DE3736243A1 - Verfahren und anlage zur gewinnung von gold aus golderz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gold aus Golderz durch Zerkleinern, Agglomerieren und Lau­ gen des Erzes. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Metallisches Gold wird aus Golderzen meistens gewonnen durch Auslaugen des Erzes, beispielsweise mit einer Cyanid-Lösung, und anschließender Rückgewinnung aus der Lösung durch Fällung oder Adsorption. Übliche Verfahren für die Laugung sind die sogenannte Rührlaugung und die sogenannte Haufenlaugung. Gelegentlich wird auch eine Sickerlaugung in Becken angewandt. Die vorliegende Erfin­ dung betrifft die Vorbereitung des Erzes für die Haufen­ laugung und ist auch für die Beckenlaugung anwendbar.

Damit die auf den Erzhaufen versprinkelte Lauge das Gold möglichst weitgehend lösen kann, sind einige Voraussetzun­ gen nötig:

1. Das Erz muß soweit zerkleinert werden, bis nahezu alle eingeschlossenen Elementar-Gold-Partikel aufge­ schlossen sind, d. h. jedes Goldpartikel muß mit einem Teil seiner Oberfläche die Oberfläche des Erz­ partikels tangieren. Es würde auch genügen, daß das Erzpartikel so von Mikrorissen durchzogen ist, daß die Lauge in das Innere des Erzpartikels eindringen und dort befindliches Elementargold lösen kann. Dieser Effekt tritt bei einer konventionellen Erzzer­ kleinerung jedoch kaum ein.

2. Die Erzschüttung als solche muß hinreichend durchläs­ sig sein für die Lauge, so daß diese alle Erzpartikel erreichen kann. Die Durchlässigkeit innerhalb des Erzhaufens muß gleichmäßig sein; andernfalls sucht sich die Lauge Wege geringsten Widerstands und ein Teil des Erzes wird nicht gelaugt. Es darf somit bei­ spielsweise auch nicht geschehen, daß die Lauge Feinstkorn aus den oberen Partien des Haufens zwi­ schen gröberen Partikeln herausspült, und daß sich das Feinstkorn im unteren Bereich sammelt und diesen Bereich wie eine Tonschicht abdichtet.

3. Schließlich ist ein hinreichendes Volumen luftgefüll­ ter Poren in der Erzschüttung auch nötig, weil die cyanidische Laugung die Anwesenheit von Sauerstoff erfordert.

Um diese Voraussetzungen zu erfüllen, ist es üblich, das Erz erst zum Zwecke des Aufschlusses zu zerkleinern (bei­ spielsweise auf feiner 20 mm) und dann unter Zusatz von etwas Bindemittel, beispeilsweise Zement, zu granulieren, und zwar mittels einer Roll- oder Aufbaugranulierung, meistens in Granuliertrommeln. Dadurch erreicht man die nötige Porosität der Schüttung für den Laugedurchtritt und den Luftzutritt. Auch wird das im gebrochenen Erz enthal­ tene Feinstkorn gebunden und kann nicht ausgeschwemmt wer­ den.

Die Erzpartikel sind jedoch nunmehr in den Granalien ge­ bunden. Sind diese zu dicht, so wird der Zutritt der Lauge zu den Erzpartikeln zusätzlich erschwert. Produziert man relativ poröse Granalien, kann die Lauge zwar eindringen, aber die Festigkeit der Granalien ist gering und die Gefahr besteht, daß die Granalien durch die Last der dar­ über befindlichen Schichten zusammengedrückt werden, wo­ durch die Porosität sowohl der einzelnen Granalien als auch der Schüttung als ganzes wieder verloren geht.

