La source: Journal d'ingénierie et d'exploitation minière
Roca Fosforica Mexicana SA de CV (Rofomex) a démarré une mine de phosphate à Baha California Sur à 1981 et une autre à 1982. La production combinée de ces activités devrait permettre au Mexique de passer d'une position de dépendance presque totale aux importations de phosphate naturel de 1980 à l'autosuffisance de 1985. Au cours des dernières années, le Mexique a importé environ 1.7 millions de tonnes de phosphate minéral, principalement de la Floride aux États-Unis et au Maroc. Le gouvernement mexicain a accordé une priorité élevée aux mines Rofomex dans le cadre de son programme visant à améliorer la productivité des exploitations mexicaines.
La première des nouvelles mines Rofomex est située à San Juan de la Costa, dans le golfe de Californie. Il a produit ses premiers concentrés en janvier 1980 et le premier chargement de concentrés a quitté le quai de Rofomex à destination de Lazaro Cardenas sur la côte pacifique mexicaine en avril. Les chargements sont prévus tous les 12 jours.
De Lazaro Cardenas, les concentrés de phosphate seront expédiés par chemin de fer aux usines Fertimex de San Luis Potosi, Queretaro et Guadalajara. Par la suite, certaines expéditions transiteront par le canal de Panama et le golfe du Mexique jusqu'au complexe Fertimex du port de Pajaritos.
À pleine capacité, la mine de San Juan de la Costa produira 730,000 31 mt / an de concentrés titrant environ 2% de P5O18 à partir d'opérations minières combinées à ciel ouvert et souterraines qui extrairont des minerais titrant 2% de P5O1,200. Les productions mensuelles de concentrés ont totalisé 12,800 12,000 tonnes en janvier, 20,000 60,000 tonnes en février, XNUMX XNUMX tonnes en mars et XNUMX XNUMX tonnes en avril. La production devait atteindre environ XNUMX XNUMX tonnes en juillet et se maintenir à ce niveau pendant le reste de l'année.
À Saint-Domingue, sur la rive pacifique de la péninsule de Basse-Californie, Rofomex a construit une mine qui produira 1.5 million de tonnes / an de concentrés en extrayant par dragage un gisement de sable de plage qui a une teneur d'environ 4.5% P2O5 à une teneur de coupure de 3% P2O5. Deux Ellicott dragues suceuses à tête de coupe alimenter en minerai une usine de flottation primaire montée sur barge, qui flottera dans la zone des mines derrière les dragues.
Rofomex a démarré à Saint-Domingue au milieu de 1982 et, en 1984, les deux nouvelles mines de la société ont généré un excédent de phosphate de courte durée au Mexique, l'excédent étant disponible pour l'exportation. En 1985, de nouvelles usines Fertimex devaient entrer en production, la croissance économique et démographique aura augmenté la demande de phosphate au Mexique, et une nouvelle pénurie de phosphate est prévue. En prévision de cette demande, Rofomex a prévu une expansion de 4.5 millions de tonnes / an sur les planches à dessin.
À long terme, le Mexique dispose d'une importante ressource en phosphate à exploiter en Basse Californie du Sud, à part les deux gisements en cours de développement. Les géologues de Rofomex ont signalé d'autres occurrences de phosphates à San Hilario, à Santa Rita, à Tembabiche, à La Purisima, à San Jose de Castro et à San Roque. Parmi ceux-ci, le gisement de San Hilario a été le plus largement exploré, avec des indices de forages de tonnages substantiels classant 11-13% dans le roc altéré et 14-18% dans le roc non recouvert sous 30-80m. Dans la région de Santa Rita, des concentrations économiques potentielles de phosphates sont présentes dans les sédiments récents sous pratiquement aucun mort-terrain, mais elles doivent encore être explorées plus intensément.
Énorme ressource de Saint-Domingue
L'existence de sables phosphatés dans la région de Bahia de Magdalena sur la côte du Pacifique est connue depuis 1914 et en 1955, Hanna Mining et Minera Fornos ont mené une étude de faisabilité dans la région. Cependant, le manque d'infrastructures et la mexicanisation de l'industrie minière ont poussé Hanna à se retirer. En 1974, «Consejo de Recursos Minerals», une agence gouvernementale, a réexaminé la région et a également décidé que l'exploitation minière n'était pas économiquement réalisable. En 1978, les géologues du gouvernement ont mené un programme de forage, suivant les gisements le long de la côte avec des trous à des intervalles de 2 km, et ils ont constaté que les phosphates étaient présents sur une distance de plus de 70 km. Les limites réelles n'ont pas été trouvées avant la fin du programme de forage. Fomento Minero a jeté un autre regard sur la perspective, a décidé qu'un processus de valorisation économique pouvait être développé et a poursuivi le développement de la mine.
