معالجة مناجم الذهب من نوع الحصى - حلول تقنية ومعدات عالية الكفاءة لاستخراج الذهب - تصميم مصانع تكرير المعادن حسب الطلب

تعد مناجم الذهب من نوع الحصى الصخري من الأنواع التي «يسهل إغفالها عند النظر إلى مظهرها الخارجي» ضمن عائلة مناجم الذهب.فالصخور الحصوية نفسها هي نتاج للنشاط التكتوني أو البراكيني، ويتكون الخام من حصى متفاوتة الأحجام ومواد رابطة — وقد يتواجد الذهب داخل الحصى، أو قد يتركز في المواد الرابطة؛ وقد تكون المواد الرابطة سيليسية أو حديدية، أو طينية أو كربونية.هذه البنية التي تتميز بـ«حاملين + تكوين متغير» تؤدي إلى تقلبات كبيرة في درجة نقاء الذهب وحالة وجوده داخل نفس الجسم المعدني. وإذا تم اختيار المعدات وتحديد العمليات وفقًا لمنهجية التعامل مع خام واحد، فمن السهل جدًا أن يحدث موقف «كلما تم استخراج جزء ما، انخفضت المؤشرات في ذلك الجزء».تتناول هذه المقالة منطق معالجة مناجم الذهب من نوع الحصى، وتوضح كيفية تحديد عمليات استخلاص الذهب عالية الكفاءة، وكيفية توزيع خطط المعدات، وكيفية تخصيص مصانع فصل المعادن.

أولاً: خصائص خام الذهب من نوع الحصى والصعوبات في عملية الفرز

يمكن تلخيص السمات النموذجية لمناجم الذهب من نوع الحصى في أربع نقاط:

هيكل مزدوج الحامل يتكون من «الحصى + المادة الرابطة». تتسم مكونات الحصى بالتعقيد، فقد تكون صخور محيطة قديمة أو كتل تمعدن مبكرة، أو قد تكون نتاجًا للتحلل الحراري؛ أما المادة الرابطة فهي تملأ الفراغات بين الحصى، وتتنوع مكوناتها بين السيليسية والحديدية والطينية والكربونية.غالبًا ما يرتبط موقع تراكم الذهب ارتباطًا وثيقًا بنوع المادة الرابطة — حيث يكون تراكم الذهب أكثر وضوحًا في المواد الرابطة الحديدية والسيليسية، بينما تتسبب المواد الرابطة الطينية في حدوث تداخلات في عملية الفرز.

تتنوع حالات وجود الذهب. قد يتواجد الذهب في حالة حرة في شقوق الحصى ومسام المادة الرابطة، أو قد يكون مغلفًا في شكل ذهب مجهري أو شبه مجهري داخل الكبريتيدات (مثل الكبريتيد الحديدي، والزرنيخيت، وغيرها) أو داخل المادة الرابطة السيليسية. ويُعد التواجد المشترك للذهب الخشن والذهب الدقيق أمرًا شائعًا.

وغالبًا ما يصاحبه الكبريتيدات والمواد الطينية. وجود الذهب في الكبريتيدات يعني أن التعويم هو مسار قابل للتطبيق؛ وعندما تكون نسبة المواد الرابطة الطينية عالية، ترتفع لزوجة الملاط المعدني، وتزداد الطيننة أثناء الطحن، وتتدهور رغوة التعويم، مما يخلق صعوبات معالجة مشابهة لتلك الموجودة في مناجم الذهب الطينية.

تتسم درجات النقاء وخصائص الخام داخل الجسم المعدني بتقلبات كبيرة. قد تختلف مكونات الحصى وأنواع المواد الرابطة بشكل ملحوظ بين أحزمة الحصى المختلفة وعند أعماق مختلفة، لذا يجب ضمان قابلية تكيف عمليات مصنع الفرز من خلال مزج الخامات وتعديل المعلمات.