Optimale Verhältnisse sind infolgedessen nur schwer zu erreichen. Außerdem ist der Gesamtprozeß für die Vorberei­ tung des Erzes für die anschließende Laugung, bestehend aus den Verfahrensstufen Zerkleinern, Zudosieren des Bindemittels, Mischen und Rollgranulierung, aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Gewinnung von Gold aus Golderz mit Zerkleinerung und Lau­ gung des Erzes Investitions- und Betriebskosten zu sparen, insbesondere die Kosten für die Erzmahlung zu reduzieren, ohne ein Absinken der Goldausbeute in Kauf nehmen zu müs­ sen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren und mit einer Anlage gelöst, die mit vorteilhaften Ausge­ staltungen in den Ansprüchen 1 bis 10 gekennzeichnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Behandlung im Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpresse (Rollenpresse) wird das aufgegebene Golderz zugleich zerkleinert und agglomeriert zu sogenann­ ten "Schülpen". Überraschenderweise ist die bei der Gut­ bettzerkleinerung auftretende Agglomeratbildung in diesem Falle sogar erwünscht. Die Festigkeit der zu einem Haufen zum Zwecke der Haufenlaugung aufschichtbaren Schülpen hängt von den Eigenschaften des Aufgabeguts und von den Betriebsparametern der Rollenpresse ab. Nach der Zerklei­ nerung des Erzes mit der Rollenpresse sind die Erzpartikel von Mikrorissen durchzogen. Dadurch kann die Lauge auch im Innern der Erzpartikel eingeschlossene Goldpartikel angreifen. Es ist deshalb zum Aufschluß der Goldpartikel eine weniger weitgehende Zerkleinerung nötig als bei kon­ ventioneller Zerkleinerung, bei der das Golderz zum Bei­ spiel in Kugelmühlen energieaufwendig gemahlen wird, um danach zum Beispiel in Pellets geformt zu werden.

Die erfindungsgemäß gebildeten Agglomerate weisen eine Porosität von etwa 10 bis 30 Volumen-% auf. Die Lauge kann somit von der Außenseite der Agglomerate gut zu den Erz­ partikeln vordingen. Die plattigen Schülpen, etwa 10 bis 30 mm dick, lassen sich leicht in Bruchstücke von etwa 30 bis 90 mm Kantenlänge zerteilen. Diese haben eine günstige Form für die Bildung eines durchlässigen Haufens. Bei Platten mit einem größeren Verhältnis Kantenlänge zu Dicke bestünde die Gefahr, daß diese sich "platt auf platt" auf­ einanderlegten und eine Schüttung mit geringerer Porosität lieferten, bei größeren Stücken wäre der Weg der Lauge in das Innere der Agglomerate zu weit und würde eine sehr lange Laugezeit erfordern, bei größerem Feingutanteil wiederum wäre die Schüttgutporosität zu gering.

In vielen Fällen zerfallen die Schülpen bereits beim Aus­ trag aus der Rollenpresse in Stücke entsprechender Größe, insbesondere wenn man die Rollen in an sich bekannter Weise mit aufgeschweißten "chevron"-förmigen Profilen versieht, deren Abstand entsprechend gewählt ist. Im Fall besonders fester Schülpen kann man diese durch einen klei­ nen Stachelwalzenbrecher zerteilen. Der Stachelwalzenbre­ cher kann konstruktiv in die Rollenpresse integriert werden. Eine gesonderte Zerkleinerungsmaschine für das Zerteilen der Schülpen ist somit nicht erforderlich.

Versuche ergaben, daß - je nach den Eigenschaften des Roherzes und der gewählten Betriebsparameter - fallweise die Festigkeit der Schülpen sogar ohne Zugabe eines Binde­ mittels für die Haufenlaugung hinreichend ist. In anderen Fällen ist die Zugabe eines Bindemittels für eine hinrei­ chende Festigkeit nötig, jedoch kann das Bindemittel dem Golderz vor der Behandlung mit der Rollenpresse zugefügt werden. Zerkleinern und Granulieren geschehen in einem Arbeitsgang. Gegenüber dem konventionellen Verfahren wird also ein Arbeitsgang eingespart.

