دليل معالجة الذهب: من الخام إلى المنتج النهائي

فهم الذهب

الذهب، أكثر المعادن الثمينة قيمة وجاذبية في العالم، يرمز إلى الثراء والاستقرار منذ العصور القديمة. في أنظمة التعدين والمالية الحديثة، يخدم الذهب ليس فقط كأصل رئيسي للأنظمة النقدية، بل كمادة خام حاسمة للتصنيع الصناعي، ومعالجة المجوهرات، والصناعات عالية التقنية. استقراره، وقابليته العالية للطرق، ومقاومته للتآكل تجعل الذهب حارسًا حيويًا للعوائد طويلة الأجل وتخفيف المخاطر في استثمارات التعدين.

أشكال الذهب الطبيعية: الذهب الأولي والثانوي

تصنف رواسب الذهب إلى ثلاثة أنواع رئيسية، كل منها يحتوي على ظروف جيولوجية متميزة، ودرجات، وعمليات تركيز.

الذهب الأولي

تشكل بالترسيب المباشر والتكثيف داخل الصخور أو العروق أثناء التمعدن الجيولوجي، عادة ما توجد في الصخور البلوتونية، أو العروق الهيدروثرمالية، أو الأجسام المتحولة.

【رواسب الذهب في العروق】

• المعدنية: غالبًا ما يتعايش الذهب مع عروق الكوارتز، والپيريت، والكالكوپيريت، والإسفاليريت، كعروق دقيقة أو حبيبات منتشرة.
• المناطق النموذجية: عروق ويتواتيرسراند (جنوب أفريقيا)، منجم الذهب كالغورلي (أستراليا).
• العملية: التحطيم الأولي → التحطيم الثانوي → الطحن بالكرات → الفصل بالجاذبية → التعويم → امتصاص الكربون CIP أو CIL

【رواسب الذهب في الشقوق】

• المعدنية: الذهب المضمن داخل الصخر الصلب، غالبًا ما يرتبط بمعادن الكبريتيد.
• العملية: التحطيم → الطحن بالكرات → التصنيف → التعويم → الاستخلاص بالسيانيد.

【رواسب الذهب المنتشر】

• المعدنية: الذهب المنتشر ناعمًا داخل شبكات الصخر، صعب التعرف عليه بصريًا. المناطق النموذجية: المناطق النموذجية.
• العملية: حجم الجسيمات دقيق للغاية، صعوبة عالية في المعالجة؛ يتطلب طحنًا فائق الدقة مع عمليات التعويم-السيانيد.

الذهب الثانوي

رواسب تشكلت بالتجوية، والتآكل، ونقل الرواسب الأولية.

【رواسب الذهب الرواسبية】

• الخصائص: تظهر جزيئات الذهب كحبوب رمل أو رقائق صغيرة، سهلة التعرف عليها بصريًا.
• المناطق النموذجية: أسرة الأنهار (غانا)، حزام الرواسب السيبيري (روسيا)، منطقة يوكون (كندا).
• العملية: الجيغ، الطاولة المهتزة، المركز الدوامي بالفصل بالجاذبية.

【رواسب الذهب الرواسبية】

• المعدنية: مشتق من رواسب أسرة الأنهار القديمة أو المراوح الرواسبية، مع جزيئات متساوية.
• العملية: صندوق الغربال أو المركز الطردي المركزي.

【رواسب الذهب اللاتريتي】

توجد في المناطق الاستوائية/شبه الاستوائية؛ أجسام خام سطحية مناسبة للتعدين المكشوف.

الخصائص: درجة أقل لكن تكاليف التعدين أقل، مثالية للمشاريع الأولية ذات رأس المال المحدود.

