岩金鉱のモジュール式選鉱プラントはどのように建設するか？CIP/CIL生産ライン一式のEPCターンキーソリューション

岩金鉱の選鉱所建設において、従来の方式は「現場での土木工事、部品ごとの出荷、現場での組み立て」であり、工期は1年以上かかることも珍しくありません。海外プロジェクトでは、通関、物流、現地施工チームとの連携における不確実性がさらに重なります。ますます多くの鉱山所有者がモジュール式選鉱プラントに注目し始めています。中核となるプロセスセクションを工場内でモジュールとしてプレハブ化し、現場へ輸送して迅速に組み立てることで、CIP/CIL一式生産ラインおよびEPCターンキー方式による統合管理と組み合わせ、プラント建設期間と現地導入リスクを低減します。しかし、モジュール化は単に「設備をコンテナに詰め込む」ほど単純なものではありません。どの工程がモジュール化に適しているか、CIPとCILをどう選択するか、EPCの範囲をどのように設定するかが、プロジェクトの成否を直接左右します。本記事では、岩金鉱のモジュール化選鉱プラントの建設ロジックを中心に、CIP/CIL生産ライン全体のEPCターンキーソリューションについて体系的に解説します。

一、岩金鉱モジュール式選鉱プラントとは何か？

モジュール式選鉱プラントの中核となる考え方は「工場でのプレハブ化、現場での組立」である。選鉱プラントをプロセス機能に応じて、破砕モジュール、粉砕・分級モジュール、浸出・吸着モジュール、脱着・電解モジュール、濃縮・脱水モジュール、配電・制御モジュールなど、いくつかのモジュールユニットに分割し、各モジュールは製造拠点内で設備の統合、配管の事前組立、電気配線、出荷前試験を完了させた後、一体となって現場へ輸送され、モジュール間の標準化されたインターフェースを通じて迅速に接続されるため、現場での溶接、コンクリート打設、試運転の作業量を大幅に削減できる。

岩金鉱山にとって、モジュール化の価値は主に以下の3点に表れています：

第一に、工期の短縮です。現場の土木工事とモジュールの製造を並行して進めることができ、モジュールが現場に到着後は「積み木を組み立てる」ように配置・接続されるため、設置・試運転の期間が大幅に短縮されます。

第二に、品質管理が可能である。配管経路、電気配線、設備の位置合わせは工場内で完了し、テストも実施されるため、現場の天候、作業員の技術レベル、施工条件の影響を受けず、「現場での設置が図面と一致しない」といった事態を回避できる。

第三に、移転や生産拡大が容易である。モジュール化構造は、鉱山拠点が分散している場合や段階的に建設されるプロジェクトに適しており、将来の生産拡大時にはモジュールを追加するだけで済み、一からやり直す必要がない。

なお、モジュール化がすべてに適用されるわけではない点に留意が必要である。土木基礎、工場建物の構造、大型タンクなどは依然として現場施工が中心となる。モジュール化の重点は、プロセス設備の統合部分と電気制御部分にある。この境界線を明確に区別してこそ、モジュール化は真にコストと時間を節約できる。

二、CIP/CIL生産ライン一式にはどのようなモジュールが含まれるか？

岩金鉱の全泥シアン化法による金抽出の主流プロセスは、CIP（炭スラリー法）またはCIL（炭浸法）であり、完全な一貫生産ラインは通常、以下のモジュールで構成されます：

1. 破砕モジュール。ジョークラッシャーによる粗破砕＋コーンクラッシャーによる中・細破砕を行い、振動フィーダー、ベルトコンベア、円振動スクリーンを組み合わせ、「破砕を多く、粉砕を少なく」という原則に従います。モジュール式の破砕ステーションは、破砕機、フィーダー、選別装置、搬送装置を鋼製フレームに統合しており、現場では基礎設置と接続を行うだけで済みます。