La limite ouest du gisement de Santo Domingo est l’océan Pacifique et sa largeur à l’est est d’environ 20 km. Il est essentiellement plat, avec peu ou pas de couverture du sol, et son épaisseur est en moyenne de 19 m. Le relief est mineur, avec des altitudes maximales dépassant rarement 15 m au dessus du niveau de la mer. Le corps minéralisé est récent et le phosphate se présente sous forme de sable fin, arrondi et granulaire, généralement dans la fraction la plus grossière du gisement. De petites quantités de magnétite, ferromagnésium, rutile et sphène, ainsi que d’autres mineurs, sont présentes. Les minéraux argileux sont généralement absents, sauf très près de la surface. Notes moyennes 4.5% P2O5. La couleur varie considérablement mais est généralement jaunâtre à brun foncé. La ressource est estimée à un total de 1.1 milliards de tonnes de roches.
Des études détaillées ont été effectuées pour deux zones minières, Elenas et Prados, en utilisant du matériel de forage Longyear pour l'échantillonnage. La zone Elenas est la plus méridionale des deux et mesure 6 km nord-sud par 3.5 km est-ouest. Sa limite sud se situe juste au nord du port de pêche de Lopez Mateos. La zone Prados est contiguë à la limite nord de la zone Elenas et se situe à 9 km nord-sud. La limite ouest du minerai est un estuaire formé par l'île barrière, Isla Magdalena.
Les deux zones minéralisées ont été explorées sur une grille de 500 m à l’aide d’appareils de forage montés sur camion forant des trous de diamètre 4-in. Environ 5,000 ont été prélevés dans ces trous à des intervalles verticaux 1.5-m. La profondeur maximale du trou était de 70 m et la profondeur moyenne du trou était de 30-m. Les tests de minerai ont suivi la pratique établie dans l'industrie des phosphates en Floride.
Double dragage
L’analyse des systèmes d’extraction pour le projet de Saint-Domingue a pris en compte les excavateurs à roue, les draglines, les racloirs, les pelles et les dragues. La sélection d'un système basé sur la drague reposait principalement sur le fait que les autres systèmes ne pouvaient pas fonctionner efficacement sous le niveau de la mer. Les faibles coûts d'exploitation et de maintenance ont incité à la sélection finale des dragues suceuses à flotteur hydrauliques flottantes dotées de têtes d'aspiration de diamètre 27.
Deux ellicott® Des dragues de marque ont été utilisées, chacune capable de pomper environ 2,000 mt / h de solides en suspension vers l’usine primaire de flottation flottante. Chaque drague est reliée à la plante par un tuyau flexible, en 600-m, en 24-in. Les têtes de drague ont une portée inférieure à 15 m. Les deux dragues se sont combinées pour travailler sur un seul front d’exploitation d’une largeur moyenne de 21 m. Une seule drague fonctionnant à pleine capacité est capable de maintenir la quasi-capacité de la centrale. En exploitation normale, les deux dragues travaillent ensemble à environ 70% de leur capacité nominale.
L'extraction par aspiration a été réalisée à une teneur de coupure de 3% P2O5, produisant une teneur moyenne en minerai de 4.56% P2O5 dans la zone minière de Prados et de 4.29% dans la zone d'Elenas. Aucun retrait de mort-terrain ne sera nécessaire; cependant, les déchets internes dans le minerai dilueront la teneur d'alimentation de l'usine d'enrichissement à 4.05% de P2O5. Avec un CaO moyen de 9.34%. Le taux d'extraction était prévu à 16.5 millions de tonnes / an, travaillant trois équipes par jour, 330 jours par an.
