La minería de minerales pesados se compone de varias etapas individuales o secuencias de operación. Estas etapas se describen a continuación en orden de ocurrencia.
proceso de Compensación.
Inicialmente, toda la madera comercializable se cosecha del área minera inmediata. Los tocones, la maleza y la maleza restante se recogen y se apilan con tractores de orugas. Este material se deja secar y luego se quema.
Luego se retira la capa superficial del suelo a una profundidad de 6-8 y se almacena para depositar más tarde o se coloca directamente en un corte minero adyacente. Este trabajo se lleva a cabo mediante un rascador de paletas con tracción a las cuatro ruedas 23-yd3.
Dragado
El mineral se extrae con dragas de succión de la marca Ellicott® diseñadas a medida y equipadas con un cabezal de corte. (ver foto) La draga tiene dos palas ubicadas en la popa, que se utilizan como pivotes junto con las líneas de giro para avanzar o retroceder la draga. Una bomba de dragado 20-in se descarga en la tubería 22-in de secciones 40-ft soportadas en pontones. Estos conectan la draga con el molino húmedo flotante.
Molino mojado
El molino húmedo está construido sobre varias barcazas flotantes. La lechada de la draga se descarga en pantallas vibratorias con aberturas de entrada 0.25. El gran tamaño cae por gravedad en un molino de martillos donde se trituran trozos de pan duro. La descarga del molino de martillos fluye por gravedad a una pantalla con aberturas de entrada 1. El sobredimensionamiento + 1-in está compuesto principalmente de raíces, que se descargan directamente de vuelta al estanque. El tamaño inferior se bombea nuevamente a las pantallas.
El molino húmedo trata el mineral en bruto que contiene aproximadamente 4% de minerales pesados a tasas de hasta 1100 Gt / h. A partir de esto, produce un concentrado que promedia 80% de minerales pesados con una recuperación de TiO2 de 78%. El molino húmedo utiliza tres etapas de concentradores en espiral. Las espirales son canales helicoidales fijos en una pendiente decreciente y dispuestos en configuración de giro 7, 5 o 3. Se introduce alimento en suspensión que contiene arena y agua en la parte superior de cada espiral. A medida que el material fluye hacia abajo y alrededor de los canales, los minerales más ligeros, como el cuarzo y la arena de sílice, se transportan al exterior de la corriente. Los minerales más pesados, por ejemplo, ilmenita, circonita y estaurolita, tienden a concentrarse más cerca del interior de las espirales y posteriormente se extraen en puntos seleccionados. Las diferentes corrientes de varias concentraciones se vuelven a enrutar para un retratamiento adicional o a espirales sucesivas para una mayor concentración.
Las espirales más ásperas producen un concentrado con un promedio de 10-15% de minerales pesados. Los relaves más ásperos se descargan en el estanque como relleno. Dado que el 96% de la alimentación del dragado se devuelve al estanque, el dragado y el estanque en realidad avanzan lentamente hacia la dirección de la minería. Aproximadamente cada dos semanas, es necesario mover el molino flotante húmedo para mantenerse al día con el avance de la draga.
Los medios espirales más ásperos se reciclan a la alimentación del cabezal para reprocesarlos sobre los ásperos. El concentrado espiral más áspero se bombea a espirales más limpias. El concentrado más limpio fluye por gravedad a las espirales del finalizador. Los relaves en espiral del finalizador fluyen de regreso al sumidero de alimentación del limpiador para el retratamiento. Los concentrados de la unidad de acabado se bombean a través de una tubería 5 a una pila de tierra, para ser cargados en camiones para su envío al molino seco.
