استخراج الذهب من الصخور هو عملية متعددة المراحل تهدف إلى تحرير معادن الذهب من الخام، وفصلها عن المواد غير المرغوب فيها، وإذابة الذهب أو تركيزه، وأخيرًا إنتاج منتج ذهبي قابل للتسويق. ويعتمد مخطط تدفق المعالجة الدقيق بدرجة كبيرة على كيفية وجود الذهب في الصخور.

تحتوي بعض الخامات على ذهب حر خشن نسبيًا يمكن استرداده عن طريق التركيز بالجاذبية، بينما يحتوي بعضها الآخر على ذهب مجهري محبوس داخل معادن الكبريتيد، ويتطلب التعويم والمعالجة المسبقة بالأكسدة قبل الترشيح. لذلك، فإن فهم خصائص الخام يمثل نقطة البداية لتصميم مصنع فعال لمعالجة الذهب.

كيف يُستخرج الذهب من الصخور؟ دليل خطوة بخطوة لمعالجة خام الذهب

1. ما نوع خام الذهب الذي تتم معالجته؟

ما الذي يحدد كيفية استخراج الذهب من الصخور؟

يتحدد استخراج الذهب بشكل أساسي من خلال طريقة وجود الذهب، وحجم الجسيمات، والتركيب المعدني، والعيار، وخصائص الصخور الحاملة. وقبل اختيار الكسارات، وطواحين الطحن، وأجهزة التركيز بالجاذبية، ومعدات التعويم، أو أنظمة الترشيح، ينبغي عادةً إجراء فحوصات معدنية واختبارات معالجة واستخلاص معدني على مستوى المختبر أو الوحدة التجريبية لخام الذهب.

فعلى سبيل المثال، يمكن استرداد الذهب الحر الخشن باستخدام معدات الجاذبية قبل الترشيح بالسيانيد، بينما قد يتطلب الذهب المرتبط بالبيريت أو الزرنيخوبيريت التعويم والمعالجة الإضافية.

نوع الخام الوجود النموذجي للذهب مسار المعالجة الشائع
خام الأكسيد سهل الطحن والاستخلاص ذهب خشن أو متحرر؛ غالبًا بالقرب من السطح التكسير، الطحن، الاسترداد بالجاذبية، الترشيح بالسيانيد
خام عروق الكوارتز أو الخام العرقي ذهب موجود في عروق الكوارتز، ويمكن رؤيته أحيانًا التكسير، الطحن، التركيز بالجاذبية، الترشيح
الخام المرتبط بالكبريتيدات ذهب مرتبط بالبيريت أو الزرنيخوبيريت أو غيرهما من الكبريتيدات التعويم، ثم الترشيح أو المعالجة المسبقة بالأكسدة
خام الذهب المقاوم ذهب محاط بمعادن الكبريتيد أو المعادن الكربونية المعالجة المسبقة بالأكسدة، يليها الترشيح
الذهب الغريني جسيمات حرة في الرمال أو الحصى أو الرواسب الغرينية الغسل، الغربلة، الفصل بالجاذبية

يوضح الجدول تصنيفًا مبسطًا. وفي الواقع، قد يحتوي أحد المكامن على عدة أنواع من الخامات، ولذلك قد يستخدم مصنع المعالجة مخططات تدفق مختلفة لمناطق خام مختلفة.

الخطوة 1: التعدين واستخ

2. دليل خطوة بخطوة لمعالجة خام الذهب

الخطوة 1: التعدين واستخراج الخام

يجب أولًا استخراج الصخور الحاملة للذهب من المكمن. وتعتمد طريقة التعدين على العمق، والهندسة، والعيار، وظروف الصخور، والخصائص الاقتصادية لجسم الخام.

يُستخدم التعدين المكشوف عادةً عندما يكون الخام القابل للاستخراج اقتصاديًا قريبًا نسبيًا من السطح. ويمكن حفر كميات كبيرة من الصخور العقيمة والخام وتفجيرها وتحميلها ونقلها باستخدام معدات التعدين الثقيلة.

ويُستخدم التعدين تحت الأرض عندما يكون جسم الخام أعمق أو عندما تجعل هندسته الاستخراج تحت الأرض أكثر ملاءمة. وقد تُستخدم الأنفاق والآبار ومناطق الاستخراج وأنظمة النقل تحت الأرض لنقل الخام إلى السطح.

