Estrazione dell’oro
Estrazione dell’oro
Come vengono definiti minerali e rifiuti di scarto?
Campioni di roccia dall’interno della fossa o dal sottosuolo vengono inviati al laboratorio per determinare il contenuto e l’ estrazione dell’oro.
I dati generati dei campioni vengono utilizzati per mappare quali aree sono adatte alla lavorazione del minerale e quali aree sono materiale di scarto da utilizzare per costruire l’argine roccioso o da utilizzare come riempimento sotterraneo.
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Test in corso – doppio controllo ( estrazione dell’oro )
Durante il processo di estrazione dell’oro, i campioni solidi e carbone attivo, vengono rimossi dall’analisi per determinare l’efficienza del processo.
I campioni solidi e di carbonio vengono analizzati mediante la tecnica del saggio, a fuoco per l’oro, e all’acqua per l’argento.
Le soluzioni vengono aspirate (trasformate in una nebbia sottile) in uno spettrofotometro AA.
Analisi al fuoco ( estrazione dell’oro )
Il test al fuoco comporta l’aggiunta di una porzione macinata del solido (o carbonio) a un crogiolo contenente un flusso.
Il flusso viene utilizzato per abbassare il punto di fusione dei campioni per garantire che l’intero campione diventi liquido durante la cottura.
Il flusso contiene borace, carbonato di sodio, farina di silice, litargirio (ossido di piombo) e nitrato d’argento in varie quantità.
Nella fase di cottura tutto diventa liquido e l’ossido di piombo si forma in piccoli globuli di piombo metallico.
I globuli cadono attraverso il liquido e formano un amalgama con tutti gli altri metalli con cui viene a contatto, inclusi l’oro e l’argento.
Tutto questo si raccoglie sul fondo del crogiolo ( estrazione dell’oro )
Dopo circa un’ora a 1.000 gradi Celsius il contenuto del crogiolo viene versato in uno stampo conico a raffreddare.
Anche in questo caso il piombo, essendo più denso di altri materiali, si deposita rapidamente sulla punta dello stampo conico e si solidifica insieme ai resti di roccia simile al vetro.
Una volta raffreddato, il piombo viene separato dal vetro e poi coppato.
La coppellazione implica il posizionamento del “bottone” di piombo in una coppella preriscaldata a 1.000 gradi C.
Una coppella è una piccola tazza fatta di solfato di magnesio, un materiale in grado di assorbire il piombo.
A questa temperatura i metalli si liquefanno e il piombo viene assorbito nella coppella.
L’oro e l’argento che hanno una tensione superficiale maggiore del piombo, non vengono assorbiti e rimangono come un piccolo “prill” sul fondo della coppella.
La coppella e il prill vengono tolti dal forno e lasciati raffreddare.
Il prill viene quindi sciolto in acqua regia.
La soluzione risultante viene aspirata in uno spettrofotometro AA per determinare il contenuto di oro.
Acqua regia
L’argento nei solidi e negli atomi di carbonio viene determinato sciogliendo il campione in acqua regia, una miscela di acido cloridrico e nitrico.
Il campione ha volumi specifici di ogni acido aggiunto, quindi viene posto su un blocco riscaldante per essere digerito.
Una volta completata, la soluzione risultante viene diluita e quindi aspirata in uno spettrofotometro AA.
Scavando la roccia
Campionamento geologico
Per separare il minerale dalla roccia di scarto, i campioni di perforazione vengono inviati a un laboratorio di analisi per l’analisi.
I risultati del test vengono utilizzati per contrassegnare le zone di minerale e roccia di scarto, che vengono estratte separatamente.
La definizione di minerale e roccia di scarto dipende dal grado di cut-off.
Se il grado di cut-off è un grammo per tonnellata (1,0 g / t) tutte le rocce con più di 1,0 g / t d’oro saranno contrassegnate come minerali mentre tutte le rocce che contengono meno di 1,0 g / t d’oro saranno contrassegnate fuori come roccia di scarto.
Il grado di cutoff può essere di soli 0,75 g / t.
Estrazione
Dopo il campionamento e la mappatura, alcune aree richiedono la sabbiatura per allentare la roccia prima dello scavo.
