堆積型金鉱の選鉱プラントにおける重選プロセス用設備一式の選定方法は？
斜積型金鉱の選鉱プラントにおける重選プロセス用設備一式の選定方法は？
斜積型金鉱の選鉱場で重選法を用いる場合、設備プランの選定において重要なのは「どのメーカーの設備を購入するか」ではなく、まず次の4つの質問に答えることです：鉱石中の金粒の粒度はどれくらいか、泥分の含有量はどれくらいか、粗粒金と細粒金の割合はそれぞれどれくらいか、鉱床は分散しているか集中しているか。この4つの質問が明確になれば、設備リストもほぼ決まります。本記事では、選定の論理に沿って段階的に解説し、斜積型金鉱の重選プロセス用設備一式の選定方法を明確に説明します。
一、まずプロセスフローを決定し、その上で設備を検討する
堆積型金鉱の金は、主に単体遊離状態であるため、粉砕は不要であり、回収は洗浄、選別、および重選によって行われます。標準的なプロセスは以下の通りです：鉱石の洗浄・分級 → シュートによる粗選 → 遠心選鉱機による濃縮 → シェーカーによる精選 → 混合金の精錬。
設備の選定はこのプロセスに従わなければならず、逆にしてはならない――手持ちの設備を見てからプロセスを組み立てることは、堆積型鉱山選鉱所で最もよく見られる間違いである。GoldProcessingPlant の手法は、まず鉱石を調査し、次に試験を行い、その後で設備を選定するというものである。設備の選定は鉱石の特性とプロセスフローに基づいて行われ、設備のパラメータはプロセスの要件と高度に整合している。
二、工程ごとの設備選定：5つの工程、5つの選定判断基準
1. 鉱石の洗浄・分級：泥分含有量に基づいて選定する。これが最初の命運を左右するポイントである
堆積鉱は泥分含有量が高く、粘土鉱物が多いため、鉱石洗浄設備の選定を誤ると、下流工程のすべてが無駄になります。
- 泥分含有量が中程度で処理量もそれほど多くない場合：単体の円筒式鉱石洗浄機またはドラムスクリーンで十分であり、洗浄と選別の両機能を兼ね備えています。
- 泥分が多く、粘土塊が崩れにくい場合： スクリュー式鉱石洗浄機による予備洗浄と、ドラムスクリーンによる二次洗浄を組み合わせた二段構成とし、洗浄水の圧力と水量は泥分量に応じて調整可能。
- 鉱点が分散しており、現場移動が必要な場合： 移動式ドラムスクリーンを採用し、選鉱と選別を一体化させ、鉱点に合わせて移動させます。
篩目サイズは金粒子の粒度および下流設備の要件に応じて決定され、通常は粗粒・細粒の2つの粒度階級に分類され、それぞれ異なる重選設備に送られる。
2. シュートによる粗選：粗粒金の割合と鉱漿濃度に基づいて選別
シュートは構造が単純で、処理能力が大きく、コストが低く、粗粒金の回収を担う。
- 粗粒金の割合が高い場合： シュートの十分な長さ、適切な傾斜、および並列配置の組数を確保し、スラリー濃度に応じて粘着式ゴールドマットまたは鼓動式シュートを選択する。
- 処理量が多い場合：複数のシュートを並列に配置し、精鉱を定期的に除去して下流の濃縮工程へ送る。
3. 遠心選鉱機による濃縮：微細粒金の回収効率は、この工程にかかっている
斜面堆積鉱石には微細粒金や極微細粒金の割合が少なくなく、シュートによる回収には限界があるため、遠心選鉱機は微細粒金を回収するための中核設備となる。
- 微細粒金の割合が高い場合： 遠心選鉱機を必ず設置し、給鉱粒度、遠心強度、および逆洗水圧を鉱石の性質に応じて調整する。
- スラリー濃度の変動が大きい場合：遠心選鉱機の前段に濃縮・濃縮調整設備を設置し、給鉱の安定性を確保する。
4. シェーカー選鉱：精鉱品位要件に基づいて選鉱
遠心分離機からの精鉱とシュートからの精鉱を合流させ、シェーカー選鉱に送る。
- 通常選鉱：6-Sシェーカーは選別精度が高く、製錬可能な金精鉱を生産する。
- 処理量が多く、設置スペースが限られている場合：多層吊り下げ式シェーカーを採用し、単位面積あたりの処理量を確保する。
- シェーカーのストローク、振動回数、横方向の傾斜、給鉱濃度は精鉱品位に直接影響するため、試運転段階では現場での校正が必要である。
5. 補助設備および製錬：セット範囲に応じて選定
砂ポンプ、スラリーポンプ、循環水システム、フィーダー、コンベアはプロセスに合わせて選定する。金溶解炉は、自社で製錬工程を構築するかどうかによって選定する。循環水システムはプロセス用水の大部分を回収するが、堆積鉱石の洗浄には大量の水が必要であるため、この工程は省略できない。
三、プロジェクト形態に基づく構成の選定：移動式か固定式か
設備選定における第二の判断基準はプロジェクトの形態であり、その核心となるのは以下の3つの数値である：鉱区の数、単一鉱区の埋蔵量、目標総処理量。
移動式案： 鉱区が分散しており、鉱層が薄く、採掘サイクルが短いプロジェクトに適している。移動式ドラムスクリーンに、移動式シュートおよび遠心分離機ユニットを組み合わせることで、現場間の移動が容易であり、1台の設備で1つの鉱区を追って移動できる。単体のコストは高いが、プラントの重複建設を省くことができる。
固定式ソリューション：鉱源が比較的集中しており、埋蔵量が大きく、採掘期間が長いプロジェクトに適しています。処理能力が高く、稼働が安定しており、単位処理コストが低くなります。選鉱機、シュート、遠心分離機、シェーカーをプロセス順に配置し、循環水システムと尾鉱排出施設を備えています。