بعد الاستخراج، يُنقل خام المنجم (ROM) إلى مصنع المعالجة. وقد يتم تخزين الخام وخلطه قبل التكسير للحفاظ على درجة تغذية وخصائص معدنية متجانسة نسبيًا.

الخطوة 2: التكسير والغربلة

تتمثل أولى مراحل المعالجة الرئيسية في تقليل حجم الخام، حيث يتم تقليل قطع خام المنجم الكبيرة إلى جسيمات أصغر.

يمكن أن تتضمن دائرة معالجة نموذجية للذهب الصخري الصلب ما يلي:

  • كسارة فكية أولية لمعالجة الصخور الكبيرة المستخرجة من المنجم
  • كسارة مخروطية ثانوية لمزيد من تقليل الحجم
  • كسارة ثالثية عند الحاجة إلى منتج مسحوق أو مكسر أكثر نعومة
  • غرابيل اهتزازية لفصل الجسيمات وفقًا للحجم

الهدف هو تقليل كتل الصخور المفجرة التي قد يصل حجمها إلى أمتار إلى حجم متحكم فيه، غالبًا حوالي 10–50 مم، اعتمادًا على دائرة الطحن اللاحقة.

تساعد الغربلة على التحكم في توزيع أحجام الجسيمات. ويمكن إعادة المواد كبيرة الحجم إلى الكسارة، بينما تنتقل المواد ذات الحجم المناسب إلى مرحلة الطحن.

وتُعد مرحلة التكسير مهمة لأن تقليل الحجم بكفاءة يزيد من مساحة سطح الخام المكشوفة ويهيئ الصخور لتحرير الذهب أثناء الطحن.

الخطوة 3: الطح

الخطوة 3: الطحن والتصنيف

لا يكفي التكسير وحده عادةً لتحرير جزيئات الذهب الدقيقة. ولذلك يدخل الخام المكسر إلى دائرة الطحن.

تشمل معدات الطحن الشائعة ما يلي:

قد تستخدم الدائرة النموذجية طاحونة SAG تليها طاحونة كرات. ثم يتم تصنيف الملاط الناتج عن الطحن باستخدام الهيدروسيكلونات أو المصنفات الأخرى.

الغرض من التصنيف هو فصل الجسيمات الدقيقة بدرجة كافية عن الجسيمات الخشنة. ويمكن إعادة المواد الخشنة إلى طاحونة الطحن، بينما ينتقل الجزء الناعم إلى مرحلة المعالجة التالية.

يُستخدم هدف تصميم شائع للعديد من خامات الذهب التقليدية يبلغ حوالي 80% من المواد المارة عبر منخل 75 ميكرون، إلا أن هذا ليس متطلبًا عامًا. فبعض الخامات تحرر الذهب عند أحجام أكبر، بينما قد تتطلب الخامات المقاومة طحنًا أكثر نعومة بكثير أو معالجة إضافية.

لذلك، يجب تحديد حجم الطحن المناسب من خلال الاختبارات المعدنية وليس اختياره اعتمادًا على رقم قياسي فقط.

الخطوة 4: التركيز أو التركيز المسبق

لا تحتاج كل مصانع الذهب إلى مرحلة تركيز منفصلة، ولكن يمكن أن يكون التركيز المسبق مفيدًا عندما يحتوي الخام على ذهب حر قابل للاسترداد أو كبريتيدات حاملة للذهب.

التركيز بالجاذبية

يستفيد الفصل بالجاذبية من الكثافة العالية للذهب مقارنةً بمعظم معادن الشوائب. ويمكن أن تشمل المعدات ما يلي:

  • أجهزة التركيز بالطرد المركزي
  • طاولات الاهتزاز
  • الفواصل النابذة (Jigs)
  • الفواصل الحلزونية

يُعد التركيز بالجاذبية مفيدًا بشكل خاص للذهب الخشن أو المتحرر. ويمكن أن يؤدي استرداد هذا الذهب في مرحلة مبكرة إلى تقليل الكمية التي يجب أن تمر عبر الترشيح في المراحل اللاحقة.

التعويم الرغوي

عندما يكون الذهب مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بمعادن الكبريتيد مثل البيريت أو الزرنيخوبيريت، يمكن استخدام التعويم الرغوي لإنتاج مركز غني بالكبريتيدات.

