Wie lässt sich ein Eisenabscheider in eine Goldwaschanlage integrieren?

Ein Eisenabscheider kann als Magnetabscheidungsstufe in eine Goldwaschanlage integriert werden – entweder vorgeschaltet, um unerwünschte eisenhaltige Fremdkörper zu entfernen, oder nachgeschaltet, um magnetische Minerale aus einem abgesiebten Aufgabegut oder Konzentrat abzutrennen. Die Position hängt davon ab, was entfernt werden soll, von Größe und Beschaffenheit des Materials sowie davon, ob die magnetische Fraktion einen Wert hat.

Zum Beispiel kann alluviales Aufgabegut neben Kies und Ton auch Eisenstücke enthalten, während ein Konzentrat Magnetit enthalten kann, der mit goldführenden Schwermineralen vermischt ist. Dabei handelt es sich um unterschiedliche Aufgaben: Ein Magnet, der Maschinen vor großen Eisenfremdkörpern schützen soll, ist nicht zwangsläufig auch für die Reinigung eines feinen Konzentrats geeignet. In beiden Fällen unterstützt der Abscheider den Wasch- und Gewinnungskreislauf; er ersetzt nicht die Anlagen zur Goldgewinnung.

Aufgabe des Abscheiders im Fließschema

Eine Goldwaschanlage mit Eisenabscheider kombiniert Waschen, Klassieren nach Korngröße und Goldgewinnung mit einer oder mehreren Aufgaben der Magnetabscheidung. Die Magneteinheit wirkt auf Materialien, die von ihrem Magnetfeld angezogen werden. Gold selbst wird normalerweise nicht mit einem herkömmlichen Magnetabscheider gewonnen. Die Entfernung magnetischer Materialien ist daher ein unterstützender Prozessschritt und nicht der Hauptschritt der Goldgewinnung.

Vor der Auswahl des Einbauorts müssen zwei unterschiedliche Ziele festgelegt werden:

• Entfernung von Eisenfremdkörpern: Unerwünschte eisenhaltige Gegenstände, beispielsweise Stahlfragmente, werden entfernt, bevor sie empfindliche Anlagen beschädigen oder verstopfen. Ziel ist die Entfernung von Fremdkörpern, nicht die Gewinnung eines Erzprodukts.
• Abscheidung magnetischer Minerale: Magnetische Minerale wie Magnetit werden aus einem geeigneten Aufgabestrom entfernt oder zurückgewonnen. Das abgetrennte Material kann ein Produkt, ein Abfallstrom oder eine Fraktion sein, die weiter untersucht werden muss.

Für diese Aufgaben können unterschiedliche Abscheiderausführungen und unterschiedliche Aufbereitungsverfahren für das Aufgabegut erforderlich sein. Eine Anlage kann zum Schutz einen Magneten für grobes Material und für feineres Material eine separate Nassmagnetabscheidungsstufe verwenden. Beide sollten erst dann als erforderlich angesehen werden, wenn das Aufgabegut und das Betriebsziel bewertet wurden.

Wo kann die Magnetabscheidungsstufe angeordnet werden?

Vor dem Waschen oder Sieben

Ein Überbandmagnet oder eine Magnettrommel kann auf einem Förderband mit Rohaufgabegut eingesetzt werden, wenn Eisenfremdkörper ein Risiko für nachgeschaltete Anlagen darstellen. An dieser Stelle dient der Magnet dem Schutz: Er soll erreichbare eisenhaltige Gegenstände abfangen, bevor sie in die nächste Maschine gelangen.

Die Position allein garantiert keine Abscheidung. Eine tiefe Schicht aus gemischtem Material kann Eisen so überdecken, dass es außerhalb der wirksamen Reichweite liegt, und klebriger Ton kann Fremdkörper in größeren Klumpen festhalten. Schichttiefe, Bandgeschwindigkeit, Größe der Gegenstände und Abstand zwischen Magnet und Material beeinflussen die Leistung. Sehr große Felsbrocken oder eine ungleichmäßige Beschickung können zudem eine zuverlässige Nutzung an einer Stelle im Rohaufgabestrom erschweren.