In der Rollenpresse kann ohne Schwierigkeit feuchtes Auf­ gabegut verarbeitet werden. Als Faustregel gilt, daß der Wassergehalt, ausgedrückt in Volumen-%, nicht höher sein darf als die Porosität der erzeugten Schülpen (je nach Dichte des Feststoffs ist dies etwa 4 bis 6% der Masse). Ist die Feuchte des Roherzes geringer, so besteht die Mög­ lichkeit, vor der Rollenpresse noch Flüssigkeit zuzugeben.

Es wurde auch gefunden, daß es zweckmäßig ist, eine Teil­ menge der Lauge vor der Rollenpresse dem Erz zuzufügen. Bei den im Gutbett im Walzenspalt auftretenden Maximal­ drücken in der Größenordnung von 50 bis 200 MPa wird die­ ser Anteil der Lauge sofort mit den neu geschaffenen Ober­ flächen, sowohl mit den neuen Bruchflächen der Erzpartikel als auch mit den "inneren" Oberflächen der gebildeten Mikrorisse in äußerst innigen Kontakt gebracht. Die neuen Oberflächen sind "in statu nascendi" besonders reaktiv. Die Geschwindigkeit des Lösevorgangs wird dadurch geför­ dert. So wird das Verfahren wirtschaftlicher, denn die Betriebskosten sind um so niedriger, je größer die Lei­ stung einer vorgegebenen Installation ist. Insbesondere werden die Kosten der Haufenlaugung beeinflußt durch den Zinsendienst für das geförderte und somit durch die För­ derkosten belastete Roherz bis zum Abschluß der Laugung. Eine Verkürzung der Laugezeit hat demnach eine entspre­ chende Senkung der Betriebskosten zur Folge.

Bei der erfindungsgemäßen Gewinnung von Gold aus Golderz werden aus folgenden Gründen Ernergie-, Verschleiß- und Investitionskosten eingespart: Das Golderz muß weniger fein aufgemahlen werden als bisher, d. h. durch die Vorbe­ handlung des Erzes in der Hochdruck-Walzenpresse werden hohe Goldausbeuten erzielt, ohne das Erz fein aufmahlen zu müssen, d. h. Feinmahlungsmaschinen, wie z. B. Kugelmühlen werden überflüssig. Bei gleicher Mahlfeinheit ist die Walzenpresse verschleiß- und energiegünstiger. Durch die Vorbehandlung des Golderzes in der Hochdruck-Walzenpresse vor der Laugung wird bei gleicher Goldausbeute die Lauge-Zeit im Vergleich zu derjenigen bei konventioneller Zerkleinerung erheblich reduziert; durch die vergleichs­ weise kurze Lauge-Zeit können Investitionskosten einge­ spart oder die Kapazität einer bestehenden Anlage erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Zusammenfassung von Zerkleinerung und Agglomeration in einer Maschine, die zudem keinerlei hin­ und hergehende Maschinenteile enthält, sehr ruhig läuft und deshalb keine Fundamente zur Aufnahme von Hori­ zontalkräften benötigt, ermöglicht es, die ganze Vorrich­ tung oberhalb des zu errichtenden Erzhaufens anzuordnen, wie in der Zeichnung dargestellt. Dadurch wird eine Zer­ störung der Agglomerate während des Transports vermieden.

Zur Erläuterung der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfah­ rens dient das folgende Zahlenbeispiel. Die Haufenlaugung wurde im Labor durch Laugung in Kolonnen aus Plexiglas mit 200 mm Durchmesser simuliert, auf welche im Kreislauf mit einer Dosierpumpe, einem Vorlaugebehälter und einer Adsorptionsflasche mit Aktivkohle eine Natriumcyanid-Lö­ sung (0,5 g NaCl je l) getropft wurde. Der ausgelaugte Goldanteil wurde in Abhängigkeit von der Laugezeit durch Analyse der Aktivkohle ermittelt.