2. 粉砕・分級モジュール。ボールミル（第1段：格子型＋第2段：オーバーフロー型、または単段構成）＋スパイラル分級機またはハイドロサイクロンによる閉回路。粉砕細度は金の解離度に基づいて決定される。粉砕モジュールは基礎荷重および位置合わせに対する要求が高いため、通常は「設備＋ベース＋局部配管」というモジュール式で納入され、基礎は現場で打設される。

3. 浸出・吸着モジュール（CIP/CILの中核）。多槽直列式浸出槽（撹拌・通気機能付き）、活性炭吸着システム、炭分離スクリーン、炭回収装置、二重インペラ式高効率炭浸槽（CILプロセス）。CILは浸出と吸着を同時に行い、プロセスがコンパクトで槽数が少ない。CIPは浸出後に吸着を行うため、浸出時間がより十分に確保され、浸出速度が遅い鉱石や段階的な制御が必要な鉱石に適している。このモジュールは配管が密集しており、バルブや計器類も多いため、工場での事前統合に最も適した工程である。

4. 脱着・電解モジュール。金含有活性炭は酸洗浄後、脱着カラム（常温常圧または高温高圧）に送られ、脱着液の電解により金スラッジが得られ、さらに溶解炉に送られて純金が生み出される。このモジュールは、スキッドマウントユニットとして一体的に統合可能である。

5. 濃縮・脱水モジュール。高効率濃縮機、プレート＆フレーム式フィルタープレス（尾鉱の乾式排出、精鉱の脱水）、脱水スクリーン、および凝集剤添加システムと循環水システムを備える。

6. 配電・制御モジュール。ソフトスタート／インバータ構成、電圧安定装置、PLC制御システム、計器およびケーブルトレイ。海外プロジェクトでは、電力供給の不安定さに対応するため、主電源または予備電源としてディーゼル発電機セットを統合する必要がある。

三、CIPかCILか？鉱石をまず検討し、モジュールを決定する

CIPとCILの根本的な違いは、浸出と吸着を同一槽で行うかどうかにある：

• CIL（炭浸法）： 浸出と活性炭吸着が同時に行われ、活性炭は最後の槽で投入され、逆流して前方へ移動する。プロセスがコンパクトで、槽の数が少なく、投資コストが比較的低いため、中小規模から大規模の選鉱所に適しており、一般的な岩金鉱山でよく採用される方法である。

• CIP（炭スラリー法）：まず複数の槽を直列に接続して浸出を行い、浸出済みのスラリーを吸着槽に送り込んで活性炭を添加する。浸出時間がより十分に確保でき、段階的な制御もより精細に行えるため、浸出速度が比較的速い鉱石や大規模な選鉱所に適しており、浸出動力学が比較的遅い鉱石に対してもより確実な処理が可能である。

選定の根拠は鉱石試験データである：浸出速度曲線、金の存在状態、伴生元素（ヒ素、炭素、アンチモンを含む場合は事前処理が必要）、スラリーの泥化度。粘土分の多い鉱石の場合は、鉱石の洗浄・脱泥を強化し、撹拌および通気設備を最適化する必要がある。そうしなければ、CIL/CIPのいずれのプロセスも円滑に稼働しない。プロセスルートが誤っていると、モジュール化によってその誤りがより早く現実のものとなってしまいます。したがって、試験とプロセス設計はモジュール製造に先立って行わなければなりません。

四、EPCターンキー方式：境界線はどこに引くか？

GoldProcessingPlantのEPCターンキー方式における中核原則は、「当社が責任を負う部分は一貫して担当し、顧客の協力が必要な部分については事前に説明を行う」というものです：

当社の責任範囲：プロセス設計および技術案（鉱石特性分析、プロセス決定、薬剤処置）、エンジニアリング設計および図面（敷地計画図、設備配置図、土木条件図）、中核設備の製造および関連供給（破砕、粉砕、浮選／重選、CIL/CIP浸出・吸着、濃縮・脱水、配電・制御）、現場据付技術指導、試運転・調整および要員研修、アフターサービスおよび予備部品供給。