Wird das Aufgabegut direkt über einen Trichter statt über ein Förderband zugeführt, gibt es möglicherweise keine geeignete Position für eine Überbandanlage, sofern die Anordnung nicht verändert wird. Das Anlagenlayout sollte einen praktikablen Austragsweg für das entfernte Eisen sowie ausreichenden Zugang zur Kontrolle und Reinigung des Abscheiders vorsehen.

Nach dem Waschen und Sieben

Beim Waschen wird Ton aufgeschlossen und Material freigesetzt, das sonst in Klumpen eingeschlossen bliebe. Anschließend wird das Aufgabegut beim Sieben in Korngrößenfraktionen aufgeteilt. Ein Magnetabscheider nach diesen Schritten kann einen gleichmäßigeren Materialstrom behandeln, wodurch sich die Abscheideaufgabe möglicherweise besser festlegen lässt.

Der betreffende Strom kann eine gesiebte Trockenfraktion, eine Nasssuspension oder ein Schwermineralkonzentrat sein. Für jede dieser Formen ist ein geeigneter Abscheider erforderlich. Beispielsweise kann für eine Suspension mit magnetischen Mineralen ein Nass-Trommelabscheider infrage kommen, während ein am Förderband montierter Magnet eine andere Aufgabe bei gefördertem Material erfüllt. Siebmaschenweite, Suspensionsdurchsatz und Feststoffgehalt müssen mit der ausgewählten Einheit kompatibel sein.

Bei tonreichem Aufgabegut kann eine Magnetabscheidung nach ausreichendem Aufschluss dabei helfen, magnetische Partikel freizulegen. Dennoch muss geprüft werden, ob der Aufschluss das Material ausreichend freigesetzt hat: Nicht aufgeschlossener Ton kann sowohl magnetische Minerale als auch Gold in die falsche Fraktion mitführen.

Im Kreislauf zur Konzentratreinigung

Die Magnetabscheidung kann auch bei Material eingesetzt werden, das bereits mit einer Schleuse, einem Zentrifugalkonzentrator oder einer anderen Schwerkraftanlage angereichert wurde. Durch die Entfernung eines Teils der magnetischen Schwermineralfraktion lässt sich das verbleibende Konzentrat möglicherweise leichter untersuchen oder weiterverarbeiten.

Das ist kein Grund, die magnetische Fraktion automatisch zu entsorgen. Feines Gold kann mechanisch zwischen Partikeln eingeschlossen oder mit Wasser und Feststoffen in den magnetischen Austrag mitgeführt werden. Vor der Festlegung eines Entsorgungswegs sollten die magnetischen und nichtmagnetischen Fraktionen beprobt und untersucht werden.

Praktisches Beispiel für die Integration in eine Anlage

Ein Waschkreislauf für alluviales Material kann mit der Aufbereitung des Aufgabeguts beginnen, gefolgt von einer Drehtrommelwaschmaschine und einer Trommelsiebmaschine. Überkorn wird von der kleineren gewaschenen Fraktion getrennt, die anschließend geeigneten Schwerkraftgewinnungsanlagen zugeführt wird. Ein Magnet kann dort ergänzt werden, wo ein konkretes Eisenproblem festgestellt wurde: an einem Aufgabeförderband zur Entfernung von Eisenfremdkörpern, an einem geeigneten gesiebten Materialstrom zur Abscheidung magnetischer Minerale oder später bei der Reinigung des Konzentrats.

Die300-t/h-Goldwaschanlage veranschaulicht eine Waschkonfiguration, bei der diese Entscheidung relevant ist. Ihre angegebene Kapazität beträgt 300 Tonnen pro Stunde. Die Konfiguration kann eine Drehtrommelwaschmaschine und eine Trommelsiebmaschine mit Gewinnungsanlagen wie Schleusen, Zentrifugalkonzentratoren oder Schütteltischen kombinieren. Sie ist für Anwendungen wie die Aufbereitung von alluvialem Material und tonreichem Aufgabegut sowie für die erneute Anreicherung von Rückständen vorgesehen. Die vorliegenden Informationen legen keine standardmäßige Position für einen Magnetabscheider fest. Daher müssen die Magnetabscheidungsstufe und ihre Kapazität für den ausgewählten Materialstrom spezifiziert werden.

