Planta de gravidade + CIP para processamento de minério de ouro e cobre (1)

Resumo executivo

1.1 Antecedentes

Em 2008, foi efectuado um programa metalúrgico preliminar substancial no minério do depósito de cobre-ouro de Kalkaroo na Austrália do Sul. Foram testados quatro tipos de minério, incluindo a capa de óxido de ouro saprolítico e o cobre nativo, bem como o minério de sulfureto de calcocite secundário e de calcopirite primário.
Na sequência da conclusão dos trabalhos de 2017-2018, foram identificadas várias oportunidades metalúrgicas em que o valor do projeto Kalkaroo poderia ser substancialmente melhorado se fossem obtidos resultados positivos de mais trabalhos de ensaio.

O principal objetivo do trabalho de teste de separação de ouro da Saprolite era estabelecer um processo de recuperação de ouro para melhorar as recuperações de aproximadamente 50% alcançadas usando a concentração por gravidade-flotação. Com base em testes anteriores, havia indicações de que uma melhor recuperação poderia ser alcançada usando lixiviação por cianeto, onde foi demonstrada uma extração de ouro superior a 90% para a solução de lixiviação. No entanto, o cobre notável do minério também foi extraído para a solução de lixiviação em concentrações previstas para causar complexidade nos processos a jusante, como a eluição e a electrolavagem.

1.2 Objectivos

Os objectivos específicos do programa metalúrgico de 2018-2019 foram os seguintes
1. Melhorar as recuperações de ouro do minério Saprolite Gold principalmente através da avaliação da lixiviação de cianeto (CIL/CIP)
processos.
2. Avaliar a oportunidade de melhorar a recuperação de ouro do minério Native Copper através da utilização de um sistema de cianeto
lixiviação após recuperação do cobre.
3. Determinar as características de atrição e moagem de minério de óxido de composição variada de saprolito.
4. Avaliar a recuperação de cobre-ouro a partir de minério de calcocite de baixo grau para melhorar os resultados extrapolados anteriormente.
5. Confirmar um fluxograma para recuperar um concentrado de pirite a partir de rejeitados de cobre de minério de calcopirite e calcocite e determinar as especificações de comercialização do concentrado.
6.Determinar o potencial de tratamento de concentrados de pirite para extrair o cobre, o cobalto e o ouro contidos.

1.3 Trabalho de teste e resultados

Um total de 18 compósitos descritos na Tabela 1.1 foram preparados para atingir os objectivos desejados. Os compósitos utilizaram uma quantidade substancial de metade e um quarto do núcleo de perfuração PQdiamante recuperado de três furos perfurados durante setembro de 2018 especificamente para o efeito. Também foi utilizada uma amostra adicional adequada de programas de perfuração anteriores, onde não havia amostras frescas suficientes disponíveis para o trabalho de teste. Os detalhes dos intervalos seleccionados para cada composto são fornecidos no Apêndice A.

1.3.1 Ouro Saprolite

Trabalhos anteriores sobre o minério de ouro saprolítico indicaram que a gravidade e a flotação ou a lixiviação por cianeto eram potencialmente viáveis para gerar produtos vendáveis, embora cada um tivesse limitações. A flotação de ouro só alcançou uma recuperação de aproximadamente 50%, enquanto que a lixiviação por cianeto também não permitiu a recuperação de cobre, criando incertezas no processamento a jusante. A avaliação do impacto do cobre na lixiviação por cianeto e a confirmação da série de recuperação de ouro associada foi o foco do último programa. Devido ao alto valor de ouro para cobre no tipo de minério, o foco foi dado apenas à recuperação de ouro.
Nos compósitos preparados, em primeiro lugar, foi realizada uma pequena investigação de caraterização, incluindo uma análise de ensaio de tamanho. A seguir, antes da cianetação do minério, foram também testados métodos de pré-tratamento para otimizar a alimentação. Esses métodos incluíram concentração por gravidade, deslamagem por ciclone e pré-lixiviação ácida. O trabalho de teste final consistiu em testes de cianeto de carbono em lixiviação seguidos de eluição cáustica a frio do carbono carregado final.

