礫岩型金鉱の処理―専門的な金鉱選鉱設備とプロセスソリューション―高効率な金抽出技術

一言で言えば、礫岩型金鉱は「規模が大きく、粒度が細かく、成分が複雑」であるため、プロセスルートは試験に基づいて決定し、設備は大処理量と微粉砕の要件に合わせて選定する必要がある。

プロセス1：全泥シアン化処理（CIL/CIP）――一般的な礫岩型金鉱山における第一の選択肢

適用条件：金が主に微細な遊離状態で存在し、脈石が単純で、炭素質物質を含まないか含有量が低く、硫化物の含有量が高くない場合。

プロセスフロー：破砕・粉砕 → 濃縮・脱水 → 浸出槽（シアン化物添加、石灰によるpH調整）→ 活性炭吸着（CIL：浸出と吸着を同時に行う／CIP：浸出後に吸着を行う）→ 金担持炭の解離・電解 → 金スラリーの精錬 → 尾鉱処理。

利点：プロセスが短く、回収率が高く、微細な遊離金の回収が徹底されている。これは、大多数の一般的な礫岩型金鉱山における主流のプロセスである。

ルート2：重選＋シアン化法併用――粗粒金が共存する場合

適用条件：鉱石中に粗粒金と微粒金が共存する場合、または粉砕・製錬回路において、あらかじめ粗粒の単体金を回収する必要がある場合。

プロセス論理：破砕・粉砕回路に遠心選鉱機／跳汰機を設置して粗粒金を回収 → 重選鉱濃縮物のシェーカーによる精選 → 重選鉱尾鉱をCIL／CIPに送り込み、微粒金を浸出。

利点：粗粒金を「早期に多く回収」することで、過度の粉砕による損失を防ぎ、全体的な回収率を向上させる。

ルート3：浮選＋シアン化法併用――硫化物中の金または炭素質物質

適用条件：金が黄鉄鉱、砒砂などの硫化物と密接に共生している場合、または炭素質物質による金奪取効果が生じている場合。

プロセスフロー：破砕・粉砕 → 浮選による含金硫化物の濃縮（炭素質鉱石の場合は炭素質物質の抑制が必要）→ 浮選精鉱を製錬へ送るか、前処理後にシアン化処理へ → 浮選尾鉱は品位に応じて再浸出を行うか否かを決定。

利点：後工程の処理量を削減し、炭素質鉱物の干渉を回避できるため、処理が困難な礫岩型鉱石に適している。

ルート4：前処理＋シアン化――ヒ素・炭素含有の難処理鉱石

適用条件：ヒ素・炭素を含み、微細粒子が金を包有しており、通常のシアン化浸出率が低いもの。

プロセスフロー：浮選による濃縮 → 独自薬剤／焙焼／生物酸化／加圧酸化による前処理 → シアン化浸出 → 解析電解。

利点：包埋状態を解消し、金奪取効果を排除することで、「処理困難」を「回収可能」に変える。

選定の要点：まず鉱石特性分析と浸出試験を行い、データに基づいてプロセスを決定し、定型的な手法に固執しない。

1. 破砕・粉砕工程――大処理量＋微粉砕による解離

• 破砕：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。「多破砕・少粉砕」を徹底し、粉砕エネルギー消費を低減。大規模プロジェクトでは、多段破砕＋篩分による閉回路を採用可能。
• 粉砕：グリッド型ボールミル（第1段粗粉砕）＋オーバーフロー型ボールミル（第2段微粉砕）を、ハイドロサイクロンと組み合わせて閉回路を構成する。礫岩型金鉱の鉱物粒度は微細であるため、第2段粉砕＋微粉砕が解離度を確保する鍵となる。
• 選定の要点：処理量に応じて粉砕機の仕様を合わせ、「大馬力で小車を引く」ような事態を避ける。礫岩と結合物の粉砕性は大きく異なるため、試験を通じて粉砕時間と細度を決定する必要がある。

2. 重選工程（設置されている場合）——粗粒金の早期回収

• 遠心選鉱機：粉砕回路から粗粒の単体金を回収し、過粉砕による損失を防ぐ；
• シェーカー：重選精鉱の選別；
• 選定のポイント：重選を粉砕回路のどの位置に配置するか、回収粒度範囲は、鉱石中の粗粒金の含有量に基づいて決定する必要がある。

3. 浸出・吸着工程――CIL/CIPの中核

• 浸出槽：撹拌および通気機能を備え、複数の槽を直列に接続し、シアン化物および石灰を添加してpHを10～11に調整；
• 活性炭吸着システム：CILは浸出と吸着を同時に行う（プロセスがコンパクト）、CIPは浸出後に吸着を行う（段階的な制御が精細）；活性炭濃度および金担持炭の管理が鍵となる；
• 金含有活性炭分離スクリーン：活性炭保持スクリーン／エアリフターにより、活性炭の流失を防止；
• 選定のポイント：浸出時間と吸着時間の整合、槽の数と直列接続方式、撹拌・通気効率。試験データと規模に基づいて決定する。

4. 解析・電解工程――金担持活性炭から精製金へ

• 解離カラム：常温常圧（一般的な鉱石、中小規模）または高温高圧（脱着困難な活性炭、大規模）；
• 電解槽：貴金属溶液の量と金濃度に適合させ、電流効率と金スラッジの品位に留意する；
• 付属設備：整流電源、加熱循環システム、金スラッジの圧濾および精錬設備；
• 選定のポイント：脱着能力と炭の生成速度を整合させ、炭の循環が途切れないようにする。

5. 濃縮・脱水および尾鉱工程――環境規制への準拠

• 濃縮機：浸出前のスラリー濃縮、尾鉱の脱水；
• フィルタープレス：尾鉱の乾式排出、精鉱の脱水；
• 選定のポイント：尾鉱処理は現地の環境規制に準拠する必要があり、海外プロジェクトでは事前に尾鉱ダムおよび乾式排出計画を考慮する。