توزيع رواسب الذهب العالمية

اعتبارًا من عام 2024، إنتاج الذهب السنوي العالمي في المناجم حوالي 3600 طن، مع احتياطيات قابلة للاستخراج تقدر بحوالي 59000 طن. تتوزع موارد الذهب على نطاق واسع وتركز في دول مثل أستراليا، روسيا، الصين، كندا، والولايات المتحدة. في الوقت نفسه، أصبحت أفريقيا، بإمكانياتها المعدنية الغنية وسياسات الاستثمار المواتية، مركزًا ناشئًا للاستثمار التعديني العالمي.

سير عمل بناء مصانع معالجة الذهب

بناء المصانع هو مشروع معقد ومتعدد التخصصات يتطلب رأس مال كبير ودورات تنفيذ طويلة. يجب أن يتبع تخطيطًا علميًا صارمًا لضمان الجدوى الفنية والاقتصادية والامتثال لمعايير ESG.

1. الاستكشاف

الهدف: تحديد توزيع جسم الخام، والدرجة، والاحتياطيات لاتخاذ قرارات علمية.

الأنشطة الرئيسية:

• البحث المكتبي: تحليل البيانات الجيولوجية، والخرائط، والأدبيات لتحديد الأهداف.
• رسم الخرائط الميدانية والعينات: إجراء مسوحات جيولوجية مفصلة.
• المسوحات الجيوفيزيائية/الجيوكيميائية: استخدام المغناطيسية الجوية/GPR لاكتشاف الرواسب.
• الحفر: الحصول على عينات النواة للاختبار وتقدير الموارد.
• تقدير الموارد: إنشاء نماذج ثنائية/ثلاثية الأبعاد لتقدير الحجم، والدرجة، والجدوى.

النتيجة: تقرير الموارد/الاحتياطيات المعدنية.

2. التخطيط والتصميم

الهدف: تصميم خطوط إنتاج فعالة واقتصادية وآمنة.

الأنشطة الرئيسية:

• دراسات الجدوى: تقييم الجدوى الاقتصادية والفنية.
• التصاريح والتمويل: الحصول على تصاريح بيئية وتمويل.
• تصميم المنجم: تخطيط البنية التحتية، وطرق الوصول، وطرق التعدين (مكشوف/جوفي)، تصميم الاستخراج، تصميم التركيز، وتصميم الخبث.
• إعداد الموقع: بناء طرق الوصول، والمرافق، وإزالة الغطاء السطحي.

النتيجة: تقرير دراسة الجدوى، تصميم المنجم

3. البناء

الهدف: ضمان بناء عالي المستوى للتشغيل السريع.

الأنشطة الرئيسية:

• المشتريات: توريد عالمي للكسارات، ومطاحن الكرات، وخلايا التعويم، والمكثفات، والمرشحات، والمضخات، والصمامات، وأنظمة الآلية.
• الأعمال المدنية: تسوية الموقع، والطرق، وأساسات المصنع، وتركيب الهياكل، وسد ابتدائي لمرافق تخزين الخبث (TSF).
• تركيب وتشغيل المعدات:
  • تركيب ومحاذاة معدات التحطيم، والطحن، والفصل، والتكثيف، والترشيح وفقًا لتدفق العملية.
  • تركيب الأنابيب، والكهرباء، وأنظمة الآلية.
  • اختبار المعدات الفردية: التحقق من عمل الوحدات الفردية.
  • اختبار الحمل: التشغيل بالخام/الماء، وزيادة تدريجية إلى السعة التصميمية والمقاييس.

النتيجة: مصنع مشغل مع التغذية.

4. التشغيل والصيانة

الهدف: تشغيل آمن ومستقر وفعال وبتكلفة منخفضة.

الأنشطة الرئيسية:

• تعدين الخام ونقله:
  • الحفر والتفجير: تفتيت الصخر للحفر.
  • الرفع والنقل: نقل الخام إلى المصنع عبر الحفارات/الشاحنات.
• الإنتاج: تشغيل التحطيم، والطحن، والفصل، والتكثيف، والترشيح وفق التصميم. التحكم في المعايير الرئيسية (حجم الطحن، جرعة المواد الكيميائية، وقت التعويم، كثافة المكثف).
• الصيانة: فحوصات منتظمة، وصيانة، واستبدال الأجزاء لتقليل التوقف.
• مراقبة الجودة: اختبار التغذية، والوسطاء، والمركز؛ تعديل العمليات لتلبية المواصفات. إدارة السلامة: تنفيذ البروتوكولات، والتدريب، ومعدات الحماية الشخصية، وأنظمة الاستجابة للطوارئ.