As principais conclusões do trabalho de teste incluem:
1. Mais de 30% da massa de minério estava contida na fração de menos 10um, enquanto que apenas continha16% de ouro na amostra de vida da mina.Consistente com esta constatação, a deslamagem por ciclone com D50sof entre 5 e 10um poderia remover 20%-30% da massa a ser tratada, mantendo aproximadamente95% de ouro. Aproximadamente 25% - 35% de cobre também seriam rejeitados.
2. A pré-lixiviação ácida do minério só conseguiu uma extração de cobre inferior a 15%.
o A separação por gravidade com um concentrador Knelson e um superpanner só conseguiu uma recuperação de ouro de 25% com um concentrado de grau relativamente baixo de 130g/t Au.
3.Consistente com o trabalho de teste de lixiviação de cianeto anterior, mais de 90% de ouro foi recuperado para o carbono usando condições convencionais de ClL.
4. Através do trabalho de ensaio CllL, foi demonstrado que, ao aumentar a carga de ouro no carbono, a carga de cobre não aumentou significativamente, pelo que é provável que se possam atingir rácios aceitáveis de carga de cobre:ouro.
5. Além disso, foi demonstrado que a eluição cáustica a frio no carbono final poderia remover entre 83%e 97% de cobre com perda mínima de ouro (<1,2%).

Tendo em conta os resultados acima referidos, é provável que o tratamento com cianeto ClL seja um método viável de recuperação de ouro. Assim, pode justificar-se uma investigação mais aprofundada para estabelecer uma maior certeza nos parâmetros de projeto de engenharia. Isto pode incluir testes ClL com maior carga de ouro no carbono e testes de triplo contacto ClP optimizados. Em seguida, os ensaios-piloto, incluindo o processamento por eluição e a electrolavagem, podem fornecer uma maior indicação do desempenho esperado da instalação.
Para o pré-tratamento do minério antes da lixiviação, é improvável que uma pré-lixiviação ácida ou concentração por gravidade seja considerada para remover o cobre e / ou produzir um concentrado de cobre adicional. No entanto, a deslamagem para remover a massa excessiva pode ser benéfica com o benefício adicional de remover o cobre potencialmente incômodo. Se demonstrado como viável por meio de estudos de compensação econômica, a deslamagem deve ser usada antes de qualquer lixiviação de cianeto, para garantir que os testes reflitam o fluxograma de processo esperado.

1.3.2 Cobre nativo

As estratégias anteriores de tratamento do minério de cobre nativo centraram-se na recuperação de cobre nativo grosseiro utilizando métodos de classificação e gravidade, seguidos da recuperação de um concentrado de cobre por flotação. Anteriormente, não foi explorado o potencial de recuperação de um produto adicional de ouro através da lixiviação por cianeto.
Iniciando o programa, foram feitos três compostos, um composto médio de vida útil da mina, um composto com graus moderados de cobre e ouro e um composto de baixa proporção de cobre para ouro, cada um com um teor de saprolita de aproximadamente 25%. Após uma investigação mais aprofundada, verificou-se que aproximadamente 66%saprolite de argila no minério de cobre nativo é esperado ao longo da vida útil da mina, momento em que um composto adicional foi feito para refletir esta litologia, no entanto, apenas alcançando um teor de saprolite de aproximadamente 50%. Trabalhos futuros poderão beneficiar de amostras com um teor de saprolite mais representativo.
Os testes nos compostos de minério de cobre nativo concentraram-se inicialmente na investigação de caraterização de minério, incluindo análises de ensaio de tamanho, análises de dissolução sequencial e separação de líquidos pesados para estabelecer limitações de processo. Métodos de concentração, incluindo deslimação de ciclone, foram então testados, seguidos de classificação, gravidade e flotação para determinar a recuperação potencial de cobre apenas através de testes de circuito aberto. Foi então efectuado um ensaio limitado de lixiviação de cianetos.
As principais conclusões do trabalho de teste incluem:
1. Os ensaios de deslamagem em ciclone demonstraram que entre 16-18% de massa dos compósitos testados podiam ser rejeitados, mantendo-se 92-93% de cobre e ouro, o que era consistente com as indicações das análises de doseamento.
2. A recuperação limitada de cobre de um máximo de aproximadamente 73% poderia ser alcançada com os novos compostos ao usar classificação previamente desenvolvida, gravidade e fluxogramas de flotação que produziram recuperação de 83%.Espera-se que esta redução esteja principalmente associada à representatividade dos novos compostos feitos.
3. O ensaio do processo de recuperação de ouro por lixiviação com cianeto foi bem sucedido através de um único ensaio de lixiviação com cianeto convencional em rejeitos gravíticos NC1, que alcançou aproximadamente 90% de recuperação de ouro. Embora o excesso de cobre também tenha sido lixiviado e adsorvido ao carbono, este foi gerido através de um processo de eluição cáustica a frio, em que 98% de cobre puderam ser removidos com perda insignificante de ouro.