لا يسترد التعويم الذهب بالضرورة على شكل معدن نقي. بل يعمل على تركيز المعادن الحاملة للذهب في تيار أصغر يمكن إخضاعه لمعالجة إضافية.

يمكن لكل من التركيز بالجاذبية والتعويم تقليل حجم المواد المرسلة إلى المعالجة اللاحقة المكلفة، مما قد يقلل استهلاك الكواشف ويحسن كفاءة العملية.

لترشيح

الخطوة 5: الترشيح — السياندة

بالنسبة إلى العديد من خامات الذهب، يُعد الترشيح بالسيانيد طريقة الاستخلاص الكيميائي الرئيسية.

يتمثل المبدأ الأساسي في ذوبان الذهب في محلول سيانيد قلوي مخفف بوجود الأكسجين.

الترشيح في خزانات التحريك

  • يتم خلط الخام المطحون ناعمًا مع محلول السيانيد في خزانات كبيرة مزودة بأجهزة تحريك. وهناك تكوينان مهمان هما:
  • CIL (الكربون في الرشح): يوجد الكربون المنشط داخل خزانات الترشيح أثناء ذوبان الذهب.
  • CIP (الكربون في اللب): تتم عمليتا الترشيح وامتزاز الكربون في مرحلتين منفصلتين.
  • يشكل الذهب المذاب معقدًا قابلًا للذوبان يمكن بعد ذلك امتزازه على الكربون المنشط.

الترشيح بالكومة

بالنسبة إلى بعض خامات الأكسيد منخفضة العيار، قد يكون التكسير متبوعًا بالترشيح بالكومة أكثر ملاءمة من الطحن الناعم والترشيح في الخزانات.

يتم تكديس الخام المكسر على منصة ترشيح مجهزة، ويتم توزيع محلول ترشيح مخفف فوق الكومة. ويتسرب المحلول عبر الخام ويجمع الذهب المذاب لاسترداده لاحقًا.

يمكن للترشيح بالكومة معالجة كميات كبيرة من الخام منخفض العيار نسبيًا، إلا أن معدل الاسترداد والترشيح يعتمدان بدرجة كبيرة على نفاذية الخام، وتركيبه المعدني، وتحرير الذهب، وعوامل أخرى.

بدائل السياندة

تمت دراسة أو تطبيق مواد ترشيح أخرى، بما في ذلك الأنظمة القائمة على الثيوسلفات، لأنواع معينة من الخامات. ومع ذلك، تظل السياندة هي الطريقة السائدة بسبب كيميائها المثبتة، والخبرة الصناعية الواسعة بها، وقدرتها على استرداد الذهب من العديد من أنواع الخامات المختلفة.

الخطوة 6: استرداد الذهب

الخطوة 6: استرداد الذهب من المحلول

  • بعد إذابة الذهب، يجب استرداده من المحلول الحامل للذهب أو الملاط.
  • في دوائر CIL وCIP، يُستخدم امتزاز الكربون المنشط على نطاق واسع. حيث يتلامس المحلول الحامل للذهب مع الكربون المنشط، مما يسمح لمعقد الذهب المذاب بالارتباط بسطح الكربون.
  • قد تستخدم عمليات الترشيح بالكومة أنظمة الكربون في الأعمدة (CIC) لاسترداد الذهب من المحلول.

ثم يخضع الكربون المحمل بالذهب لعملية الإزالة أو التجريد، حيث تعمل ظروف محكومة على إزالة الذهب من الكربون. ويمكن معالجة المحلول المركز الناتج باستخدام الاستخلاص الكهربائي أو طرق استرداد أخرى.

هناك طريقتان شائعتان:

  • الاستخلاص الكهربائي: يتسبب التيار الكهربائي في ترسيب الذهب المذاب على المهبط.
  • Merrill-Crowe: تتم إضافة الزنك إلى محلول صافٍ حامل للذهب، مما يؤدي إلى ترسيب الذهب والمعادن الثمينة الأخرى.
  • يمكن أن تشكل المادة الناتجة حمأة حاملة للذهب أو، في دوائر الاستخلاص الكهربائي، ترسبًا على المهبط تتم معالجته لاحقًا أثناء الصهر.