Altre aree possono essere minate usando un bulldozer.
I minerali e le rocce di scarto vengono estratti da escavatori che caricano su camion.
Nella fossa aperta i camion portano i loro carichi ai frantoi primari o alle scorte.
Nella miniera sotterranea il minerale viene portato nelle scorte presso l’impianto di lavorazione, mentre la roccia di scarto viene accumulata per essere riutilizzata come riempimento una volta che le aree estratte sono state completate.
Frantumazione e trasporto
Nella miniera la roccia viene frantumata e quindi trasportata dalla fossa a cielo aperto all’impianto di lavorazione e agli argini rocciosi di scarto tramite un trasportatore terrestre a nastro.
I frantoi
Il sistema di frantumazione della miniera a cielo aperto Martha Mine è costituito da una combinazione di due tipi di frantoi, un frantoio a mascelle e due rompitrucioli Stamler.
Il frantoio a mascelle è in grado di frantumare materiale con una resistenza di oltre 150 megapascal (MPa).
A titolo di confronto, il calcestruzzo ha una resistenza di 20-30 MPa.
Gli Stamler si occupano del materiale più morbido.
I frantoi si trovano sotto il livello del suolo, in una fessura per ridurre al minimo gli effetti del rumore.
Il frantoio a mascelle
Il frantoio a mascelle funziona mediante il meccanismo di due grandi lastre di acciaio che si muovono l’una verso l’altra su base ciclica per rompere la roccia da una dimensione grande a una dimensione più piccola.
Le piastre sono posizionate in modo che lo spazio nella parte superiore sia maggiore dello spazio nella parte inferiore.
Il materiale viene caricato nel bidone del frantoio (1) da camion o caricatori.
Prima di entrare nel frantoio a mascelle la roccia si sposta su un grizzly (2).
Il grizzly ha una serie di slot al suo internolasciando cadere i pezzi di roccia più piccoli (3).
Il materiale sovradimensionato rimanente passa attraverso il frantoio a mascelle (4) e viene ridimensionato fino a meno di 200 mm.
Un elettromagnete (5) rimuove i residui di acciaio dalle vecchie lavorazioni.
Il materiale viene trasportato (6) al trasportatore terrestre principale tramite una stazione di trasferimento.
Gli interruttori di alimentazione Stamler
I demolitori Stamler vengono utilizzati per rompere materiale moderatamente duro e morbido.
Un tamburo rotante ricoperto di punte sostituibili con punta in metallo duro serve a rompere le rocce e ad alimentare il materiale lungo il trasportatore sottostante.
Il materiale viene caricato nei contenitori del frantoio (1) da camion o caricatori.
Il materiale viaggia lungo un nastro trasportatore al di sotto del tamburo rotante (2).
I denti rompono qualsiasi materiale che sia più grande dello spazio tra il tamburo e il nastro.
Un elettrocalamita (3) rimuove i residui di acciaio dalle vecchie lavorazioni.
Il materiale viene trasportato (4) al trasportatore terrestre principale tramite una stazione di trasferimento.
Il sistema di trasporto
Sono necessari numerosi trasportatori per garantire che, dopo la frantumazione, la roccia venga trasportata alla sua corretta destinazione.
Il più grande trasportatore in loco (il trasportatore terrestre) trasporta il minerale dalla fossa a cielo aperto all’impianto di lavorazione e la roccia di scarto agli argini rocciosi di scarto.
Le stazioni di trasferimento spostano la roccia da un trasportatore all’altro.
Ad esempio, una stazione di trasferimento è situata vicino all’impianto di lavorazione, in modo che il minerale possa essere diretto dal trasportatore terrestre principale all’impianto di lavorazione e i rifiuti possano essere diretti agli argini rocciosi di scarto.
Allo stesso modo, una stazione di trasferimento è situata nell’area delle strutture di superficie nella fossa a cielo aperto per trasferire la roccia dal trasportatore del frantoio al trasportatore terrestre principale.
Spesso la roccia può contenere acciaio e legname delle vecchie lavorazioni.
Esistono elettromagneti in diversi punti intorno ai frantoi e alle stazioni di trasferimento per raccogliere l’acciaio, che può danneggiare i trasportatori.