النتيجة: تحقيق أهداف الإنتاج.

5. المبيعات واللوجستيات

الهدف: تحويل القيمة السريع والآمن وبتكلفة منخفضة.

الأنشطة الرئيسية:

• تحليل الجودة: عينات مشتركة/تحضير/تحليل لتحديد الدرجة النهائية للتسوية.
• اتفاقيات المبيعات: عقود طويلة الأجل بناءً على أسعار السوق.
• نقل المركز: شحن عبر الشاحنات/السكك الحديدية/البحر مع إجراءات وقائية لحفظ الجودة.

النتيجة: تحقيق الإيرادات.

6. إدارة الخبث وESG

الهدف: دمج السلامة، والمسؤولية البيئية، والامتثال الاجتماعي.

الأنشطة الرئيسية:

• تفريغ الخبث: يتم نقل الخبث الناتج أثناء الإنتاج عبر الأنابيب أو وسائل أخرى إلى مرفق تخزين الخبث (TSF) للتخزين.
• إدارة TSF: مراقبة مستمرة لاستقرار السد، والتسرب، وجودة المياه؛ تنفيذ إجراءات الحماية البيئية اللازمة مثل تركيب بطانات غير نفاذة وبناء مرافق معالجة المياه العادمة لمنع التلوث.
• الاستخدام الشامل للخبث: إعادة معالجة أو استخدام الخبث بشكل شامل لاسترداد العناصر القيمة، أو استخدامه كمواد بناء، لملء المناطق المحفورة، إلخ، مما يقلل من تخزين الخبث، ويقلل من التأثير البيئي، ويحقق أقصى استخدام للموارد.
• إعادة التأهيل البيئي: عند الوصول إلى السعة التصميمية، إغلاق وإعادة تأهيل TSF بيئيًا من خلال استعادة الغطاء النباتي واستعادة التضاريس.

عمليات التركيز الشائعة للذهب

يعتمد اختيار العملية على نوع الخام، وحجم التحرير، والمعدنية، والاقتصاد. تشمل الطرق الرئيسية الفصل بالجاذبية، والتعويم، والسيانيد، والعمليات المركبة.

الفصل بالجاذبية

التطبيق: مثالي للرواسب الرواسبية والصخور الصلبة مع الذهب المحرر الخشن. يتطلب جزيئات خشنة، وفروق كثافة كبيرة، ومحتوى طين منخفض (مثل الرواسب الرواسبية، والجليدية).

المبدأ: يستغل كثافة الذهب العالية (~19.3 غ/سم³) مقابل الغرن. يحدث الفصل عبر ديناميكيات السوائل/القوة الطردية المركزية في المركزات الجاذبية.

التدفق النموذجي:

1. التحطيم الأولي والغربلة (إزالة الصخر الزائد)
2. التركيز بالجاذبية (الشريط الحلزوني / الجيغ / الطاولة المهتزة)
3. ترقية المركز والتكثيف → مركز ذهب عالي الدرجة.
4. الخبث: إعادة التدوير أو إرسال إلى التعويم/السيانيد.

المزايا: تكلفة منخفضة، بسيط، بدون مواد كيميائية، استرداد مباشر: 85%-90%.

العيوب: استرداد ضعيف للذهب الدقيق؛ فعالية محدودة للذهب الغني بالطين أو المغلف.

التعويم

التطبيق: الطريقة الرئيسية للذهب المتوسط/الدقيق والذهب المرتبط بالكبريتيد (پيريت، كالكوپيريت، إسفاليريت). يستخدم في ~20% من مشاريع الذهب العالمية للشقوق أو الخامات المعقدة.