Molino seco
El concentrado de molienda húmedo es una mezcla de minerales de titanio, silicatos minerales pesados y cuarzo. La función del molino seco es recuperar los minerales de titanio y luego separarlos en un producto de ilmenita y un producto de leucoxeno-rutilo. El proceso aprovecha la conductividad de los minerales de titanio en el tratamiento de alta tensión y el mayor magnetismo. El concentrado del molino húmedo se lava con hidróxido de sodio antes del procesamiento del molino seco. Esto elimina los recubrimientos superficiales de arcilla orgánica y de las partículas. Las superficies de grano limpias mejoran la recuperación y permiten producir productos minerales de mayor calidad. El mineral depurado se seca en secadores rotativos. El mineral caliente se separa primero en separadores de alta tensión más ásperos y los concentrados más ásperos se tratan en rodillos de alta tensión más limpios. Los concentrados más limpios pasan por imanes de alta intensidad, cada uno con dos bancos de cinco rotores que operan en serie. La fracción magnética se recolecta y envía como ilmenita. Este producto contiene un 98% de minerales de titanio y un promedio de 64% de TiO2. La fracción no magnética se vuelve a tratar en un circuito de limpieza final para recuperar el leucoxeno y el rutilo para su envío. El producto final contiene un 98.5% de minerales de titanio y analiza un 80% de TiO2. La recuperación total de TiO2 en el molino seco promedia el 97%.
Estaurolita
Los relaves no conductores del circuito de alta tensión se alimentan a imanes de alta intensidad. El producto magnético es estaurolita comercial, con un ensayo de 45-50% de Al2O3 y 13-15% de Fe2O3. Se producen diferentes grados para suministrar arena de fundición especial (Biasill®) y proporcionar un abrasivo de chorro de arena (Starblast®).
Zircon
Los relaves de imán de estaurolita contienen 25-30% de circón, 15-20% de minerales de silicato de aluminio y aproximadamente 50% de cuarzo. La gravedad específica relativamente alta del circón hace posible la separación por gravedad de los minerales pesados más ligeros mediante espirales. El concentrado en espiral de circón se seca y se vuelve a limpiar mediante un proceso diseñado según el molino seco de mineral de titanio.
Grandes toneladas de circón se utilizan para moldear arenas en la industria de la fundición. Cantidades más pequeñas se usan en la fabricación de refractarios, opacificadores cerámicos, circonio metálico y productos químicos. Se producen una variedad de grados que cumplen con los requisitos de calidad para cada uso final.
Reclamos
Los experimentos de plantación de pastos comenzaron en los relaves de la mina en 1952. A lo largo de los años, se aplicaron con cierto éxito muchas variedades de pastos y árboles, junto con fertilizantes. Una hierba, con el extraordinario nombre de "hierba africana del amor llorón", fue importada de un área con condiciones ambientales similares. La hierba del amor logró un crecimiento moderado y ayudó a estabilizar las colas para que las plántulas de pino pudieran vivir.
A principios de 1969, sin embargo, la recuperación tomó una nueva dirección. En lugar de plantar la nueva vegetación directamente en las colas, la capa superior del suelo se elimina antes de la extracción y se usa para cubrir los relaves. Luego se siembra pasto y se establece rápidamente el crecimiento. Después de la fertilización y suficiente estabilización del suelo, los pinos se vuelven a plantar. Este programa de recuperación ha sido citado como un modelo para la industria minera en Florida.
Tratamiento de agua
Durante la operación minera, el humato del suelo se libera en una suspensión coloidal en el agua del estanque de dragado. El humato es materia orgánica parcialmente descompuesta, de color marrón oscuro y es común en toda Florida. Es especialmente notable en los afloramientos “duros” de Florida.
En el transcurso del movimiento a través del cuerpo mineral, es necesario ajustar el nivel del estanque de dragado a veces para permitir que el dragado llegue a aguas poco profundas o, a veces, profundas. Todo el agua de bombeo del estanque y la lluvia descolorida se recolectan y se ponen en serie. de las instalaciones de tratamiento antes de su descarga a las corrientes públicas.
Se agrega ácido sulfúrico (H2SO4) al agua para bajar el pH a 3.5. Esta acción induce la floculación de la materia orgánica y deja un sobrenadante claro, que se decanta de los estanques de decantación. El agua clara se neutraliza a pH 7 con cal y se descarga a las corrientes públicas.