от дешевого к дорогому: определить питание (золото, серебро, медь и полная глинистая минералогия — каолинит, смектит, слюда); отсеять химию бутыл-роллами на двух помолах; испытать фильтрацию в колоннах через два-три яруса с замером затухания скорости — прямой предсказатель выживания кучи; отсеять маршруты и нести в детальные испытания максимум два; построить водно-реагентный баланс; превратить схему в список оборудования; и провести пилот, зафиксировав, какие числа гарантирует поставщик и на какой базе испытаний. Пропуск колонн ради экономии шести недель — самый дорогой короткий путь в окисленном золоте: он откладывает ответ куча-или-CIL до первого дождливого сезона на работающей площадке.
Пять повторяющихся ловушек: миграция тонких, запечатывающая штабель ярус за ярусом (более жесткая агломерация, ниже ярусы, или признание месторождения CIL-рудой); смектитовые глины, разбухающие и роняющие фильтрацию к второму-третьему ярусу (испытывать каждую зону, смешивать с грубой рудой в проверенной пропорции или уходить в помольный цикл); зауглероживание угля шламами и карбонатом (предсгущение, плановые кислотные промывки, печь регенерации по фактической скорости); интерференция серебра и меди на цианиде (количественно оценить оба, онлайн-контроль свободного цианида, пре-ацидуляция при системной меди); и сюрпризы нейтрализации — известь в два-три раза выше оценки (титровать спрос по каждой литологии на стадии подсчета запасов и заключать контракт по полосе расхода).
По структуре opex: добыча и перевозка 25–40%; дробление и агломерация 8–15% (куча) или помол 15–25% (CIL); реагенты 5–12%; труд и энергия 15–25%; ADR 8–15%; администрация и экология 8–15%. Выбор куча-или-CIL — по сути обмен помольной линии на пункты извлечения: CIL покупает 5–10 дополнительных пунктов (ориентировочно) ценой этой строки.
Часто задаваемые вопросы
Какого извлечения золота ожидать от окисленной руды?
Ориентировочные цифры для хорошо подобранных схем: 65–85% на куче и 88–94% на перемешивающем CIL, на сухой тонне с металлургическим золотом. Фактическое извлечение зависит от вскрытия, времени выщелачивания или орошения, глинистости и нагрузки серебра и меди. Считайте каждую цифру гипотезой, пока бутыл-роллы, колонны и — для CIL — серия кинетики на ваших композитах не превратят ее в проектное извлечение.
Сколько извести потребляет завод окисленного золота?
Ориентировочный спрос — 1–3 кг/т на кучах и 2–4 кг/т в циклах CIL, сухая тонна, задается профилем нейтрализации руды больше, чем содержанием золота. Богатые карбонатами или глиной зоны могут заметно превысить эти диапазоны. Недокорм опасен: ниже pH ~10 защитная щелочность отказывает и цианид переходит в газ HCN, поэтому дозирование извести — контроль безопасности так же, как строка затрат.