Il legno e l’acciaio rimossi vengono indicati come materiale da scarto e vengono trasportati fuori sede su camion.
Quando la roccia contiene una grande proporzione di legno e acciaio, viene selezionata a mano.
Il principale trasportatore terrestre
Dopo che la roccia è stata frantumata, il convogliatore terrestre principale (CV2) trasporta separatamente il minerale e la roccia di scarto per 1,7 km alla stazione di trasferimento adiacente all’impianto di lavorazione e la roccia di scarto viene trasferita a un altro convogliatore (CV8) che impiega un chilometro aggiuntivo per gli argini rocciosi di scarto.
Gli impilatori radiali consentono di miscelare o stoccare separatamente diversi tipi di materiale secondo necessità.
Presso gli argini di roccia di scarto, il materiale può anche essere caricato direttamente sui camion. Un camion da 120 tonnellate può essere riempito in meno di un minuto.
Il trasportatore terrestre principale ha una capacità di 6.000 tonnellate all’ora.
Questa capacità lo rende uno dei più grandi trasportatori minerari in Australasia.
Ha una larghezza di 1,35 me viaggia a una velocità di 19 km / h.
Il nastro ha uno spessore di 20 mm, è costruito in gomma con corde d’acciaio e ha una massa a vuoto di 45 kg / m.
Il trasportatore è controllato da sei computer industriali specializzati (PLC) collegati tra loro da un cavo in fibra ottica.
Questi computer controllano gli azionamenti del trasportatore che devono essere sincronizzati in modo che funzionino insieme, in particolare quando il trasportatore viene arrestato e avviato.
Esistono anche vari dispositivi di pesatura e rilevamento dei metalli lungo il nastro.
Una serie di contrappesi all’estremità di trasmissione delle stazioni di trasferimento mantengono la tensione corretta sul nastro. Questi vanno da una massa di otto a 50 tonnellate.
L’acqua viene utilizzata per pulire le cinghie.
Quest’acqua viene continuamente riciclata e rabboccata secondo necessità tramite vasche di lavaggio a nastro trasportatore.
È necessario pulire la cinghia, utilizzando spray ad alta pressione, per evitare che il fango si accumuli su catene e pulegge e quindi evitare che la cinghia scivoli.
Un sistema televisivo a circuito chiuso consente all’operatore, situato presso il frantoio a mascelle, di monitorare ciò che sta accadendo lungo il sistema di frantumazione / trasporto e di intervenire se necessario.
Le telecamere sono impostate per osservare scivoli, contenitori, tramogge e scorte e le informazioni vengono ritrasmesse all’operatore.
Lavorazione dei minerali
Nello stabilimento di lavorazione, l’oro e l’argento vengono estratti dal minerale.
La lavorazione del minerale si compone delle seguenti fasi:
- Frantumazione e macinazione del minerale
- Aggiunta di acqua di processo (generalmente decantata dallo stagno degli sterili) per formare un impasto liquido
- Somministrazione di calce al minerale e soluzione di cianuro alla sospensione, per lisciviare l’oro e l’argento in soluzione
- Aggiunta di carbonio per adsorbire (attaccare) i metalli disciolti e rimuoverli dal liquame
- Rimozione dei metalli dal carbonio mediante lavaggio con acido e circolazione di una soluzione di cianuro caustico
- Precipitazione dell’oro e dell’argento mediante elettro-vincita
- Fusione di prodotti in metallo in barre di lingotti d’oro
- Pompaggio del liquame sterile (sterili) all’impianto di stoccaggio degli sterili.
- L’impianto di lavorazione ha la capacità di trattare fino a 1,25 milioni di tonnellate di minerale all’anno.
Queste fasi possono essere descritto sotto tre titoli principali:
- Macinazione e classificazione delle dimensioni per ridurre il minerale fino a una granulometria finale
- Lisciviazione e adsorbimento per estrarre i metalli preziosi dalla roccia
- Recupero dei metalli preziosi per la produzione di lingotti d’oro.
Rettifica e dimensionamento ( estrazione dell’oro )
- L’elaborazione dei minerali è un’operazione di 24 ore.