お客様のご担当範囲： 土木工事（当社の土木条件図に基づき実施。建築構造の施工図一式は、現地の有資格設計事務所が作成）、現地設置作業員の手配（当社のエンジニアが現場で設置方法を指導）、現場の「三通一平」および吊り上げ・試運転条件の整備、現地法規制への準拠手続き。

なぜこの分業の方が費用対効果が高いのか：中国から多数の作業員を海外現場に派遣する場合、航空券、ビザ、宿泊費に加え高額な日当がコストを大幅に押し上げてしまいます。お客様が現地で一般の据付作業員を手配し、当社が派遣したエンジニアが技術指導を行うことで、施工基準を確保しつつ、人件費を大幅に削減できます。もしお客様の現地に施工能力が確かにない場合は、別途フルパッケージ方式について協議し、契約書に明記することができます。

なぜモジュール化とEPCは本質的に相性が良いのか： モジュールのプレハブ製造は自社製造拠点で完了し、プロセスエンジニアと機械エンジニアが同一チームで連携し、図面通りにモジュールのインターフェースが確保されます。現場では同一チームが設置指導と連動試運転を統括するため、責任の連鎖に断絶がなく、問題が発生しても設計事務所、機器メーカー、または施工チームに責任を転嫁することはありません。

五、プロジェクトのスケジュールはどのように組むか？

一般的な金鉱山プロジェクトは、プロセス設計の開始から操業開始まで約8～15ヶ月を要し、主な工程は以下の通りです：プロセスフローの設計・機種選定・見積もり：約7～15日→施工図面の設計：約20～30日→設備製造：60～120日→物流：30～60日→据付・試運転：60～150日。モジュール化の価値は「並行作業」にある。プロセスの中核パラメータ（粉砕細度、浸出段数、浸出時間）が確定次第、モジュールは工場での製造に移行でき、全図面の完成を待つ必要はない。顧客は土木条件図に基づき、「三通一平」および工場建物の基礎工事を並行して進めることができる。海外プロジェクトでは、通関および内陸輸送のバッファ（約30日）を必ず確保し、こうした移行・引き継ぎ工程のために追加の余裕時間を設ける必要があります。処理が困難な鉱石、遠隔地の鉱区、または大量の非標準カスタマイズ品については、この期間にさらにバッファを加える必要があります。

六、品質保証と協力方式

GoldProcessingPlantは、山東省と江西省に2つの自社製造拠点を有しており、敷地面積は約5万平方メートル、近代的な標準工場は2万平方メートルに及びます。大型CNCマシニングセンターやレーザー切断機を完備し、設備試験プラットフォームおよび選鉱試験センターを設置しています。ISO9001品質マネジメントシステムを運用しており、製品はCE認証を取得しています。年間生産能力は500台セットを超え、プロジェクトはアフリカ、南米、中央アジア、東南アジアなどの主要な金鉱産地をカバーしており、処理規模は30～5,000トン/日です。

提携に強制的なセット販売はありません：選鉱試験とプロセス検証のみ、プロセス設計または施工図面の購入のみ、単体または一式の設備の調達のみ、エンジニアによる現場での試運転のみ、あるいはEPCによるターンキー方式での一括請負も可能です。事前の試験費および設計費は、後日設備またはEPC契約を締結する際に全額相殺可能です。回収率の指標は鉱石の特性とプロセス条件に基づいて設定され、試運転目標は契約書に明記されます。同一の鉱石源および同一の操作条件に基づき、合理的な検収基準を定めます。品質保証期間は12ヶ月で、期間満了後も長期にわたり予備部品を供給し、プロセスの最適化に関する提案を行います。

岩金鉱用モジュール式選鉱プラントにおいて、モジュールは形式であり、プロセスが中核であり、EPCが責任の最終保証となります。まず鉱石を理解し、次にプロセスを決定し、プロセスに応じてモジュールを配置し、同一チームが調整を行い、金を取り出す——これこそが、CIP/CIL生産ライン一式のターンキーソリューションの正しい進め方です。GoldProcessingPlant――まず鉱石を理解し、その上で設備を配置する。