Para além do trabalho concluído como parte deste programa de ensaios, para demonstrar um fluxograma revisto com melhores recuperações de cobre e ouro (em comparação com o trabalho da RPMGlobal), é necessária uma investigação mais aprofundada e um trabalho de ensaio para estabelecer a confiança a um nível de estudo de pré-viabilidade. Em primeiro lugar, é necessário confirmar o processo de recuperação de cobre, o que pode incluir a otimização do trabalho de teste do fornecedor e, potencialmente, mais testes de circuito aberto ou de ciclo bloqueado em bancada. Uma vez confirmada a recuperação de cobre com um número limitado de relatórios de cobre nos rejeitos, a lixiviação de cianeto (CIL) deve ser conduzida de forma semelhante à conduzida nos compostos de ouro saprolítico para estabelecer as características de carga de carbono e os consumos de reagentes.

1.3.3 Atrição de ouro Saprolite

Como parte do fluxograma do PFS de 2017-2018 da RPMGlobal, o circuito de preparação de minério de óxido incluía processos de esfregação-atrição em que apenas o material de tamanho excessivo seria enviado para o moinho. No estudo, a quantidade relativa e a dureza do material sobredimensionado eram desconhecidas devido à limitação dos trabalhos de ensaio anteriores, pelo que foram utilizadas estimativas baseadas nos teores de argila saprolítica.
Para obter maior certeza para os requisitos de moagem de minérios de óxido, foram feitos 2 compostos, um contendo aproximadamente 75% de argila saprolítica e o outro contendo 25%. Estes foram compostos a partir de núcleo de perfuração de diamante 1/2 PQ de litologia apropriada esmagada para -12,7 mm. Cada composto foi submetido à triagem seca inicial para 600pum para determinar o dimensionamento inicial do minério, seguido de triagem úmida com uma tela final de 75jum que deveria simular um processo de atrito. No composto de alto teor de saprolito, o lavador de escala de laboratório e o equipamento de atrito foram utilizados para estabelecer a amenidade do minério para o processo proposto.
1. Os testes de peneiração por via húmida indicaram que, para o minério de alto teor de saprolite (75%), 57% de material não necessitariam de moagem, enquanto que para o minério de baixo teor (25%), 21,3% não necessitariam de moagem.
2. Utilizando o atritador à escala laboratorial no compósito com elevado teor de saprolite, não seria necessário triturar mais cerca de 10% de material (ou seja, cerca de 67%).
3. As determinações do índice de trabalho relativo do moinho de bolas de ligação (BBMWi) nas fracções de +75um do minério demonstraram que a componente do minério que necessita de moagem tem um BBMWi entre 6,3KWh/t no minério de saprolite alta e 8,7KWh/t no minério de saprolite baixa, o que classifica a componente grosseira como estando entre "muito mole" e "mole".
Poderá ser recomendado um trabalho de ensaio adicional (do fornecedor) para demonstrar a quantidade e a dureza do material que requer trituração. Isto pode incluir a utilização de materiais compósitos com uma maior variedade de teores de saprolite.

