각砾암형 금광 전량 침전물 시안화 처리 기술 분석 및 고효율 금 회수 방안

1. 금은 주로 자유 상태나 반자유 상태로 존재한다.

자갈암형 금광에서 금은 주로 결합질, 자갈의 균열 또는 석영 입자 사이의 틈새에 존재하며, 거친 입자의 금과 미세한 입자의 금이 공존할 수 있다.카린형 광석처럼 “황화물 결정 격자 안에 보이지 않는 금이 포집된” 광석에 비해, 자갈암형 광석의 금은 상대적으로 쉽게 분리될 수 있으며, 이것이 전체 슬러지 시안화 처리의 타당성을 뒷받침하는 전제 조건이다.

2. 황화물 함량은 일반적으로 높지 않다.

대부분의 자갈암형 금광에서는 황철광, 비소석 등 금을 함유한 황화물의 함량이 제한적이며, 금이 황화물 운반체에 전적으로 의존하지 않는다. 황화물이 적다는 것은 시안화물 소모 물질이 적고, 시안화 침출 환경이 상대적으로 “깨끗하다”는 것을 의미한다.

3. 간섭 원소를 하나하나 점검해야 한다.

이 점이 핵심이다. 자갈암형 광석의 개체 간 차이는 매우 크다. 일부 광구에서는 비소, 탄소, 안티모니 함량이 매우 낮아 직접 시안화 처리가 가능하지만, 일부 광구에서는 결합질에 탄소질 물질이나 비소 광물이 포함되어 있어 직접 시안화 침출률이 크게 떨어질 수 있다.단순히 “각砾암형”이라는 이유만으로 직접 시안화 처리가 가능하다고 가정해서는 안 되며, 반드시 광석 시료 분석 데이터를 근거로 판단해야 한다.

4. 자갈암체의 구조가 불균일하여 광석 성질의 변동 폭이 클 수 있습니다.

서로 다른 자갈대나 깊이에 따라 광석의 금 입도, 황화물 함량, 점토화 정도에 차이가 있을 수 있으므로, 공정 설계 시 변동 범위와 운영 오차 허용 범위를 고려해야 한다.

조건 1: 금이 주로 자유 상태로 존재하고, 황화물이나 맥석에 미세 입자로 포집된 금의 비율이 낮아야 한다.

분쇄 후 금이 충분히 노출되어야만 시안화물이 접촉할 수 있습니다. 분석 결과 상당 비율의 금이 미세 입자로 황화물이나 맥석에 포집되어 있는 것으로 나타나면, 아무리 미세하게 분쇄해도 해리되지 않아 직접 시안화 침출률이 높아지지 않습니다.

조건 2: 비소, 탄소, 안티몬 등의 간섭 원소가 포함되지 않거나 적게 포함되어야 한다.

비소는 시안화물을 소모하고 금 입자 표면을 불활성화시킵니다. 탄소질 물질은 ‘금 탈취\' 현상을 일으켜 이미 용해된 금-시안화물 복합체를 다시 흡착시켜 제거하며, 안티몬 역시 침출을 방해합니다. 이 성분들의 함량이 높을 경우, 반드시 전처리를 거친 후 침출을 진행하거나 부유 농축 공정을 선택해야 합니다.

조건 3: 시안화물 소모 물질이 적어야 한다.

광석 속의 구리, 철 황화물, 산화 광물 등은 시안화물을 소모시키며, 시안화물 소모량이 많으면 약제 비용이 상승하므로 경제성을 재검토해야 한다.

조건 4: 분쇄 입도가 경제적으로 해리 요건을 충족할 수 있어야 한다.

전광(全泥) 시안화 처리에서는 모든 원광을 미세하게 분쇄해야 하며, 분쇄 에너지 소비는 전체 공정에서 가장 큰 비용 항목 중 하나입니다. 금의 분산 입도가 너무 미세하여 초미세 분쇄를 통해야만 해리될 수 있는 경우, 분쇄 비용이 이익을 잠식할 수 있습니다.

CIL(탄소 침출법)

침출과 활성탄 흡착이 동시에 진행되며, 침출과 흡착이 병행됩니다. 활성탄은 마지막 단계의 탱크에서 투입되어 역류하며 앞으로 이동하며, 광슬러지와 반대 방향으로 접촉합니다. 공정이 간결하고 탱크 수가 적어 중소형에서 대형 선광장에 적합하며, 현재 더 널리 적용되는 방식입니다.

CIP(탄소슬러리법)

먼저 침출을 완료한 후, 흡착 탱크로 이동하여 활성탄을 투입합니다. 침출 시간이 더 충분하고 단계별 제어가 더 정밀하여, 침출 속도가 빠르고 단계별 제어가 필요한 광석에 적합하며, 대형 선광장에서 흔히 사용됩니다.

1. pH 제어.

침출은 알칼리성 조건에서 진행되며, pH는 일반적으로 10~11로 제어하고 석회 또는 수산화나트륨으로 조절한다. pH가 너무 낮으면 시안화물이 쉽게 휘발되어 손실되며, 너무 높으면 침출 속도와 석회 소비량에 영향을 미친다. 석회 첨가는 안정적이고 지속적으로 이루어져야 한다.