処理規模は30トン/日から5000トン/日まで対応可能であり、規模の大小は設備構成や予算に影響を与えるが、設計やプロセス基準には影響しない。
4. 機種選定前に必ず行うべきこと：鉱石試料の検証
斜面堆積鉱の品位は変動が大きく、鉱区ごとに金粒子の粒度や泥分含有量に大きな差が生じる可能性があります。代表的な鉱石サンプルを用いた篩分試験や重選試験のデータがなければ、設備選定は経験に基づく推測に過ぎません。
GoldProcessingPlant のアプローチは、まず鉱石を調査し、次に試験を行い、その後設備を選定するというものです。鉱石サンプルの選別試験には重選試験と篩分試験が含まれ、試験報告書には設備選定リストと概算予算が直接添付されます。初期に支払った選鉱試験費および設計費は、その後の設備またはEPC契約締結時に、設備代金から全額相殺することができます。
五、設備選定における4つのよくある間違い
- 間違い1：シュートのみを設置し、遠心分離機を設置しない。シュートは粗粒の金には有効ですが、微粒の金の回収には限界があります。斜面堆積鉱石では微粒の金の割合が少なくないため、尾鉱の品位が著しく高くなってしまいます。
- 間違い2：鉱石洗浄設備を「だいたい」という基準で選定する。泥分含有量は斜面堆積鉱石における最大の変動要因であり、鉱石洗浄設備の選定や洗浄水圧は、泥分含有量に基づいて設計しなければならず、推測で済ませてはならない。
- 間違い3：河床砂金鉱のプロセスを堆積鉱にそのまま適用する。プロセスは参考になるが、パラメータは鉱石サンプルに基づいて再設定する必要がある。泥分含有量と粒度分布が全く異なるためである。
- 間違い4：まず設備を購入し、その後でプロセスを組み立てる。設備の選定はプロセスフローに従わなければならず、逆の順序で行うと、接続部の不整合や生産能力の低下が必然的に生じる。
六、なぜ GoldProcessingPlant の重選設備ソリューションを選ぶのか
プロセスを優先し、テンプレートを流用しない
斜積鉱、河床鉱、残積鉱では、含泥量や粒度分布が異なるため、プロセスパラメータも同一であってはならない。20年以上にわたる金鉱選鉱プロセスの設計および設備製造の経験に基づき、砂金鉱の洗浄選別、重力選鉱、精錬に至る全プロセスにおいて、成熟したソリューションを有している。
設備の自社製造により、プロセスとハードウェアを密接に連携
ドラムスクリーン、鉱石洗浄機、シュート、遠心選鉱機、シェーカー、砂ポンプなど、砂金重選全工程の設備を自社生産しています。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、設備はプロセス図面に基づいて製造されるため、「設計図と設備の寸法が合わない」といった不整合の問題を回避しています。2つの生産製造拠点を有し、年間生産能力は500台セットを超え、製品は50以上の国と地域に輸出されています。ISO9001品質マネジメントシステムを厳格に遵守し、製品はCE認証を取得しています。
移動式、固定式など多様なソリューションをご用意しており、単体から一式まで対応可能です。
分散した鉱山には移動式ユニットを、集中した鉱源には固定式生産ラインを配置します。既存工場の改修では1台の設備交換のみで済み、新規建設のライン全体には一式設備が必要ですが、いずれも柔軟に供給可能であり、強制的なセット販売は行いません。
世界的なプロジェクト実績
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に及び、処理規模は1日あたり30～5,000トンです。国際物流、通関手続き、各国ごとの施工基準に精通しています。
継続的な技術サポート
保証期間中は設備の品質に責任を持ち、保証期間満了後も長期にわたり予備部品の供給、技術コンサルティング、およびプロセス最適化の提案を行います。
堆積型金鉱の重選鉱一式設備プランの選定は、結局のところ一言で言えば、「まず鉱石を把握し、次にプロセスを決定し、最後にそのプロセスに合わせて設備を構成する」ということです。泥分含有量が鉱石洗浄の構成を決定し、粗粒金の割合がシュートの仕様を決定し、細粒金の割合が遠心分離機とシェーカーの構成を決定し、鉱石の分布が移動式か固定式かを決定します。各選定決定には鉱石の特性に基づく根拠があり、それによって初めて適切な設備プランを構築できます。
探査段階にあり、斜面堆積鉱床の再選鉱価値を検証したい場合でも、新たな選鉱ラインの建設を計画している場合でも、GoldProcessingPlantは専門的なコンサルティングと包括的な実施プランを提供いたします。
堆積型金鉱の重選鉱一式設備プランの選定において、核心となるのは「まず鉱石を把握し、次にプロセスを決定し、最後にプロセスに基づいて設備を構成する」という流れです。泥分含有量は鉱石洗浄の構成を決定し、粗粒金の割合はシュートの仕様を決定し、細粒金の割合は遠心分離機とシェーカーの構成を決定し、鉱床の分布は移動式か固定式かを決定します。機種選定前には、必ず代表的な鉱石サンプルを用いて篩分・重選試験を行い、シュートのみを設置して遠心分離機を省略する、鉱石洗浄を「だいたいこれでいい」という程度で設定する、河床処理プロセスをそのまま流用する、設備を先に購入してからプロセスを後付けで組み立てる、という4つのよくある間違いを避ける必要があります。