ما يرتبط بذلك من صعوبات في عملية الفرز:

• توزيع الذهب غير متساوٍ، ولا يمكن استخلاصه بالكامل باستخدام عملية واحدة. يتم استخلاص الذهب ذي الحبيبات الخشنة الموجود داخل الحصى مبكرًا عن طريق الفرز بالجاذبية، بينما يتم استخلاص الذهب ذي الحبيبات الدقيقة والمركبات الكبريتيدية الحاملة للذهب الموجودة في المواد الرابطة عن طريق التعويم أو السيانيد، ويُعد استخدام العمليات المركبة هو الممارسة المعتادة.
• يحدد نوع المادة الرابطة مسار العملية. إذا كانت المادة الرابطة سيليسية أو حديدية في الغالب، فإن عمليات التعويم أو الاستخلاص بالسيانيد تسير بسلاسة نسبية؛ أما إذا كانت المادة الرابطة طينية في الغالب، فيجب أولاً تعزيز عملية غسل الخام لإزالة الطين وتحسين دقة الطحن، وإلا فإن العملية بأكملها ستتعرض للتشويش.
• تتطلب التقلبات في خصائص الخام وجود هامش للتعديل في العملية. يجب عند تصميم الخطة مراعاة الاختلافات في خصائص أقسام المنجم المختلفة، وتخصيص مساحة للتعديل التشغيلي وإمكانية التبديل الموضعي للعمليات.

ثانياً: كيف يتم تحديد خطة عملية استخلاص الذهب عالية الكفاءة؟

لا توجد «عملية شاملة» لمناجم الذهب ذات الصخور الحصوية، ويُوصى بتقسيم المسارات وفقًا لخصائص الخام:

الطريق الأول: الجمع بين الفصل بالجاذبية والفلترة. ينطبق على أجزاء المنجم التي يغلب فيها الذهب في حالة حرة، ويتواجد فيها الذهب الخشن جنبًا إلى جنب مع كبريتيدات الذهب الحاملة، وتكون المواد المتماسكة فيها سيليسية/حديدية في الغالب.يتم تجهيز دائرة طحن الخام بجهاز فصل مركزي (مثل جهاز نيلسون) أو جهاز الترشيح بالاهتزاز لاسترداد الذهب الخشن المنفصل مسبقًا، ثم يتم صهر أو بيع الخام المكرر الناتج عن الفصل الثقيل بعد معالجته على الطاولة الاهتزازية؛تدخل مخلفات الفصل الثقيل إلى عملية التعويم، حيث يتم تعويم كبريتيدات الذهب باستخدام عملية «مرحلة أولية واحدة، ومرحلتين من التنقية، ومرحلتين من التنظيف» أو «مرحلة أولية واحدة، وثلاث مراحل من التنقية، وثلاث مراحل من التنظيف»، ويتم إرسال خام الذهب النقي الناتج إلى عملية الصهر أو السيانيد. وهذا هو المسار الرئيسي الأكثر استخدامًا في مناجم الذهب من نوع الحصى الزاوي.

الطريق الثاني: الجمع بين عملية التعويم والسيانيد. ينطبق هذا المسار على أجزاء المنجم التي يتواجد فيها الذهب بشكل رئيسي في الكبريتيدات، وحيث يمكن للفلترة أن تركز بشكل فعال المعادن الحاملة للذهب. بعد إنتاج خام الذهب المركّز من عملية الفلترة، يتم غسل الخام المركّز بالسيانيد (CIL/CIP) أو بيعه مباشرةً للصهر؛ أما مخلفات الفلترة، فيُقرر ما إذا كان سيتم إعادة فرزها أو تصريفها مباشرةً بعد تجفيفها بناءً على درجة نقاء الذهب.في المناطق التي تحتوي على الزرنيخ، يجب تثبيط الزرنيخيت أثناء عملية التعويم أو إجراء تعويم منفصل لمركزات الذهب والزرنيخ، لتجنب دخول الزرنيخ إلى نظام السيانيد اللاحق مما يؤدي إلى استهلاك السيانيد.

الطريقة الثالثة: عملية CIL/CIP بالسيانيد على الخام الكامل. تنطبق على مناطق التعدين ذات درجة الأكسدة العالية، حيث يكون الذهب في الغالب في حالة حرة، ولا تحتوي على عناصر مشوشة مثل النحاس والزرنيخ والأنتيمون والكربون، وتكون المواد المتكتلة بسيطة. تتكون العملية من التكسير والطحن → التركز → النقع والامتصاص → إزالة الامتصاص والكهرباء → الصهر.إذا كان محتوى المواد المتكتلة الطينية مرتفعًا، فيجب إجراء غسل مسبق للخام لإزالة الطين وتحسين معلمات الاستخلاص.