Bei einem modularen oder mobilen Anlagenlayout sollten Platz für den Magneten, dessen Austrag und der Zugang für Wartungsarbeiten zusammen mit Waschmaschine, Sieb und Gewinnungsanlagen berücksichtigt werden. Die nominelle Anlagenleistung reicht für die Dimensionierung eines nachgeschalteten Abscheiders allein nicht aus: Der Abscheider verarbeitet den ihm zugewiesenen Materialstrom, dessen Durchsatz von der Gesamtrate des Rohaufgabeguts abweichen kann.

Wovon hängt die Wirksamkeit der Abscheidung ab?

Beginnen Sie mit repräsentativen Proben und einer klaren Beschreibung des Zielmaterials. Das Vorhandensein von Eisen allein beweist nicht, dass ein bestimmter Magnet es entfernen wird. Das magnetische Verhalten hängt von der Mineralart ab, und eine gewöhnliche Magnetabscheidung gewinnt kein nichtmagnetisches Gold zurück, nur weil es mit eisenhaltigen Mineralen verbunden ist.

Beim Vergleich verschiedener Anlagenlayouts sind insbesondere folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Partikelgröße und Aufschlussgrad: Ermitteln Sie, ob das Zielmaterial als großer Fremdkörper, freies Mineralkorn oder in Ton und Gestein eingeschlossenes Partikel vorliegt. Ein Abscheider kann nicht zuverlässig auf Material wirken, das er nicht wirksam erreichen oder unterscheiden kann.
• Nasse oder trockene Aufbereitung: Stellen Sie fest, ob am vorgesehenen Einbauort trockenes Material, feuchte Feststoffe oder eine Suspension vorliegen. Bei der Nassabscheidung beeinflussen Wasserstrom und Feststoffkonzentration das Ergebnis; bei Förderbändern sind Schichttiefe und Bandbedingungen maßgeblich.
• Magnetfeldstärke und Anlagentyp: Stimmen Sie den Abscheider auf das magnetische Verhalten und die Größe des Zielmaterials ab. Ein für stark magnetischen Eisenfremdstahl ausgewähltes Gerät ist nicht zwangsläufig für jedes eisenhaltige Mineral geeignet.
• Gold in der magnetischen Fraktion: Untersuchen Sie beide Austragsströme auf Gold, insbesondere wenn feine Partikel oder Ton vorhanden sind. Ein scheinbar sauberes nichtmagnetisches Produkt schließt unerwünschte Goldverluste in anderen Strömen nicht aus.
• Kapazität und Reinigung: Stellen Sie sicher, dass die Einheit den ihr zugewiesenen Materialstrom bewältigen kann und das gesammelte Material ausgetragen werden kann, ohne den Prozess zu blockieren. Ein gesättigter oder unzureichend gereinigter Magnet kann anders arbeiten als ein sauberer.

Kontrolle der Anlage im Betrieb

Vergleichen Sie nach Inbetriebnahme des Kreislaufs, was in den Abscheider gelangt und was über die einzelnen Ströme austritt. Kontrollieren Sie bei der Entfernung von Eisenfremdkörpern das gesammelte Material und prüfen Sie, ob weiterhin eisenhaltige Gegenstände nachgeschaltet auftreten. Beproben Sie bei der Mineralabscheidung die magnetischen und nichtmagnetischen Austräge unter repräsentativen Aufgabebedingungen. Änderungen des Tongehalts oder der Partikelgröße können das Ergebnis beeinflussen.

Untersuchen Sie einen steigenden Goldanteil im magnetischen Austrag, bevor Sie den Magneten einstellen oder diesen Strom verwerfen. Mögliche Ursachen sind unzureichendes Waschen, ein übermäßiger Austrag von Feststoffen oder ein Aufgabegutzustand außerhalb des vorgesehenen Einsatzbereichs des Abscheiders. Jede Anpassung sollte sowohl anhand der Entfernung magnetischer Materialien als auch anhand des Goldübergangs bewertet werden, statt nur nach dem Aussehen eines einzelnen Produkts beurteilt zu werden.