In den Plexiglaskolonnen konnte der Vorgang visuell be­ obachtet werden. Als Aufgabegut diente ein Golderz mit einem Gehalt von 4,48 g/t, das auf die unterschiedlichen Arten vorbereitet worden war, nämlich

• a) konventionelle Zerkleinerung auf feiner 20 mm, Roll­ granulation nach Zusatz von 1% Portlandzement, und 3 % Wasser,
• b) erfindungsgemäße Zerkleinerung und Agglomeration nach vorherigem Zusatz von 3% Wasser in der Hochdruck- Rollenpresse bei einer bezogenen Anpreßkraft von 44 kN je cm Schülpenbreite bezogen auf 1 m Rollendurch­ messer ohne Bindemittelzusatz,
• c) erfindungsgemäße Zerkleinerung und Agglomeration in der Hochdruck-Rollenpresse nach vorherigem Zusatz von 1% Portlandzement und 3% Wasser, wobei sich eine bezogene Preßkraft von 43 kN je cm Schülpenbreite einstellte.

Unter dem Erz war in jedem Fall eine Filterschicht aus Sand der Korngröße 2 bis 3 mm in einer Höhe von etwa 100 mm angeordnet. Die weiteren Versuchsdaten sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Es zeigt sich aus den Ergebnissen, daß die erfindungsgemäße Vorbehandlung des Golderzes mit der Rollenpresse sowohl mit als auch ohne Zementzusatz (Bindemittel) eine Schüttung Erzagglome­ rate hinreichender Stabilität und Porosität liefert, und daß die Laugegeschwindigkeit bei dem mit der Rollenpresse behandel­ ten Erz deutlich größer ist.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt das Fließbild der erfindungsgemäßen Gewinnung von Gold aus Golderz mit Zerkleinerung und cyanidische Laugung des Erzes. Auf eine Korngröße kleiner 70 mm vorzerkleinertes Goldroherz (10) mit einem Goldge­ halt von z. B. 4 g/t Au wird in einen Mischer (11) ge­ führt, in welchen ein oder mehrere Bindemittel (12) wie z. B. Zement und Wasser über Dosiereinrichtungen (13) zu­ dosiert werden. Das Gemisch (14) aus Golderz und Binde­ mittel wird im Spalt einer Hochdruck-Walzenpressen bzw. Rollenpresse (15), deren Walzendurchmesser etwa 1 m betra­ gen kann, unter Anwendung einer hohen Walzenpreßkraft von wenigstens 30 kN/cm Walzenbreite einer Gutbettzerkleine­ rung bzw. Gutbettbeanspruchung unterworfen, wobei soge­ nannte Schülpen (16) gebildet werden, die sich ähnlich wie z. B. Pellets über ein reversierbares Transportband (17) zu einem hohen Haufen (18) von z. B. 6 m Höhe aufschichten lassen. Zweckmäßigerweise ist die Walzenpresse (15) unmit­ telbar oberhalb des aufzuschichtenden Haufens (18) ange­ ordnet. Natriumcyanidhaltige Lösung wird über eine Sprinkleran­ lage auf den Haufen (18) gesprüht. Die nach unten durchge­ sickerte goldhaltige Lösung wird aufgefangen und der weiteren Verwendung zugeführt, nämlich zur Goldgewinnung aus der Lösung, z. B. durch Goldadsorption z. B. an Aktiv­ kohle.

