탄소질 금광석의 염화 전처리 선광 공정 및 방안: “금 탈취” 현상 해결, 처리하기 어려운 광석을 수익원으로 전환

1. 탄소질 물질이 이미 용해된 금을 흡착한다.

광석 내의 흑연, 활성탄 성분, 부식산 등의 탄소질 물질은 활성탄과 유사한 흡착 성능을 지닙니다.시안화 침출 과정에서 금은 시안화금 복합체로 용해되어 용액에 들어가지만, 탄소질 물질이 이미 용해된 금을 다시 고체상으로 흡착시켜 “침출은 되지만 회수는 되지 않는” 현상을 초래한다.

2. 탄소질 물질의 종류에 따라 전처리 난이도가 결정된다.

탄소질 물질마다 “금 탈취” 능력이 크게 다르다: 활성탄질의 흡착 능력이 가장 강하고, 흑연이 그 다음이며, 부식산류는 상대적으로 약하다. 전처리 방식의 선택은 탄소질 물질의 함량 및 존재 상태에 따라 결정된다.

3. 비소와 황과 공생하는 경우가 많아, 처리 난이도가 가중된다.

탄질 금광은 종종 비소 함유 황철광, 독사석 등과 공생하는데, 비소가 금을 감싸고 탄소가 용해된 금을 다시 흡착해 버리기 때문에 이중 간섭으로 인해 일반적인 시안화물 침출율은 극히 낮아 약제가 모두 낭비된다.

4. 일반 공정을 통한 직접 침출은 경제성이 떨어집니다.

전처리를 거치지 않고 직접 시안화 처리를 할 경우, 침출률이 낮을 뿐만 아니라 시안화물 소비량도 높아 경제성이 맞지 않습니다. 침출 전에 반드시 탄소질 물질을 ‘비활성화\'하거나 제거하여 금 탈취 효과를 제거해야 합니다.

1. 산화를 통해 탄소질 물질의 표면 활성을 파괴한다.

염소화제(예: 차아염소산나트륨, 염소 가스 등)는 강력한 산화성을 지니고 있어 탄소질 물질 표면의 활성 흡착 부위를 산화시켜 흡착 용량을 낮춥니다. 처리 후 탄소질 물질의 ‘금 탈취\' 능력이 대폭 감소합니다.

2. 탄소질 물질에 선택적으로 작용하여 금에 미치는 부정적 영향을 줄인다.

전처리 공정에서는 약제 사용량과 반응 조건을 조절하여, 탄소질 물질을 불활성화시키는 동시에 과도한 산화로 인해 후속 침출 효과에 미치는 영향을 방지해야 합니다. 구체적인 약제 투여량 및 반응 매개변수는 선광 실험을 통해 결정해야 합니다.

3. 부유 및 시안화 공정을 결합한 복합 공정을 구성한다.

염화 전처리는 일반적으로 단독으로 사용되지 않고, “부유 농축 → 염화 전처리 → 시안화 침출”로 구성된 복합 공정 내에 포함됩니다. 부유 공정을 통해 먼저 금을 함유한 황화물을 정광으로 농축함으로써 후속 전처리 처리량을 줄입니다.염화 전처리는 탄소질 물질이 금을 가로채는 현상을 제거하며, 시안화 침출을 통해 금을 회수한다.

첫 번째 단계: 파쇄 및 분쇄.

조절식 분쇄기로 1차 분쇄, 원추형 분쇄기로 중·미세 분쇄를 수행하며, 볼 밀 + 분급기를 이용한 폐쇄 회로 분쇄를 실시합니다. 분쇄도는 금 함유 광물의 단체 해리를 보장해야 하며, 동시에 과도한 분쇄는 피해야 합니다.

두 번째 단계: 금 함유 황화물의 부유 농축.

부상기(SF형/XCF/KYF형)를 조합하여 조선, 스윕선, 정선 유닛을 구성하고, 금 함유 황화물을 정광으로 농축합니다.부상의 목적은 후속 전처리 처리량을 줄이는 데 있으며, 전체 광석이 아닌 정광만 처리함으로써 전처리 비용을 대폭 절감합니다. 탄소를 함유한 광석의 경우, 부상 단계에서 탄소질 물질을 억제하여 탄소질 물질이 정광과 함께 농축되거나 부상 거품을 방해하는 것을 방지해야 합니다.

세 번째 단계: 염화 전처리.

부상 정광에 대해 염화 전처리를 실시하여, 염화제를 사용하여 탄소질을 산화/비활성화시키고, 금 탈취 현상을 제거합니다. 이 단계는 탄소질 금광석의 회수율을 높일 수 있는지의 핵심이며, 약제 사용량, 반응 시간, pH 조건은 실험을 통해 결정해야 합니다.

네 번째 단계: 시안화 침출.