الطريقة الرابعة: الجمع بين الفصل بالجاذبية + التعويم + السيانيد. تنطبق على المقاطع المعدنية المعقدة التي تتعايش فيها الحبيبات الخشنة والناعمة، ولا تصل نسبة الاسترداد في العملية الفردية إلى المعايير المطلوبة. تتميز هذه العملية بهيكل طويل، وعدد كبير من المعدات، ومتطلبات عالية للتشغيل التجريبي، ولكنها تتمتع بأقوى قدرة على ضمان الحد الأدنى لنسبة الاسترداد.

أساس تحديد مسار المعالجة: تحليل مكونات الذهب (نسبة الذهب الحر، والذهب المغلف بالكبريتيدات، والذهب المغلف بالصخور غير الذهبية)، وأنواع المعادن الحاملة للذهب، وتكوين المواد الرابطة ومحتوى الطين، والعناصر المصاحبة (الزرنيخ، الكربون، الأنتيمون، والنحاس)، ومعدل الأكسدة، ونسبة الذهب الخشن.يجب الحصول على هذه البيانات من خلال تجارب فصل المعادن — نظرًا للتباين الكبير بين الأجزاء المختلفة من مناجم الذهب ذات الصخور الحصوية، يجب مراعاة تمثيلية مزيج الخام عند أخذ العينات، ومن الأفضل إجراء التجارب بشكل منفصل لكل جزء من المنجم، ثم تحديد العملية الرئيسية وخطة التعديل بشكل شامل.

ثالثًا: كيف يتم تكوين خطة المعدات؟

وفقًا لمسار العملية المذكور أعلاه، تشمل التجهيزات الأساسية لمحطة فصل الذهب من الصخور الحصوية ما يلي:

التكسير والغربلة: كسارة فكية (التكسير الخشن)، كسارة مخروطية (التكسير المتوسط والناعم)، غربال اهتزازي دائري/غربال اهتزازي خطي، مغذي اهتزازي، ناقل حزامي.يُفضل استخدام تركيبة «الكسر الفكي + الكسر المخروطي» للصخور الصلبة الحصوية، حيث توفر حبيبات ناتجة متجانسة ومقاومة جيدة للتآكل.

غسل المعادن وإزالة الطين (ضروري في أقسام المعادن الطينية المتكتلة): آلة غسل المعادن الأسطوانية/آلة غسل المعادن اللولبية، الغربال الأسطواني، الغربال الاهتزازي عالي التردد، جهاز الفصل الهيدروليكي الدوامي، حيث يتم أولاً إزالة المواد الطينية المتكتلة قبل دخولها إلى الطحن، لتجنب تأثير الطين على العملية بأكملها.

طحن وتصنيف: مطحنة كروية شبكية (المرحلة الأولى، تفريغ إجباري، لا تتعرض للطحن المفرط) + مطحنة كروية من النوع الفائض (الطحن الدقيق في المرحلة الثانية) أو تكوين أحادي المرحلة، مزودة بجهاز تصنيف حلزوني أو دوامة هيدروليكية في دائرة مغلقة. يتم تحديد دقة الطحن وفقًا لاختبار درجة تفكك الذهب.

معدات الفصل بالجاذبية: آلة فصل المعادن بالطرد المركزي (الرئيسي لاسترداد الذهب الخشن من دائرة الطحن)، آلة الفصل بالارتجاج، منضدة الاهتزاز 6-S/منضدة الاهتزاز متعددة الطبقات (للفرز الدقيق)، القنوات الحلزونية (للفرز الأولي وإزالة النفايات).

معدات التعويم: سلسلة كاملة من طرازات SF (الامتصاص الذاتي للمعجون)، وXCF/KYF (النوع الهوائي، المفضل في المشاريع الكبيرة)، وBF، وJJF، والتي يتم تجميعها لتشكل وحدات للفرز الأولي، والفرز النهائي، والفرز الدقيق؛ ويجب تزويد أقسام الخام المحتوية على الزرنيخ بنظام إضافة مثبطات مناسب.

الاستخلاص بالسيانيد والامتصاص (يتم تجهيزها حسب الحاجة): خزانات النض، خزانات النض بالفحم عالية الكفاءة ذات الدوار المزدوج، نظام الامتصاص بالفحم النشط، غربال فصل الفحم، جهاز استخلاص الفحم، معدات التحليل الكهربائي لإزالة الامتصاص، فرن صهر الذهب؛ ويجب تكوين شكل التحريك وطريقة التهوية وتصميم منع الترسبات في قاع خزانات النض الخاصة بقطاعات الخام الطينية بشكل مخصص.

