يُعد تحديد خطة استخلاص وتصنيف خام الذهب منخفض الجودة المشكلة الأولى التي لا مفر منها عند بدء العديد من مشاريع مناجم الذهب. فكون الخام منخفض الجودة لا يعني أنه يفتقر إلى القيمة الاستغلالية؛ بل إن العامل الحقيقي الذي يحدد النجاح أو الفشل هو مدى توافق المسار التقني مع خصائص الخام، بالإضافة إلى الجهة التي ستتولى التنسيق والتنفيذ الشامل لخط الإنتاج بأكمله.تشكل تقنيتا استخلاص الذهب بالسيانيد (CIP وCIL)، إلى جانب مورد موثوق لخدمات التصميم والمشتريات والبناء (EPC) لخط الإنتاج الكامل، الهيكل الأساسي لخطة استخلاص وتصنيف خام الذهب منخفض الجودة. وفيما يلي تفصيل لهذه الخطة وفقًا لعدة أقسام: مبادئ العملية، والشروط الملائمة، وتكوين العمليات، ونموذج البناء، والأخطاء الشائعة.

أولاً: ما هي الصعوبات التي تواجه استخراج الذهب من المناجم منخفضة الجودة؟

انخفاض درجة النقاء في حد ذاته ليس عائقًا قاتلًا.تتركز الصعوبات في ثلاثة جوانب: توزع حبيبات الذهب بشكل دقيق، مما يؤدي إلى عدم اكتمال عملية الطحن وبالتالي عدم تفكك الذهب؛ وارتفاع نسبة الطين، مما يجعل الملاط المعدني لزجًا، ويؤدي إلى إعاقة تغلغل سائل النض والانتقال الكيميائي؛ ووجود عناصر مزعجة مصاحبة مثل الزرنيخ والكربون والأنتيمون، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في معدل النض بالسيانيد التقليدي.

عند وضع خطة استخلاص الذهب من المناجم منخفضة الجودة، فإن الخطوة الأولى ليست اختيار المعدات، بل تحديد حالة وجود الذهب بدقة. فالذهب الموجود في الشقوق، أو بين الحبيبات، أو المغلف، تتطلب جميعها عمليات مختلفة تمامًا.عندما يكون الذهب موجودًا في الكبريتيدات، يمكن اعتبار عملية الانتقاء بالطفو الخط الرئيسي؛ أما عندما يكون الذهب في حالة حرة بشكل أساسي، وتكون الصخور المصاحبة بسيطة، فإن عملية الاستخلاص بالسيانيد للطين الكامل تكون أكثر مباشرة. إذا تم تحديد الخطة بشكل خاطئ، فلن تعوضها حتى أكثر المعدات دقةً في المراحل اللاحقة.

ثانياً: مبادئ وفروق تقنيتي CIP وCIL

تتمثل جوهر عملية الاستخلاص بالسيانيد في إذابة الذهب في محلول سيانيد تحت ظروف قلوية لتكوين مركب سيانيد الذهب، ثم استخلاصه من المحلول باستخدام الفحم النشط أو مسحوق الزنك.ببساطة، يشبه ذلك تحضير الشاي، حيث يتم إذابة المكونات المفيدة في الماء ثم استخلاصها، والفرق يكمن في أنه بعد استخلاص الذهب، يجب استخدام الفحم النشط لامتصاصه.

CIP هي طريقة معجون الفحم، حيث يتم إتمام عملية الاستخلاص أولاً، ثم ينتقل الذهب إلى خزان الامتصاص. تتم عمليات الاستخلاص والامتصاص في خزانين منفصلين، مع توفير وقت كافٍ للاستخلاص والتحكم الدقيق في العملية، وهي مناسبة للخامات التي تتسم بسرعة استخلاص عالية وتحتاج إلى تحكم مرحلي، وتستخدم على نطاق واسع في مصانع التعدين الكبيرة الحجم.

أما طريقة CIL (التنقيع بالفحم)، فيتم فيها عملية التنقيع والامتصاص بشكل متزامن داخل خزان واحد. يُضاف الفحم النشط مباشرةً إلى خزان التنقيع، ويتم امتصاص الذهب فور ذوبانه، وتتميز هذه العملية بأنها مدمجة وتحتاج إلى عدد قليل من الخزانات وتوفر المساحة، وهي مناسبة لمحطات الفرز الصغيرة والمتوسطة إلى الكبيرة، كما أنها تتكيف جيدًا مع مناجم الذهب الصخرية التقليدية.