1.3.4 Separação de calcocite (baixo grau)

Anteriormente, o trabalho de teste no minério de calcocite de Kalkaroo foi realizado em minério com teores até 0,57% Cu e 0,43g/t Au. No PFS da RPMGlobal, para o minério de calcocite com teores inferiores a estes, as recuperações de cobre e ouro para os concentrados foram extrapoladas. No caso do ouro, isto foi, por vezes, inferior a 40%. Por conseguinte, utilizando condições de flotação por gravidade previamente estabelecidas, foram testados dois compostos (CC4 e CC5) que continham 0,25%Cu, 0,21g/t Au e 0,53%Cu, 0,25g/t Au, respetivamente. Os resultados dos testes iniciais indicaram que algumas melhorias poderiam ser feitas onde foram observadas recuperações relativamente baixas de cobre e ouro.
As principais conclusões do trabalho de teste incluem:
1. Um tamanho de moagem primária de P80=75yum em comparação com o P8O=106um previamente estabelecido poderia melhorar notavelmente as recuperações de cobre e ouro no concentrado final (até 9,6% de cobre e 14,6% de ouro).
2. Aproximadamente 20% de ouro reportados a um concentrado de prite que foi gerado a partir de rejeitos de cobre.
3. Aproximadamente,10% de ouro no concentrado final de cobre-ouro foi associado à etapa preliminar de separação por gravidade, antes da flotação de cobre.
4. Os resultados finais do teste de ciclo bloqueado resultaram em recuperações de ouro para compostos CC4 e CC5 de um processo de flotação entre 50% e 56%, uma melhoria na extrapolação anterior.
Para melhorar ainda mais a curva de grau de recuperação e aumentar o grau de certeza, outros trabalhos de teste podem avaliar uma gama maior de amostras, garantindo que a litologia apropriada e o material de transição sejam compreendidos. Para garantir que os ensaios finais reflectem os processos de ensaio anteriores, não foram realizados ensaios de ciclo fechado na alimentação de rejeitos gravíticos preferida e foi necessário efetuar correcções para estabelecer os resultados finais de recuperação. Poderá ser preferível, em novos ensaios, realizar os testes diretamente nos rejeitos gravíticos.

1.3.5 Produção de concentrado de pirite de minério de calcopirite e calcocite

Testes anteriores efectuados em minérios de calcocite e calcopirite de Kalkaroo demonstraram o potencial de produção de concentrados de pirite a partir de cada tipo de minério. No entanto, foi realizada uma investigação limitada para otimizar a produção do concentrado ou estabelecer especificações de comercialização. Separadamente, em cada tipo de minério de calcocite e calcopirite, foi realizado um trabalho de teste de flutuação por gravidade como parte do programa atual para produzir um concentrado de cobre por melhores fluxogramas desenvolvidos a partir dos programas de teste anteriores, a pirite foi então flutuada a partir de rejeitos de cobre usando uma variedade de fluxogramas e condições de teste.
As principais conclusões do estudo de delimitação do âmbito do fluxograma incluem:
1. São necessários 2 estágios de limpeza de pirita para minério de calcocita e calcopirita para produzir um concentrado limpo de aproximadamente 90% de ferro mais enxofre.
2. Os concentrados de pirite produzidos a partir de rejeitados mais grosseiros e de rejeitados mais limpos de cobre de minério de calcocite apresentam uma melhoria significativa da recuperação em relação à flotação apenas a partir de rejeitados mais limpos de cobre. Enquanto os concentrados de pirite do minério de calcopirite tiveram uma melhoria limitada na flutuação de ambos os fluxos de rejeitos em relação aos rejeitos mais limpos de cobre apenas.
3. Verificou-se uma melhoria significativa na separação do cobre e da pirite, bem como na recuperação global do metal no minério de calcocite com uma moagem mais fina de P80=75[um em comparação com a moagem anteriormente utilizada de 106pm. No entanto, pouco benefício foi obtido com a moagem mais fina no minério de calcopirite.
oSulfidização Potencial Controlada (CPS) foi requerida para ser conduzida no minério de calcocita para recuperar até 50% do concentrado de pirita que de outra forma seria irrecuperável.
Os ensaios finais utilizaram o melhor fluxograma e as melhores condições dos resultados acima referidos numa série de ensaios de flotação de ciclo fechado. Estes testes foram realizados em rejeitos de flotação de cobre a granel de cada minério de calcocite e calcopirite. A produção de concentrados de pirite limpos de cada um foi confirmada em aproximadamente 90% de ferro mais enxofre. Níveis apreciáveis de cobre (0,61%-2,0%), cobalto (2900-3400g/t) e ouro (2,43g/t-3,59g/t) também foram demonstrados nos testes finais de ciclo fechado. Além disso, através de uma análise detalhada do concentrado, foram observados baixos níveis de elementos penalizadores, por exemplo, o arsénio, que permaneceu em 0,10% ou menos.
Ainda existe a possibilidade de investigar mais profundamente as oportunidades de melhorar a separação dos concentrados de cobre e prite através de diagnósticos mineralógicos para estabelecer as limitações, investigando depois o efeito da variação das condições do processo, por exemplo, reagentes alternativos e tamanho da moagem.