التركيز والتجفيف: جهاز تركيز عالي الكفاءة (مع إضافة مواد التلبد لملاط الخام الطيني)، آلة الترشيح باللوحات والإطارات (لتصريف المخلفات الجافة وتجفيف الخام المركّز)، غربال التجفيف.

الأنظمة المساعدة: مضخات الرواسب واللبخ، ومضخات استخراج الكربون، ومضخات المياه النظيفة، ونظام المياه الدائرة، ونظام توزيع الطاقة والتحكم؛ ويمكن دمج مجموعات مولدات الديزل في المشاريع الخارجية.

تمتلك شركة GoldProcessingPlant قاعدتي تصنيع خاصتين بها في شاندونغ وجيانغشي، حيث يتم تصنيع المعدات الأساسية المذكورة أعلاه بشكل مستقل، ويتعاون مهندسو العمليات مع مهندسي الميكانيكا ضمن فريق واحد، ويتم تصنيع المعدات وفقًا للرسومات الهندسية، مع ضمان توافق الوصلات وتناسق الطاقة الإنتاجية.ونظراً لتقلب خصائص خام الذهب من نوع الحصى الزاوي، يتم تخصيص هامش للتعديل عند تصميم الحلول: يمكن تعديل عدد مراحل التعويم وفقاً للقطاع التعديني، ويمكن تحسين مواقع معدات الفصل بالجاذبية وفقاً لنسبة الذهب ذي الحبيبات الخشنة، كما يمكن تعديل معلمات عملية النض وفقاً لمحتوى الطين.كما تم ترقية المواد المقاومة للتآكل لتناسب الخامات عالية السيليكا، وتصميم حلول مخصصة مقاومة للتآكل لتناسب بيئة الاستخلاص الحمضية.

رابعًا: تصميم مصانع فصل المعادن المتخصصة: المسار من عينة الخام إلى إنتاج الذهب

يتم تخصيص مصانع فصل خامات الذهب من الصخور الحصوية وفقًا لخمس خطوات:

الخطوة الأولى: اختبارات فصل المعادن والتحقق من صحة العمليات. يتم أخذ عينات تمثيلية من كل منطقة من المنجم، وإجراء تحليل كيميائي متعدد العناصر، وتحليل مظهر الذهب، وتحليل حجم الحبيبات المدمجة، ثم إجراء تجارب الفصل بالجاذبية، وتجارب التعويم المفتوحة/المغلقة، وتجارب الاستخلاص بالسيانيد (بما في ذلك مقارنة CIL/CIP)، وعند الضرورة إجراء تجارب غسل المعادن وإزالة الطين واختبار خصائص الترسيب.يُرفق بتقرير التجارب قائمة باختيار المعدات والميزانية الأولية.

الخطوة الثانية: تصميم العملية والرسومات الهندسية. بناءً على بيانات الاختبارات، يتم إصدار مخطط سير العملية، وقائمة تكوين المعدات، ومخطط التوزيع الأفقي لموقع المصنع، ومخطط أساسات المعدات، ومخطط شروط الأعمال الإنشائية، مع تحديد نطاق التعديل التشغيلي والإرشادات الفنية لمواجهة تقلبات الخام.

الخطوة الثالثة: تصنيع المعدات والتوريد المعياري. إنتاج المعدات الأساسية، والتنسيق الشامل للمواد المساعدة، وفحص الجودة قبل الخروج من المصنع.يمكن تقسيم مصنع فصل الذهب من الصخور الحصوية وفقًا لمفهوم الوحدات النمطية — حيث يتم تصنيع وحدات التكسير، ووحدات طحن وتصنيف الخام، ووحدات التعويم، ووحدات النض والامتصاص، ووحدات إزالة الامتصاص والكهرباء، ووحدات توزيع الطاقة والتحكم مسبقًا في المصنع، ثم تركيبها بسرعة في الموقع، مما يقصر مدة التنفيذ ويضمن التحكم في الجودة.

الخطوة الرابعة: إرشادات التركيب والتشغيل التجريبي المتكامل. يتم إيفاد مهندسين لتوجيه عملية وضع المعدات في مواقعها، وتوصيل الأنابيب، والتركيب الكهربائي، وقيادة عملية التشغيل التجريبي لكل وحدة على حدة والتشغيل التجريبي المتكامل باستخدام المواد الخام، وتحسين دقة طحن الخام، ونظام مواد التعويم الكيميائية، ومعلمات الفصل بالجاذبية ومعلمات الاستخلاص، حتى يتم إنتاج خام الذهب المركّز المؤهل أو الذهب المخلوط، بالإضافة إلى تدريب فريق العميل، وشرح النقاط الأساسية لتعديل المعلمات في مختلف أقسام المنجم.