الخطوة 7: الصهر وإنتاج سبائك دوريه

لا تكون المادة المستردة الحاملة للذهب نقية بما يكفي عادةً لبيعها كذهب مكرر نهائي. ولذلك يتم إرسالها إلى مرحلة الصهر.

أثناء الصهر، يتم تسخين المادة في فرن مع مواد صهارة مختارة. وتساعد المواد الصهارة على دمج المكونات غير المرغوب فيها في خبث منصهر.

تفصل العملية الطور المنصهر الغني بالمعادن الثمينة عن الخبث والشوائب الأخرى. ثم يُصب المنتج الغني بالمعادن الثمينة في قوالب لإنتاج سبائك دوريه.

تحتوي سبائك دوريه عادةً على الذهب والفضة إلى جانب كميات أصغر من الشوائب الأخرى. ويختلف تركيبها الدقيق بدرجة كبيرة حسب المكمن وطريقة المعالجة؛ ويتراوح النطاق الواسع الذي يُذكر أحيانًا لمحتوى الذهب في سبائك دوريه بين حوالي 60–95%، بينما يتكون معظم الباقي من الفضة ومعادن أخرى.

طوة بخطوة لمعالجة خام الذهب

الخطوة 8: تكرير الذهب عالي النقاوة

  • عادةً ما يتم نقل سبائك دوريه إلى مصفاة متخصصة لإجراء التنقية النهائية.
  • من تقنيات التكرير المعروفة عملية ميلر وعملية وولويل.
  • تستخدم عملية ميلر الكلور لإزالة العديد من الشوائب من الذهب المنصهر، ويمكن أن تنتج ذهبًا بنقاوة تبلغ حوالي 99.5%.
  • تستخدم عملية وولويل التحليل الكهربائي ويمكن أن تنتج ذهبًا بنقاوة تبلغ حوالي 99.99% أو أعلى في ظل ظروف التشغيل المناسبة.
  • يعتمد اختيار عملية التكرير على درجة النقاوة المطلوبة، وتركيب التغذية، وتكوين المصفاة، والمتطلبات التجارية.

الخطوة 9: إدارة المخلفات والضوابط البيئية

ينتج عن معالجة الذهب مخلفات ومياه معالجة تتطلب إدارة دقيقة. ويكتسب ذلك أهمية خاصة في العمليات التي تعتمد على السيانيد.

تشمل التدابير الشائعة ما يلي:

  • إزالة سمية السيانيد
  • تخزين المخلفات واحتواؤها
  • إعادة تدوير المياه
  • معالجة مياه العمليات
  • مراقبة التسرب والتصريف
  • التحكم في الغبار والانبعاثات
  • أنظمة الاستجابة للطوارئ

يمكن أن تستخدم إزالة سمية السيانيد تقنيات مثل عملية INCO أو المعالجة القائمة على بيروكسيد الهيدروجين، اعتمادًا على العملية ومتطلباتها البيئية.

تم تصميم مصانع الذهب الحديثة اعتمادًا على التعامل المنضبط مع الكواشف، وإدارة المياه، واحتواء المخلفات، والمراقبة، والمعايير البيئية المعمول بها. وتختلف المتطلبات المحددة وفقًا للوائح المحلية وخصائص العملية.

3. مخطط تدفق كامل لمعالجة خام الذهب

تتطلب خامات الذهب المختلفة مسارات معالجة مختلفة. وتوضح مخططات التدفق المبسطة التالية ثلاث حالات شائعة.

خام الذهب سهل الاستخلاص

التعدين → التكسير → الغربلة → الطحن → التصنيف → الفصل بالجاذبية → الترشيح → استرداد الذهب → الصهر → التكرير

يناسب هذا المسار الحالات التي يمكن فيها تحرير نسبة كبيرة من الذهب من خلال التكسير والطحن التقليديين واسترداده عن طريق الجاذبية و/أو الترشيح بالسيانيد.

خام الذهب الكبريتي

التعدين → التكسير → الطحن → التصنيف → التعويم → معالجة المركز/الترشيح → استرداد الذهب → الصهر → التكرير

بالنسبة إلى الذهب المرتبط بالكبريتيدات، يمكن للتعويم تركيز معادن الكبريتيد الحاملة للذهب قبل المعالجة الإضافية. واعتمادًا على التركيب المعدني، قد يخضع المركز للترشيح المباشر أو للمعالجة المسبقة بالأكسدة.