1.3.6 Tratamento de concentrado de pirite de minério de calcopirite e calcocite

Na sequência do estabelecimento do fluxograma de produção de concentrado de pirite na Secção 1.3.5, onde foram recuperados quantidades apreciáveis de cobalto, cobre e ouro, houve uma oportunidade potencial para extrair estes metais em produtos mais refinados. Para o efeito, foram realizados trabalhos de ensaio em concentrados de pirite gerados a partir de minério de calcopirite e de minério de calcocite. Foram considerados dois fluxogramas primários, ou seja, a lixiviação ácida direta do concentrado para extrair o cobre, seguida de lixiviação com cianeto para recuperar o ouro; e a utilização de uma etapa de torrefação antes da lixiviação para permitir a lixiviação de uma maior fração de cobalto e ouro.
Os trabalhos de ensaio permitiram determinar:
1. A lixiviação direta dos concentrados de prite permitiu extrair entre 83-89% de cobre e um valor negligenciável de cobalto. A lixiviação subsequente com cianeto permitiu recuperar entre 59% e 68% de ouro a carbono.
2. A ustulação sulfatada, seguida de lixiviação com água e ácido para extrair o cobalto e o cobre e, em seguida, a lixiviação com cianeto para recuperar o ouro, é o melhor processo de recuperação. Observou-se um aumento aproximado de 70% na recuperação de cobalto, com um aumento de 20% na recuperação de ouro, quando comparado com a lixiviação direta (ver Quadro 8.7).
3. A torrefação morta (conduzida a uma temperatura elevada) para a torrefação sulfatada demonstrou reduzir notavelmente a capacidade de lixiviação e, por conseguinte, não seria provavelmente uma opção de processamento viável.
O trabalho de ensaio efectuado para estabelecer o potencial de recuperação de cobre, cobalto e ouro foi realizado apenas a um nível de estudo de âmbito para avaliar a viabilidade potencial dos processos. Com base nos resultados deste estudo, poderão ser testados outros processos, por exemplo, alternativas à torrefação para oxidar os concentrados de pirite antes da lixiviação. Uma vez selecionada a melhor opção de processamento, serão necessários mais testes para obter a certeza do nível do estudo de pré-viabilidade.