المبدأ: يستغل الاختلافات في الخواص المائية السطحية. المواد الكيميائية (الجامعين/الرغاويين) تجعل الذهب/الكبريتيد غير مائي، ملتصقًا بفقاعات الهواء للاسترداد في الرغوة.

التدفق النموذجي:

1. التحطيم والطحن (إلى -200 شبكة، 60%-80% مرور).
2. التنقية الخشنة: إضافة الجامعين/الرغاويين؛ إنتاج مركز عام.
3. التنقية: ترقية درجة المركز.
4. التنقية الإضافية: استرداد الذهب المتبقي من الخبث. 5. المركز: صهر مباشر أو سي انيد.

المزايا: فعال للذهب الدقيق/المغلف.

العيوب: معقد؛ يتطلب مواد كيميائية؛ تكاليف تشغيل أعلى وإجراءات بيئية.

السيانيد

التطبيق: العملية المهيمنة عالميًا لاستخراج الذهب (>90% من الذهب). مناسبة لمعظم الخامات، بما في ذلك الأكاسيد منخفضة الدرجة، والذهب الدقيق، ومركزات التعويم.

المبدأ: يذوب الذهب في محلول قلوي سي انيد يشكل مركب [Au(CN)2]-. يسترد عبر امتصاص الكربون (CIP/CIL) أو الترسيب بالزنك.

التدفق النموذجي:

1. التحطيم والطحن (إلى -200 شبكة، 80%-90% مرور).
2. الاستخلاص بالسيانيد (CIL/CIP): يذوب الذهب في المحلول.
3. الامتصاص/الإزالة: يمتص الكربون المنشط مركب الذهب؛ يُزال ويُكهرب إلى طين الذهب.
4. الصهر → ذهب عالي النقاء.

المزايا: تقنية ناضجة؛ استرداد عالي (90%-97%)؛ تطبيق واسع.

العيوب: السيانيد السام (إجراءات بيئية صارمة)؛ يتطلب معالجة مسبقة للخامات الكربونية/الزرنيخية (تحميص/POX).

الاستخلاص في الكومة (التعدين بالاستخلاص في الكومة بالسيانيد)

التطبيق: خامات أكسيد منخفضة الدرجة (عادة 0.5-1.5 غ/ط) مع ذهب حر-طحن. يتطلب نفاذية جيدة (طين منخفض). الأهداف: ROM منخفض الدرجة، صخر زائد، خبث قديم.

المبدأ: تصميم استخلاص في الكومة 10000 طن للذهب يتسرب محلول NaCN المخفف عبر الخام المكدس. يذوب الذهب في المحلول عبر التفاعل: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH يُجمع المحلول الحامل؛ يسترد الذهب عبر امتصاص الكربون → إزالة/كهرباء.

المزايا: CAPEX/OPEX منخفض، طاقة منخفضة؛ يعالج درجات هامشية؛ مرن/قابل للتوسع.

العيوب: استرداد أقل (60%-85%)؛ دورة طويلة (أسابيع/شهور)؛ تدفق نقدي بطيء؛ حساس للمناخ (بارد/مطر)؛ نفاذية حاسمة؛ مخاطر بيئية.

تحقيق القيمة بعد التركيز

تعظيم قيمة الموارد بتحويل الخام منخفض الدرجة إلى منتجات عالية القيمة. نماذج أعمال شائعة:

مبيعات مركز الذهب: بيع مباشر إلى مصاهر. دورة نقدية قصيرة؛ يتجنب مخاطر الصهر (مثالي للشركات الناشئة ذات قيود رأس المال).

مبيعات Dore/سبائك الذهب: صهر/تكرير في الموقع → بيع سبائك قياسية. يعظيم هامش الربح؛ سيطرة أقوى على الأسعار.

المعالجة بالرسوم: إرسال المركز/dore إلى مصهر للتكرير (دفع رسوم)؛ الاحتفاظ بالملكية ومرونة السوق.

- END -