خام الأكسيد منخفض العيار

التعدين → التكسير → التكتيل (إذا لزم الأمر) → الترشيح بالكومة → استرداد الذهب → التكرير

غالبًا ما يُنظر في الترشيح بالكومة لخامات الأكسيد منخفضة العيار والنفاذة المناسبة. ويمكن استخدام التكتيل عند الضرورة لتحسين نفاذية الكومة وتدفق المحلول.

4.الخلاصة

لا يمثل استخراج الذهب من الصخور عملية واحدة، بل سلسلة من العمليات المترابطة. يبدأ المسار العام عادةً بالتعدين والتكسير والغربلة والطحن والتصنيف، ثم يتبعه واحد أو أكثر من مراحل التركيز والترشيح والاسترداد.

العامل الأكثر أهمية هو الطريقة التي يوجد بها الذهب في الخام. فقد يستجيب الذهب سهل الاستخلاص بشكل جيد للاسترداد بالجاذبية والسياندة، بينما قد يتطلب الذهب المرتبط بالكبريتيدات أو الذهب المقاوم التعويم والمعالجة المسبقة بالأكسدة. أما خامات الأكسيد منخفضة العيار فقد تكون مناسبة بدلًا من ذلك للترشيح بالكومة.

ولهذا السبب، ينبغي تصميم مصنع فعال لمعالجة الذهب وفقًا للتركيب المعدني المحدد للخام، وخصائص تحرر الذهب، والعيار، والصلابة، والاستجابة المعدنية. ويساعد توصيف الخام واختباره بشكل صحيح على تحديد حجم الطحن المناسب، وطريقة التركيز، وتقنية الترشيح، ودائرة استرداد الذهب قبل اختيار المعدات على نطاق صناعي كامل.

الأسئلة الشائعة

السؤال الشائع 1. ما الخطوة الأولى في معالجة خام الذهب؟

تتمثل الخطوة الأولى في المعالجة عادةً في تجهيز الخام وتكسيره. ومع ذلك، ينبغي إجراء التوصيف الجيولوجي والمعدني أولًا لتحديد كيفية معالجة الخام.

السؤال الشائع 2. كيف يسترد الفصل بالجاذبية الذهب؟

يستفيد الفصل بالجاذبية من الفرق في الكثافة بين الذهب ومعادن الشوائب الأخف وزنًا. ويمكن لمعدات مثل أجهزة التركيز بالطرد المركزي، والفواصل النابذة، وطاولات الاهتزاز استرداد الذهب المتحرر الخشن أو الناعم في ظل ظروف مناسبة.

السؤال الشائع 3. هل يمكن لطاولة الاهتزاز استرداد الذهب من الصخور؟

يمكن لطاولة الاهتزاز تركيز جزيئات الذهب المتحررة ذات الحجم المناسب، وخاصة في دوائر التركيز بالجاذبية. وتعتمد فعاليتها بدرجة كبيرة على حجم الجسيمات، ودرجة التحرر، وخصائص التغذية.

السؤال الشائع 4. هل يُستخدم التعويم لاسترداد الذهب؟

نعم. يُستخدم التعويم عادةً عندما يكون الذهب مرتبطًا بمعادن الكبريتيد أو عند إنتاج مركز كبريتيدي للمعالجة اللاحقة.

السؤال الشائع 5. ما المعدات اللازمة لمصنع معالجة الذهب؟

قد يحتاج المصنع النموذجي إلى مغذيات، وكسارات، وغرابيل، وناقلات، وطواحين طحن، ومصنفات، وأجهزة تركيز بالجاذبية، ومعدات تعويم أو دوائر ترشيح، ومكثفات، ومرشحات، ومعدات مناولة المركز والمخلفات.

- END -

الحصول على حل والسعر الآن!

يرجى ملء الاستمارة التالية حتى نتمكن من تلبية أي من الاحتياجات الخاصة بك ، بما في ذلك اختيار المعدات ، وتصميم البرامج ، والدعم التقني وخدمات ما بعد البيع . سوف نتصل بك في أقرب وقت ممكن .

*
*
Whatsapp
*
احصل على الخدمة عبر الإنترنت الحصول على الاقتباس