Das in der Hochdruck-Walzenpresse (15) erfindungsgemäß vorbehandelte Golderz weist ein wesentlich besseres Lau­ gungsverhalten auf als konventionell zerkleinertes Erz. Die Gutbettbehandlung in der Walzenpresse (15) reicht aus, um hohe Goldausbeuten von größer 96% zu erzielen. Um die gleich hohe Ausbeute zu erhalten, müßte sonst das Erz konventionell energieaufwendig unter 0,125 mm zerkleinert werden:

Die Gründe für das günstige Laugungsverhalten des mit der Hochdruck-Walzenpresse (15) vorbehandelten Erzes können im wesentlichen darin gesehen werden, daß durch die Druckbe­ handlung bei der Gutbettbeanspruchung nicht nur das Material feinzerkleinert wird, sondern daß neben normalen Rissen zusätzlich Mikrorisse auftreten. Die cyanidische Lösung kann daher in die Kornanrisse eindringen und das Gold auflösen. Mikroskopische Untersuchungen der Schülpen (16) haben diese Tatsache bestätigt. Es haben sich in der Gangart des Erzes Rißbildungen sowie feinste Haarrisse gezeigt. Im übrigen wird durch die Hochdruckbehandlung des Golderzes das Gold im Mineral freigelegt und der Lauge gut zugänglich gemacht.

Gold-Ausbeuten von 95% und höher sind bei der cyanidi­ schen Laugung zu erhalten, wenn das Golderz bei der erfin­ dungsgemäßen Gutbettbeanspruchung auf eine Korngröße unter 1 mm zerkleinert wird. Somit ist eine Feinmahlung des Erzes gar nicht notwendig. Weil erfindungsgemäß ein ver­ gleichsweise grobes Material gelaugt wird, kann die anschließende Feststoff/Flüssigkeits-Trennung einfacher gestaltet werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Schülpen bzw. Agglo­ merate (16) der Hochdruck-Walzenpresse (15) in einem Desagglomerator wie z. B. Hammermühle oder in einem Rühr­ werksbehälter durch Dispergieren zu desagglomerieren und anstatt der in der Zeichnung dargestellten Haufenlaugung eine cyanidische Rührlaugung anzuwenden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Gewinnung von Gold aus Golderz durch Zerkleinern, Agglomerieren und Laugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz in einem Arbeitsgang durch eine Beanspruchung im Gutbett zerkleinert und zugleich agglomeriert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Golderz vor der Gutbettbeanspruchung ein Bindemittel beigefügt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das dem Golderz vor der Gutbettbeanspruchung eine Teilmenge der Lauge bzw. des Lösungsmittels beigefügt wird.

4. Anlage zur Gewinnung von Gold aus Golderz, mit wenigstens einer Zerkleinerungseinrichtung und einer Laugungseinrichtung, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Laugungseinrich­ tung (18) unmittelbar vorgeschaltete Zerkleinerungs­ einrichtung aus einer Hochdruck-Walzenpresse (15) mit Gutbettbeanspruchung des Golderzes besteht.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruck-Walzenpresse (15) ein Mischer (11) mit Zudosiereinrichtung (13) für ein oder mehrere Binde­ mittel (12) und Vermischung von diesen mit dem Gold­ erz (10) vorgeschaltet ist.

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Walzenpresse (15) mit einem Profil (beispielsweise in Form von Schweißraupen) versehen ist, welches aus pfeilförmig angeordneten Erhöhungen von 1 bis 10 mm Höhe im Abstand 8 bis 50 mm besteht.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pfeilförmigen Erhöhungen auf den beiden Walzen gegenläufig so angeordnet sind, daß ihre Eindrücke auf Vor- und Rückseiten der gebildeten Agglomerate (16) sich in einem Winkel kreuzen und insgesamt ein Rechteck- oder Rautenmuster von Sollbruchstellen er­ geben.

8. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rahmen unter­ halb der Walzenpresse ein Brecher zum Brechen der gebildeten Agglomerate integriert ist.

9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch eine Dosiervorrichtung für einen Teilstrom der Lauge zur Gutaufgabe der Hoch­ druck-Walzenpresse.

10. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Walzen­ presse (15) in einem oder mehreren transportablen Gestellen, Schlitten oder Fahrgestellen oberhalb des aufzuschichtenden Erzhaufens (18) angeordnet ist.