칼린형 금광 탄침 공장의 설비 선정 방법은? CIP/CIL 전체 설비 및 EPC 턴키 솔루션

한 마디로: 칼린형 금광의 탄소 침출 공장은 “원광을 직접 침출”하는 곳이 아니라, “부유 정광(또는 전처리 후 원료)을 처리”하는 탄소 침출 공장이다. 공정 설계의 첫 단계는 전처리 공정을 확정하는 것이며, 두 번째 단계에서야 비로소 CIP/CIL 설비 구성을 결정한다.

공정 1: 부유 정광 → 전처리 → 시안화(CIP/CIL)

적용 대상: 비소 및 탄소를 함유하고 미세 입자로 둘러싸인 전형적인 칼린형 광석.

공정 논리: 파쇄 및 분쇄(황화물이 단자로 분리될 때까지 미세 분쇄)→ 부유 선광을 통한 금 함유 황화물 농축(탄소 함유 광석의 경우 탄소질 물질 억제 필요) → 정광 전처리(독점 약제/소성/가압 산화/생물학적 산화/화학적 산화) → 시안화 침출 → CIP/CIL 흡착 → 탈착 전해 → 금 슬러지 제련.

설비 선정 요점: 전처리 방식이 핵심 변수입니다. 소성, 가압 산화, 생물학적 산화의 투자 및 운영 비용 차이가 크므로 시험을 통해 확정해야 합니다. 부유 정광의 품위와 황 회수율은 후속 전처리 공정의 경제성에 직접적인 영향을 미칩니다.

공정 2: 부유 정광 → 직접 시안화(CIP/CIL)

적용 대상: 포화도가 낮고 전처리 후 침출률이 허용 가능한 광석, 또는 부유 정광을 미세 분쇄한 후 금이 부분적으로 분리되는 경우.

공정 논리: 부유 농축 → 정광 재분쇄 → 시안화 침출 → CIP/CIL 흡착 → 탈착 전해.

선정 요점: 실험을 통해 정광의 직접 침출 회수율이 경제적으로 타당한지 확인해야 하며, 정광 재분쇄의 입도(세도)가 핵심 매개변수이다.

공정 3: 원광 전처리 → 전체 슬러리 시안화(CIP/CIL)

적용 대상: 탄소질 물질이 포함되어 금 납치 효과가 발생하지만, 금의 포착 정도가 심하지 않은 광석.

공정 논리: 원광 파쇄 및 분쇄 → 전처리 통해 금 포획 효과 제거 (예: 탄소질 물질 억제, 부동태화 처리) → 전체 슬러리 시안화 → CIP/CIL → 용출 전해.

선정 요점: 전처리는 대상에 대한 특이성이 강하므로, 금 탈취 효과 제거 효과를 실험을 통해 검증해야 한다.

핵심 원칙: 칼린형 금광의 탄소 침출 공장 설비 선정 시, 반드시 먼저 광석 특성 분석과 전처리 시험을 수행하여 데이터를 바탕으로 전처리 공정과 침출 지표를 확정한 후, CIP/CIL 설비 구성을 논의해야 한다. 전처리 단계를 건너뛰고 바로 탄소 침출 설비를 구성하는 것은 칼린형 광산에서 가장 큰 설비 선정 오류이다.

1. 파쇄·분쇄 공정 — 미세 분쇄는 분리 전제 조건

• 파쇄: 턱파쇄기(조파쇄) + 원추파쇄기(중·미세 파쇄), ‘많이 파쇄하고 적게 분쇄\' 원칙 적용;
• 분쇄: 볼 밀(격자형 + 오버플로우형 2단 분쇄)과 수력 사이클론을 폐쇄 회로로 연결하여, 금 함유 황화물이 단립으로 분리될 때까지 미세 분쇄;
• 선정 요점: 칼린형 광석의 함유 입도가 미세하고, 분쇄 세도 요구 사항이 높으며, 분쇄기 사양과 분류 효율이 직접적으로 부유 및 침출 효과를 결정합니다.

2. 부유 공정(칼린형 광석 특유의 공정) — 금 함유 황화물 농축

• 부상기: SF형(자가 흡입식), XCF/KYF형(공기 주입식, 대형화 시 우선 선택), BF형, JJF형으로 구성되어 1차 선별, 중간 선별, 정선별 유닛을 형성;
• 약제 체계: 집진제, 발포제, pH 조절제, 억제제(탄소 함유 광석의 경우 탄소질 물질 억제, 비소 함유 광석의 경우 독사석 억제 또는 비소-금 정광을 별도로 부유);
• 선정 요점: 부유 단계 수와 약제 처방이 정광 등급과 황 회수율을 결정하며, 후속 전처리 비용에 직접적인 영향을 미칩니다.

3. 전처리 단계 — 포켓 해제 및 간섭 제거

• 방식 선택: 전용 약제 전처리, 소성, 가압 산화, 생물학적 산화, 화학적 산화 등 광석의 성질과 실험 데이터에 따라 결정;
• 선정 요점: 전처리는 칼린형 광산의 투자 및 운영 비용 중 가장 큰 비중을 차지하므로, 실험을 통해 다양한 방식의 경제성을 비교해야 함; 탄소 함유 광석은 침출 전에 불활성화하거나 탄소질 물질을 제거해야 함.

4. 침출·흡착 단계 — CIP/CIL의 핵심

• 침출조: 교반 및 공기 주입 기능 포함, 다중 조 직렬 연결, 시안화물 및 석회 첨가를 통해 pH 10–11로 조절;
• 활성탄 흡착 시스템: CIL은 침출과 흡착을 동시에 수행(공정이 간결), CIP는 침출 후 흡착(세분화된 단계별 제어); 활성탄 농도와 금 함유 활성탄 관리가 핵심;
• 금 함유 활성탄 분리 체: 활성탄 차단 체/공기 리프터, 활성탄 유실을 방지;
• 설비 선정 요점: 침출 시간과 흡착 시간의 조화, 탱크 수와 직렬 연결 방식, 교반 및 공기 주입 효율을 전처리 후 원료의 침출 특성에 따라 결정.

5. 탈착·전해 및 광미 공정

• 해리 컬럼: 상온·상압 또는 고온·고압, 금 함유 활성탄의 탈착 난이도에 따라 결정;
• 전해조: 귀금속 용액량 및 금 농도에 맞춰 설정하며, 전류 효율과 금 슬러지 품위를 중점적으로 고려;
• 광미 처리: 필터 프레스 건식 배출 또는 농축·밀도 조정 후 기준 충족 처리, 비소 함유 광미는 안정화/고형화 등 환경 보호 요건을 고려해야 함;
• 설비 선정 요점: 비소와 탄소를 함유한 광석의 광미는 환경 규제 준수 요건이 높으므로, 해외 프로젝트의 경우 현지 환경 기준을 사전에 고려해야 합니다.

소요 기간 참고: 칼린형 금광은 부유 선별 및 전처리 공정이 추가되므로, 시험 기간과 시운전 기간이 일반 광산보다 길다. 일반 검증은 약 3~4주, 전체 방안 보고서는 30~45일 소요되며, 전체 프로젝트 기간은 8~15개월이다. 처리하기 어려운 광석의 경우 더 많은 여유 기간을 확보해야 한다.