لا توجد إجابة مطلقة لاختيار أي من الطريقتين. ففي الحالات التي تكون فيها نسبة الطين منخفضة، وخصائص الخام بسيطة، ووتيرة الاستثمار سريعة، تكون طريقة CIL أكثر اقتصادية؛ أما في الحالات التي تكون فيها نسبة الطين عالية، وخصائص الخام معقدة، وتحتاج إلى هامش للتعديل، فإن طريقة CIP تكون أكثر أمانًا.في عملية CIL، يتلامس الفحم مع معجون الخام لفترة طويلة، مما يؤدي عادةً إلى ارتفاع استهلاك الفحم؛ وعند معالجة الخامات التي تحتوي على الفضة أو النحاس المصاحب، قد يكون الامتصاص المتزامن مفيدًا في بعض الأحيان. يجب أن تستند المقارنة بين العمليات في خطط استخلاص الذهب من الخامات منخفضة الجودة إلى بيانات تجارب الفرز، وليس إلى نسخ التجارب من مناجم مماثلة.

ثالثًا: نبذة موجزة عن العمليات التقنية لـ CIP/CIL

بأخذ تقنية CIL كمثال، فإن المسار النموذجي هو: التكسير والطحن حتى الدرجة المستهدفة من النعومة، ثم التكثيف والتجفيف، ثم الدخول إلى خزان النقع مع إضافة السيانيد وتعديل درجة الحموضة باستخدام الجير، مع إضافة الكربون النشط في نفس الوقت لعملية الامتصاص، وبعد فصل الكربون المحمل بالذهب عن طريق الغربلة، يتم غسله بالحمض، ثم إزالة الامتصاص بالكهربوليز،ثم صهر طين الذهب للحصول على ذهب مركب، وتصريف المخلفات بعد معالجتها أو تكديسها جافة.

ويكمن الاختلاف في عملية CIP في أن خزان النقع وخزان الامتصاص منفصلان ومتصلان على التوالي، ولا يدخل الملاط إلى مرحلة الامتصاص إلا بعد اكتمال عملية النقع.وتتمثل نقاط التحكم المشتركة بين العمليتين في: أن درجة دقة طحن الخام تحدد درجة التفكك، والتحكم في درجة الحموضة يمنع فقدان السيانيد بالتبخر، وضرورة مطابقة وقت النقع مع وقت الامتصاص، كما أن تركيز الفحم المحمل بالذهب وإدارة جودة الفحم تؤثران بشكل مباشر على كفاءة الاستخلاص.أما الخامات الصعبة المعالجة التي تحتوي على الزرنيخ والكربون والأنتيمون، فيجب أن تخضع للمعالجة المسبقة قبل عملية الاستخلاص، وإلا فإن معدل الاستخلاص سينخفض بشكل كبير.

رابعاً: ما هي الخامات المناسبة لتقنيتي CIP/CIL، وما هي الخامات غير المناسبة؟

المناسبة: مناجم الذهب الصخرية التقليدية التي تُعالج بالسيانيد على أساس الطين الكامل، ومناجم الذهب المُكررة بالسيانيد بعد عملية الانتقاء بالطفو، ومناجم الذهب المؤكسدة أو شبه المؤكسدة، والخامات التي تحتوي على نسبة طين ضمن نطاق يمكن التحكم فيه.

غير المناسبة للترشيح المباشر: الخامات عالية الكربون التي تحدث فيها ظاهرة «اختطاف الذهب»، حيث يتم إعادة امتصاص الذهب المذاب بواسطة المواد الكربونية؛ الخامات المحتوية على الزرنيخ والأنتيمون التي يتم فيها تغليف الذهب أو إعاقة ترشيحه؛أما الخامات التي تحتوي على نسبة عالية من الذهب الحر ذي الحبيبات الخشنة، فيجب أولاً استخلاصها مسبقًا عن طريق الفصل بالجاذبية في دورة الطحن، ثم إدخالها في عملية الاستخلاص.

ومن هنا تنشأ ضرورة استخدام العمليات المركبة. فعندما يتواجد الذهب الخشن مع الذهب الناعم، غالبًا ما يكون الجمع بين الفصل بالجاذبية والسيانيد أكثر شمولية في الاستخلاص مقارنة بالعمليات الفردية. وتكمن معقولية خطط استخلاص الذهب من الخامات منخفضة الجودة، إلى حد كبير، في دقة اختيار نقاط التقاطع في العمليات المركبة.

خامساً: ما هي المشكلات التي يحلها مورد EPC لخط الإنتاج الكامل؟

فحتى لو تم اختيار العملية الصحيحة، فإن عدم التوافق في تركيب المعدات سيؤدي إلى عدم تحقيق المؤشرات المطلوبة. فعندما تأتي معدات التكسير والطحن والترشيح والامتصاص من مصنعين مختلفين، لا تتوافق الوصلات والطاقة الإنتاجية واستهلاك الطاقة، مما يؤدي إلى تعديلات متكررة على خطوط الأنابيب وأنواع المضخات في الموقع، وإطالة فترة التشغيل التجريبي، وتكبد تكاليف خفية تفوق بكثير فرق سعر المعدات.