2. 분쇄 입도.

금의 해리도를 결정하며, 전체 광석 시안화 회수율의 첫 번째 변수입니다. 분쇄도가 충분하지 않으면 포집된 금이 추출되지 않으며, 과도하게 분쇄하면 에너지 소비와 광석의 점토화가 증가하여 후속 농축 및 흡착 공정에 영향을 미칩니다. 분쇄도는 분쇄 시험과 침출 시험을 통해 공동으로 결정합니다.

3. 시안화물 농도 및 사용량.

농도가 너무 낮으면 침출 속도가 느려지고, 너무 높으면 약제를 낭비할 뿐만 아니라 환경 처리 부담도 증가한다. 광석의 시안화물 소비 특성에 따라 동적으로 조정해야 하며, 전용 약제 투입 시스템을 통해 정밀하게 제어해야 한다.

4. 침출 시간과 탱크 단계 수.

다중 탱크를 직렬로 연결하여 침출 시간을 확보하며, 단계 수는 침출 동역학에 따라 결정됩니다. 침출 시간이 부족하면 금이 완전히 용해되지 않으며, 단계 수가 지나치게 많으면 투자 낭비가 발생합니다.

5. 활성탄 농도 및 금 함유 활성탄 관리.

활성탄 농도는 흡착률에 영향을 미치며, 금 함유 활성탄은 적시에 회수 및 탈착하여 활성탄이 시스템 내에서 ‘포화\'되어 흡착 능력을 상실하는 것을 방지해야 한다. 활성탄 회수 장치의 용량과 탈착 전해 용량은 금 함유 활성탄 생산량과 일치해야 한다.

6. 용존 산소.

시안화물 침출에는 산소의 참여가 필요하므로, 침출조에 공기를 주입해야 한다. 공기 주입이 부족하면 침출 속도가 느려지고, 과도하면 에너지 소비가 증가한다.

7. 농밀 탈수.

분쇄 후 슬러리 농도는 침출 요구 사항에 맞게 조정해야 하며, 농축기 탈수는 특히 점토 함량이 높은 각砾암 광석의 경우 핵심 단계입니다.

파쇄 및 분쇄 공정:

진동 급식기 → 턱식 파쇄기(1차 파쇄) → 원추형 파쇄기(중·미쇄) → 원형 진동 체 → 볼 밀 (1단 격자형 + 2단 오버플로우형, 또는 규모에 따라 단일 단으로 구성) → 나선형 분류기/수력 사이클론 폐쇄 회로. “많이 분쇄하고 적게 연마한다”는 원칙을 따릅니다.

농축·탈수 공정:

고효율 농축기(광석 슬러리 농도 조절), 점토 함량이 높을 경우 응집제 주입 시스템을 장착할 수 있습니다.

침출·흡착 공정:

침출조(교반 및 공기 주입 기능, 다중 조 직렬 연결) → 이중 임펠러 고효율 탄소 침출조(CIL, 침출 및 흡착 동시 진행) 또는 흡착조(CIP) → 탈탄 체(금 함유 탄소와 광맥액 분리) → 탈탄기(금 함유 탄소 추출) → 활성탄 첨가 시스템.

탈착·전해 공정:

산세척 → 탈착 전해 설비(상온·상압은 일반 처리에 적합, 고온·고압은 탈착이 더 철저하여 대형 광산이나 탈착이 어려운 광석에 적합) → 전해조 → 용금로에서 합금 금을 생산.

광미 처리 공정:

광미 농축기 → 판형 필터 프레스(광미 건식 배출) → 폐수 처리 및 시안화물 분해 시스템(환경 기준 충족).

보조 설비:

슬러리 펌프, 탄소 이송 펌프, 벨트 컨베이어, 교반조, 약제 제조 및 첨가 시스템, 전압 안정화 및 소프트 스타트 전기 설비.

금의 포화도가 높고 직접 침출률이 낮은 경우:

먼저 부유법을 통해 금이 함유된 황화물을 농축하여 정광을 생산하고, 정광 전처리(독점 약제/소성/가압 산화/생물학적 산화)를 통해 금의 포착 상태를 해제한 후 시안화 처리를 진행합니다. 부유법의 가치는 전처리가 필요한 대량의 원광을 소량의 정광으로 축소하는 데 있습니다.

비소와 탄소의 간섭이 뚜렷한 경우:

부유법을 통해 탄소질 물질을 억제하거나 비소-금 정광을 별도로 부유한 후, 전처리를 통해 금의 납치 및 둔화 효과를 제거한 뒤 침출을 진행한다.

거친 입자의 유리 금과 미세한 입자의 포집 금이 공존하는 경우:

분쇄 회로에 원심 선광기를 배치하여 조립 금을 미리 회수하고, 부유법으로 황화물을 농축한 뒤, 정광을 전처리한 후 시안화 처리를 실시하여 “중선 + 부유 + 시안화” 복합 공정을 적용한다. 조립 금은 “조기에 많이 회수”하여 과도한 분쇄로 인한 손실을 방지한다.