الخطوة الخامسة: الدعم الفني طويل الأمد. تبلغ مدة الضمان 12 شهرًا، وخلال هذه الفترة يتم استبدال قطع الغيار مجانًا في حالة وجود مشاكل في جودة المعدات؛ وبعد انتهاء المدة، يتم توفير قطع الغيار على المدى الطويل وتقديم اقتراحات لتحسين العمليات — مثل تغير خصائص الخام، وتقلبات تكلفة المواد الكيميائية، وتقلبات معدل الاسترداد — مع الاستمرار في مرافقة العميل لإجراء التعديلات اللازمة.

لا تفرض GoldProcessingPlant أي شروط ربط: يمكن إجراء تجارب فصل المعادن فقط، أو شراء تصميم العملية أو المخططات الهندسية فقط، أو شراء جهاز واحد أو مجموعة كاملة من المعدات فقط، أو الاستعانة بمهندس للتشغيل والتحكم في الموقع فقط، كما يمكن تنفيذ مشروع EPC متكامل جاهز للتسليم. يمكن خصم تكاليف التجارب الأولية وتكاليف التصميم بالكامل عند توقيع عقد المعدات أو عقد EPC لاحقًا.تستغرق المشاريع العادية حوالي 8–15 شهرًا من بدء التصميم التقني حتى بدء الإنتاج، ويمكن تقليص المدة الإجمالية للمشروع من خلال التنسيق المعقول بين المراحل المختلفة، مع تخصيص فترة احتياطية لإجراءات التخليص الجمركي للمشاريع الخارجية.

خامساً، ضمان الجودة: المعايير تستند إلى خصائص الخام، والخطط لا تعتمد على نماذج جاهزة

تتأثر نسبة استرداد الذهب في مناجم الذهب ذات الصخور الحصوية بعدة عوامل، مثل نوع الحصى والمواد الرابطة، وحالة وجود الذهب، والمعادن الحاملة للذهب، ومحتوى الطين، والعناصر المصاحبة، ونسبة الذهب الخشن، وقد تختلف المؤشرات بشكل ملحوظ بين قطاعات المنجم المختلفة.لا تتعهد GoldProcessingPlant بأرقام مطلقة بعيدة عن بيانات التجارب، بل تتعهد بما يلي: إجراء التجارب حسب كل قطاع من قطاعات المنجم، وتحديد العمليات وفقًا للبيانات، وتجهيز المعدات وفقًا للعمليات، وتصميم خطة لتحقيق أعلى معدل استرداد ممكن في ظل الظروف السائدة لخامك؛يتم تضمين أهداف التشغيل التجريبي في العقد، مع الاتفاق على معايير قبول معقولة استنادًا إلى نفس مصدر الخام ونفس ظروف التشغيل؛ كما يتم تضمين مرونة في تصميم الخطة لمراعاة تقلبات الخام، مع توضيح حدود التكيف بشكل واضح لفريق العميل خلال التدريب.

تغطي مشاريعنا مناطق إنتاج الذهب الرئيسية في العالم، بما في ذلك أفريقيا وأمريكا الجنوبية وآسيا الوسطى وجنوب شرق آسيا، وتتراوح سعة المعالجة بين 30 و5000 طن في اليوم، وتشمل الذهب الصخري والذهب الرملي والخامات الصعبة المعالجة وإعادة فرز المخلفات.يعد التخطيط التكاملي للعمليات وتصميم مصانع الفرز المخصصة لمناجم الذهب ذات التغيرات التكتونية، مثل مناجم الحصى الصخري، أحد نقاط قوتنا التقليدية.

عند معالجة مناجم الذهب من نوع الصخور الحصوية، لا يقتصر الأمر على اختيار مجموعة من المعدات فحسب، بل يتطلب فريقًا يحدد أولاً شكل الذهب الموجود في الحصى والمواد المتماسكة، ثم يضع الإجراءات، ويصمم مصنع الفرز وفقًا لهذه الإجراءات. GoldProcessingPlant — نفهم الخام أولاً، ثم نختار المعدات.