1.4 Conclusões e recomendações

A maioria dos objectivos definidos no início do programa de trabalho de teste foi alcançada e as oportunidades de melhorar os resultados metalúrgicos utilizados no PFS de Kalkaroo foram avaliadas com sucesso. Foram alcançadas recuperações de ouro melhoradas através de tipos de minério e a recuperação de concentrado de pirite, juntamente com as oportunidades de recuperação de cobre, cobalto e ouro contidos, foram confirmadas. Especificamente, no que diz respeito à área:
1. O minério de ouro saprolítico demonstrou ser passível de lixiviação com cianeto, tendo sido recuperados mais de 90% de ouro para o carbono (cf. 50% por flotação), não se tendo observado consumo excessivo de cianeto nem carga de cobre. Qualquer excesso de cobre foi gerido através da utilização de um processo de eluição cáustica a frio, além disso, a deslamagem por ciclone poderia rejeitar a massa de minério a ser tratada e reduzir ainda mais os níveis de cobre.
2. O minério de cobre nativo testado não teve o desempenho esperado no que diz respeito à recuperação de cobre nativo grosso usando classificação, gravidade e flotação que foi estabelecido em programas anteriores. No entanto, os testes de lixiviação de cianeto efectuados em rejeitos de gravidade ainda demonstraram a capacidade dos minérios para lixiviação de cianeto. Da mesma forma que o minério Saprolite Gold, foram alcançadas recuperações de ouro de aproximadamente 90% com cobre potencialmente removido do carbono usando eluição cáustica a frio. Os níveis de cobre, no entanto, eram mais altos e mais testes serão necessários para estabelecer a certeza do PFS.
3. Saprolite Os ensaios de atrito mostraram com sucesso que, para os compósitos de ensaio com saprolite elevada (75%)
Para além disso, o minério que seria submetido à moagem é classificado como sendo "muito macio" a "macio", com o BBMWi a variar entre 6,3 kWh/t e 8,7 kWh/t.
4. Ensaio de calcocite (baixo teor) de minério com teores de cabeça previamente extrapolados
melhorou as recuperações de ouro entre 50% e 56%. Isto foi conseguido através da investigação do efeito do tamanho da moagem primária, onde uma moagem fina de P80 de 75yum foi identificada como a melhor. É de notar que as recuperações extrapoladas na gama de graus de cabeça testados foram anteriores a 40%.
5. Fluxogramas de produção de concentrado de pirita foram confirmados para minérios de calcocita e calcopirita através da investigação de esquemas de reagentes, tamanho de moagem, número de estágios de limpeza e uso de limpador de cobre e / ou rejeitos mais ásperos como alimentação. Em última análise, através de testes de flotação de ciclo bloqueado, concentrados de pirita limpos (90% ferro + enxofre) foram mostrados para ser produzido com níveis apreciáveis de cobre (0.61%-2.0%), cobalto (2900-3400g / t) e ouro (2.43g / t-3.59g / t) e baixos níveis de deleteriouselement como aresenic (<0.10%).
6. O tratamento do concentrado de pirite mostrou-se possível através de uma abordagem de lixiviação direta utilizando uma lixiviação ácida, recuperando aproximadamente 83-89% de cobre e depois 59-67,5% de ouro com uma lixiviação de cianeto. Para melhorar a recuperação, uma torrefação sulfatada como processo preliminar poderia melhorar as recuperações de ouro em aproximadamente 20% e também permitir que o cobalto fosse lixiviado com taxas de extração de aproximadamente 70% alcançadas.

Embora os trabalhos de ensaio realizados tenham sido globalmente bem sucedidos na consecução da maioria dos objectivos, existe ainda uma série de oportunidades para melhorar os resultados e obter maior segurança nas recuperações de metais e nas condições de processamento. Espera-se que isto inclua
1. Saprolite Minério de ouro, para investigar mais profundamente a lixiviação de cianeto, a fim de estabelecer uma maior certeza nos parâmetros de projeto de engenharia. Isto pode incluir ensaios ClL com aumento da carga de ouro no carbono e ensaios optimizados de triplo contacto CIP. Seguidamente, os ensaios-piloto, incluindo o processamento por eluição e a electrolixiviação, podem fornecer uma maior indicação do desempenho esperado da instalação.
2. Minério de cobre nativo, confirmando o processo de recuperação de cobre que pode incluir alguns ensaios de fornecedores
Uma vez confirmada a recuperação do cobre, com um excesso limitado de cobre nos rejeitos, é necessário efetuar uma lixiviação com cianeto (CIL) semelhante à efectuada no minério Saprolite Gold para estabelecer as características da carga de carbono e o consumo de reagentes.
3. Atrição de saprolite, devem ser efectuados mais ensaios (do fornecedor) para demonstrar a quantidade e a dureza
de material que requer trituração. Isto pode incluir a utilização de compósitos com uma maior variedade de conteúdos de saprolite.
4. Recuperação de calcocite (baixo teor) para testar uma gama adicional de amostras, garantindo que a litologia adequada e o material de transição sejam compreendidos.
5. Produção de concentrado de pirite para investigar mais aprofundadamente as oportunidades de melhorar a produção de cobre e
separação do concentrado de pirite através de diagnósticos mineralógicos para estabelecer limitações. Em seguida, investigando o efeito da variação das condições do processo, por exemplo, reagentes alternativos e tamanho da moagem.
6. Tratamento de concentrado de pirita para investigar o uso de processo alternativo não testado neste programa, particularmente alternativas à torrefação para oxidar os concentrados de pirita antes da lixiviação, ou condições de lixiviação mais agressivas.