- Il minerale viene stoccato (1) nell’impianto di lavorazione e il processo inizia alimentando il minerale in una tramoggia con un caricatore.
- Il minerale viene convogliato e viene aggiunta la calce (2) per aumentare il pH del minerale.
- Dopo la frantumazione attraverso un frantoio a mascelle (3), il minerale viene immesso nel mulino di macinazione semiautogena (SAG) (4) insieme ad acqua e sfere d’acciaio.
- Il processo di macinazione riduce la roccia a un impasto liquido.
Il mulino SAG è un grande cilindro rotante
La roccia viene macinata dall’azione di rotazione del mulino e dall’impatto delle sfere di acciaio temprato e della roccia stessa.
Per garantire che la roccia sia macinata abbastanza finemente, il mulino SAG è dotato di un vaglio a tamburo (5), che funge da grande setaccio.
La roccia sovradimensionata (SCATS) viene catturata dal tamburo, insieme alle sfere di acciaio temprato usurate.
Questo materiale viene alimentato da un magnete (12) per separare le sfere d’acciaio. La roccia sovradimensionata passa attraverso il frantoio a cono SCATS (13), prima di passare nuovamente nel mulino SAG (4) per un’ulteriore macinazione.
Il liquame sufficientemente fine passa attraverso il tamburo fino a un pozzetto (6) e quindi a un idrociclone primario (7).
Questo idrociclone classifica le particelle di roccia macinata in base alle dimensioni, utilizzando forze centrifughe e gravitazionali per separare le particelle fini dalle particelle grossolane.
Le particelle fini vengono pompate tramite un pozzetto (8) a un idrociclone secondario (9) e le particelle più grandi ritornano al mulino SAG (4) per un’ulteriore macinazione.
L’idrociclone secondario (9) classifica ulteriormente la sospensione, con le particelle grossolane dirette al mulino a palle (14) e le particelle fini che riportano al vaglio dei rifiuti (10).
Il mulino a sfere è molto simile al mulino SAG, tranne per il fatto che ha una proporzione maggiore di sfere d’acciaio per assistere nel processo di macinazione.
Dopo la macinazione nel mulino a sfere, il materiale viene restituito attraverso il pozzetto (8) all’idrociclone secondario (9) per il ridimensionamento.
Il vaglio (10) rimuove il legno dalle vecchie lavorazioni della miniera che potrebbero essere penetrate nel circuito di lavorazione.
L’impasto che rimane dopo questo processo ha una granulometria molto fine.
Tipicamente, l’80% delle particelle di minerale ha dimensioni inferiori a 70 micron (circa la stessa consistenza della sabbia fine della spiaggia).
Una granulometria così fine è necessaria per la liberazione dell’oro, la dimensione richiesta affinché il cianuro sia in grado di “vedere” l’oro nel processo di lisciviazione.
L’impasto rimanente passa attraverso un addensante pre-lisciviazione (11), per rimuovere parte dell’acqua.
L’acqua recuperata viene riutilizzata nel circuito di macinazione mentre il liquame addensato si sposta nel circuito di lisciviazione.
Lisciviazione e adsorbimento
Il liquame (1) di minerale macinato e calce si sposta in una serie di sei serbatoi di lisciviazione (2) in cui viene aggiunta una soluzione di cianuro di sodio.
I serbatoi forniscono un tempo di ritenzione sufficiente per consentire la dissoluzione dell’oro e dell’argento dalla soluzione di cianuro.
L’ossigeno viene aggiunto per assistere in questo processo.
Il liquame si sposta quindi attraverso una serie di serbatoi di adsorbimento del carbonio (3).
Mentre il processo di lisciviazione continua in questi serbatoi, l’obiettivo principale è rimuovere l’oro e l’argento dalla soluzione.
Per ottenere ciò, il carbonio viene alimentato attraverso i serbatoi (4) e l’oro e l’argento adsorbe (si attacca) ai granuli di carbonio.
Il carbone viene riscaldato a 600 gradi C e immesso nel circuito nella direzione opposta al flusso del liquame, spostandosi dall’ultimo serbatoio di adsorbimento al primo.
Questo perché l’oro e l’argento si spostano verso il carbonio tramite un processo diffusivo.