تكمن قيمة مورد EPC لخط الإنتاج الكامل في تكليف جهة مسؤولة واحدة بتنسيق تصميم العمليات، والتصميم الهندسي، وتصنيع المعدات، وتوجيه التركيب، والتشغيل التجريبي المتكامل، وتدريب الموظفين، وتحمل المسؤولية عن مؤشرات الإنتاج النهائية. عند الاختيار، يمكن التركيز على ثلاث نقاط: هل يمتلك المورد القدرة على تصميم العمليات بناءً على خصائص الخام، بدلاً من مجرد تطبيق قوالب جاهزة؟هل يتولى فريق واحد الإشراف على كل من العمليات والمعدات، لتجنب عدم التوافق بين المخططات والمعدات؛ وهل يوافق المورد على تضمين معايير قبول معقولة في العقد تستند إلى ظروف مصدر المنجم نفسه. ويُعد نموذج تقسيم العمل، الذي يتم فيه تنظيم عمال البناء والتركيب العاديين محليًّا من قِبل الجهة المشغلة للمشروع، مع إيفاد المورد لمهندسين لتقديم التوجيه في الموقع، نموذجًا شائعًا في التحكم في تكاليف العمالة، كما أنه يسهل التنسيق في الموقع.

وتجدر الإشارة إلى أن نموذج EPC لا يعني تولي المورد مسؤولية كل شيء. فوضوح الحدود أكثر أهمية من اتساع النطاق، ويجب تحديد كل بند على حدة في مرحلة إبرام العقد، بما يتضمن ما يتحمل المورد مسؤوليته وما يتعاون فيه جانب المشروع. فبعد دخول خطة استخلاص وتصنيف خام الذهب منخفض الجودة إلى مرحلة البناء، غالبًا ما يكون غموض حدود المسؤولية هو السبب الرئيسي لتأخير الجدول الزمني.

سادساً: المفاهيم الخاطئة الشائعة

أولًا، السعي الأحادي الجانب لتحقيق معدل استخلاص مرتفع. فكل ارتفاع بمقدار درجة واحدة في معدل الاستخلاص، غالبًا ما يقابله ارتفاع في الاستثمار ونفقات التشغيل؛ لذا يجب على المشاريع ذات الجودة المنخفضة حساب الحساب الإجمالي لدورة الحياة الكاملة، وليس الاعتماد على مؤشر واحد فقط.

ثانياً، المقارنة البسيطة بين طريقة النقع في أكوام وطريقة معجون الفحم. تكلفة النقع في أكوام منخفضة لكن معدل الاستخلاص محدود، وهي غير مناسبة للخامات الكبريتية والخامات المحتوية على الكربون؛ يجب استخدام النقع في أكوام للخامات التي تتناسب مع هذه الطريقة، أما الخامات الصلبة التي لا يمكن استخلاصها بهذه الطريقة، فإن استخدامها يمثل إهداراً للموارد.

ثالثًا: إهمال اختيار نوع الفحم النشط. يختلف توزيع مسامات فحم قشور جوز الهند عن فحم الفحم الحجري، كما تختلف خصائص الامتصاص بينهما؛ ونظرًا لتآكل الفحم بسرعة في عملية CIL، يجب إيلاء اهتمام أكبر لمؤشر الصلابة.

رابعاً، تخطي تجارب فصل المعادن وتحديد العملية مباشرةً. فبدون بيانات تجريبية لعينات تمثيلية من الخام، يفتقر اختيار أي معدات إلى الأساس المنطقي، وهذا هو مصدر المخاطر الأكثر شيوعاً في مشاريع مناجم الذهب منخفضة الجودة.

سابعاً: خاتمة

كيف يتم تحديد خطة استخلاص وتجهيز خام الذهب منخفض الجودة؟ يمكن تلخيص الإجابة في جملة واحدة: تحديد العملية وفقًا لخصائص الخام، وتحديد المعدات وفقًا للعملية، وتنسيق التنفيذ من قبل جهة مسؤولة واحدة.لكل من تقنيتي CIP وCIL حدود تطبيقها الخاصة، ويحدد اختيار مورد EPC لخط الإنتاج الكامل ما إذا كان الحل سيُترجم إلى طاقة إنتاجية دون أي انحراف عن المخطط. من خلال إجراء التجارب بشكل دقيق، وإجراء مقارنة شاملة بين التقنيات، وتوضيح حدود المسؤولية في نموذج البناء، يمكن لمناجم الذهب منخفضة الجودة أن تحقق نتائج استخلاص وعائدات استثمارية متوقعة.