전처리를 거친 정광은 CIL/CIP 침출 흡착 시스템으로 유입되며, 침출조에 시안화물과 석회를 첨가하여 pH를 조절하고, 활성탄이 금을 흡착합니다. 금이 함유된 활성탄은 탈착, 전해, 제련 과정을 거쳐 순금(합질금)을 생산합니다.탄소질 물질이 이미 부동태화되었기 때문에 용해된 금이 더 이상 빼앗기지 않아 침출률이 현저히 향상됩니다.

다섯 번째 단계: 광미 처리.

침출 잔재물은 농밀기 및 필터 프레스를 통해 탈수된 후, 건조 배출되거나 배출 기준을 충족하여 방류됩니다.

파쇄·분쇄 공정:

조절식 파쇄기(거친 파쇄) + 원추형 파쇄기(중·미세 파쇄) + 볼 밀(격자형 + 오버플로우형 2단 분쇄) + 나선형 분류기/수력 사이클론(폐회로 분류).

부상 공정:

부상기 시리즈(SF형 자가 흡입식, XCF/KYF형 공기 주입식), 조합형 1차 선별·중간 선별·정선별 유닛; 보조 교반조(약제 혼합), 약제 공급 시스템.

염화 전처리 공정:

전처리 반응조(교반 기능, 내식성 라이닝 포함), 염화제 첨가 장치, pH 조절 시스템, 환기 및 배기가스 처리 장치. 장비 재질은 염화 처리 환경의 부식성에 맞춰 부식 방지 처리(부식 방지 스테인리스강 또는 내식성 코팅 라이닝)를 강화해야 합니다.

시안화 침출 공정:

CIL/CIP 침출 흡착 시스템으로, 침출조(교반 및 공기 주입 기능 포함), 활성탄 흡착 시스템, 금 함유 활성탄 분리 체(활성탄 분리 체/공기 리프터), 탈착 전해 설비(상온 상압/고온 고압), 금 용해로 등이 포함됩니다.

농축·탈수 공정:

농축기(정광 및 광미 탈수) + 필터 프레스(광미 건식 배출) + 탈수 체.

보조 설비:

진동 급식기, 벨트 컨베이어, 슬러리 펌프, 활성탄 이송 펌프, 청수 펌프.

1단계: 요구사항 소통 및 예비 평가.

광석 유형, 탄소질 물질 함량, 원광 등급, 처리량, 목표 지표 및 현장 조건을 파악하여 전처리 방향을 예비적으로 판단합니다.

제2단계: 선광 시험 및 공정 검증.

대표적인 광석 시료에 대해 화학 분석 및 선광 가능성 시험을 실시하며, 여기에는 부유 시험, 염화 전처리 조건 시험, 시안화 침출 시험이 포함됩니다. 이를 통해 서로 다른 전처리 방식에 따른 침출률 차이 및 경제성을 비교 분석합니다. 시험 보고서는 권장 공정 및 예상 회수율뿐만 아니라, 장비 선정 목록과 예비 예산도 직접 첨부합니다.일반적인 검증 기간은 약 3~4주이며, 완전한 방안 보고서를 작성하는 데는 보통 30~45일 정도 소요됩니다. 광석의 성질이 특히 복잡한 경우 검증 공정을 추가해야 하므로 기간이 그에 따라 연장됩니다.

제3단계: 공정 설계 및 장비 선정 견적.

시험 데이터를 바탕으로 부유 선별 + 염화 전처리 + 시안화 공정을 확정하고, 공정 흐름도, 장비 구성 목록, 선정 방안 및 예산 견적을 제시합니다.

제4단계: 엔지니어링 도면 설계.

공장 부지 평면 배치도, 장비 기초도, 배치도, 배관도, 토목 조건도를 작성하고, 완전한 기술 설명서를 제공합니다.

제5단계: 장비 제조 및 공급.

도면에 따라 핵심 장비를 생산하며, 비표준 부품(방청 재질, 특수 작업 조건에 적합)은 필요에 따라 맞춤 제작합니다. 표준 장비의 제조 기간은 60~90일이며, 비표준 맞춤 제작의 경우 이에 따라 기간이 연장됩니다.

제6단계: 설치·시운전 및 인력 교육.

파견 엔지니어가 현장에서 설치를 지도하고, 단일 장비 시운전 및 원료 투입 연동 시운전을 주도하며, 적격 금이 생산될 때까지 전처리 약제 처방, 분쇄 입도 및 침출 매개변수를 최적화합니다. 또한 고객 팀을 대상으로 이론 및 실습 교육을 실시합니다.

선광 시험 및 공정 검증만 수행(사전 처리의 타당성 및 경제성 우선 판단);

공정 설계 및 설비 선정 견적만 구매;

엔지니어링 도면만 구매;

단일 장비 또는 일괄 장비만 조달;

엔지니어를 초청하여 현장 시운전만 의뢰;

또는 EPC 턴키 방식을 선택하여 설계, 장비, 설치 지도, 시운전 및 교육을 총괄하고, 최종 가동 지표에 대한 책임을 집니다.