È necessario avere carbonio “fresco” alla fine della catena, per scalpellare l’oro e l’argento che non sono stati rimossi nei serbatoi precedenti.
Quando il liquame raggiunge il serbatoio di adsorbimento finale, la maggior parte dei metalli preziosi è stata rimossa.
Il liquame sterile, ora noto come sterili, viene pompato all’impianto di stoccaggio degli sterili (5).
Al contrario, quando il carbonio raggiunge il primo serbatoio di adsorbimento, ha recuperato la maggior parte dell’oro e dell’argento dalla soluzione.
Questo carbone “caricato” viene quindi pompato nel circuito di eluizione (6) dove l’oro e l’argento vengono lavati via con acqua surriscaldata.
La soluzione lavata, chiamata eluato gravido, viene passata al circuito di elettro estrazione (7).
Il carbone sterile rimanente viene riattivato mediante lavaggio con acido e asciugatura e restituito ai serbatoi di adsorbimento (8).
Recupero metalli preziosi ( estrazione dell’oro )
L’eluato gravido (1) viene fatto passare attraverso una serie di celle di elettro-estrazione (2), contenenti catodi sotto forma di piastre di acciaio inossidabile.
L’oro e l’argento migra e si attacca ai catodi in acciaio inossidabile.
I catodi vengono quindi risciacquati, producendo un fango fangoso, ei catodi vengono riutilizzati.
Il fango fangoso viene essiccato (3) e la polvere che rimane viene miscelata con i flussi (4) e posta nel forno (5).
Il forno raggiunge una temperatura di 1200 gradi C e dopo diversiore il materiale fuso viene colato in una cascata di stampi (6) per produrre lingotti doré.
I flussi formano una scoria di impurità che viene rimossa, lasciando una barra che è una fusione pura al 99% di oro e argento.
Ogni lingotto d’oro contiene circa il 75% – 90% di argento e il 10% – 25% di oro e pesa circa 20 kg.
Il lingotto viene inviato per essere ulteriolmente raffinato per separare l’oro dall’argento.
Dopo la raffinazione, l’oro e l’argento vengono accreditati sul conto della zecca OceanaGold ei metalli preziosi vengono inviati al mercato internazionale.
Raffinazione dell’oro ( estrazione dell’oro )
Cosa succede all’oro e all’argento dopo aver lasciato la prima fase di raffinazione?
- I lingotti Doré delle miniere vengono consegnati alla raffineria.
- Le barre vengono controllate, pesate e la loro descrizione registrata su un computer e in un registro manuale.
- Le barre vengono quindi fuse in un forno da 300kw e trasferite in una pentola di colata da cui vengono prelevati i campioni per il dosaggio.
- Il materiale fuso viene colato in lingotti che vengono raffreddati ad aria, puliti, etichettati, pesati e confrontati con il peso di ricezione per garantire che tutto il metallo prezioso sia
- considerato.
- I campioni di analisi vengono elaborati in un doppio flusso indipendente dal resto dei metalli preziosi.
- I valori del test vengono applicati rispetto al peso netto del deposito totale e il risultato dei valori calcolati in oro e argento viene accreditato sul conto Waihi Metal. I trasferimenti possono essere effettuati ai commercianti di lingotti come transazioni finanziarie.
- Il procedimento di raffinazione viene quindi completato ponendo i lingotti (anodi) in tini contenenti una soluzione di acido nitrico e applicando una carica elettrica.
- Il lingotto si dissolve e il contenuto d’argento viene placcato su una piastra catodica.
- Il cristallo d’argento risultante viene rimosso dalla cella, lavato, asciugato e fuso nella forma desiderata come argento puro.
- Il contenuto d’oro viene catturato in un “sacco di fango” attorno all’anodo.
- Viene lavato ed essiccato, quindi fuso e raffinato in un processo di clorurazione in cui il gas di cloro viene introdotto nel crogiolo di fusione.
- L’oro viene separato dai restanti metalli di base e viene versato in granuli o barre per la vendita commerciale.
Riferimenti e riconoscimenti estrazione dell’oro
Il materiale in questa pagina è stato preparato sulla base di informazioni gentilmente fornite dalla Western Australian Mint.