La face d'extraction était en moyenne de 6 m au-dessus du niveau de la mer et de 12 m en dessous du niveau de la mer. L'exploitation sélective n'était pas toujours possible, mais les zones à forte teneur en CaO ont été évitées dans la mesure du possible. Des échantillons de forage ont été réalisés sur une grille 100-m, chaque trou représentant environ 225,000 mt de minerai.
Les dragues fonctionnaient sur une alimentation électrique de 4,160v, 60 hertz. Une sous-station était située sur une barge flottante.
Sables phosphatés à concentration
Les minerais situés au-dessus et au-dessous du niveau de la mer ayant des caractéristiques quelque peu différentes, principalement la teneur en CaO, Rofomex a mis au point un procédé compatible avec les deux minerais. Le système permettait à tout moment d'éliminer les queues dans la zone épuisée. Comme à San Juan de la Costa, l'eau de mer a été utilisée tout au long du processus. Seul le produit a été lavé à l'eau douce pour éliminer le chlore.
Les principaux éléments du processus comprenaient une installation de flottation primaire située sur une barge derrière les dragues et une installation de flottation secondaire, des réservoirs de lavage et des filtres situés à terre. Le minerai était pompé de la barge à l'usine à terre par des pipelines soutenus par des pontons.
Le lisier provenant des dragues alimentait la centrale primaire montée sur la barge à un débit de 2,200 mt / h, le rejet dans la barge étant d'abord alimenté par deux tamis à pont unique pour le cuir chevelu plus des débris organiques 1 / 4 pouces, tels que des coquilles, et minerai surdimensionné de la boue. Le tamis inférieur a été cyclonisé pour éliminer une partie des solides et des boues moins maillés de 150 et pour concentrer la boue. Les particules fines se sont écoulées par gravité vers une zone d'élimination et le flux de fond s'est évaporé dans des réservoirs de stockage, qui ont fourni la capacité de surpression 1 / 2.
Depuis les réservoirs de pompage, les pompes amènent le lisier dans des hydro-séparateurs, où plus de solides en treillis 28 ont été retirés et pompés. La boue a ensuite été avancée vers une deuxième rangée de cyclones, ce qui a permis d'éliminer tous les solides maillés moins 150 et de densifier la boue à 65 en% de solides. En prévision de la flottation, la sousverse du cyclone a été conditionnée en plusieurs étapes. Le gazole a été utilisé à l'émulsion.
La suspension conditionnée a été diluée à 32-35% de solides avec de l'eau de mer et alimentée dans quatre bancs de cellules de flottation de 500 pi3. Les queues ont été pompées vers les déchets, et le concentré primaire s'est écoulé vers des réservoirs de désactivation, où il a été agité avec de l'acide sulfurique pour désactiver les réactifs de flottation. Le concentré est ensuite pompé à terre à un débit de 360 mt / h.
Une barge de transfert équipée de réservoirs de réactifs a livré des réactifs de flottation primaires et de l'acide 95% sulfurique à la barge pour soutenir le processus.
Sur le rivage, la suspension de concentré est à nouveau lavée, déshydratée dans des cyclones et pompée vers un classificateur hydraulique pour la séparation des solides maillés moins 28 / plus 48. La fraction maillée plus 48 est diluée et introduite dans des tables vibrantes pour éliminer les solides calcitiques. La fraction de maillage moins 48 est cyclonée pour produire une autre division de taille de particule au maillage 100. La fraction maillée moins 100 est ensuite avancée par des cyclones densifiants jusqu'aux banques de spirales de Humphrey, qui éliminent l'ilménite, le zircon et la magnétite. Ces minéraux lourds sont pompés dans un bassin de stockage séparé. Les concentrés de phosphate produits sur les tables vibrantes et les spirales se combinent à la fraction de maillage plus 100 / moins 48 pour produire l’aliment pour une flottation secondaire.
La pulpe est conditionnée avec de la diamine, de l'acide acétique et de l'huile de pin 5% dans de l'eau de mer pour la préparer à la flottation secondaire inverse, qui produit un résidu de concentré de silice et des queues de phosphate. La suspension de phosphate est densifiée à 60% en solides à travers des cyclones, lavée à l'eau douce, cyclonée à nouveau et filtrée. Les filtres sont également équipés de sprays de lavage.
Un convoyeur à bande fait avancer le gâteau de filtre vers l'installation de stockage de concentré. Si nécessaire, un bulldozer brassera le matériau stocké pour produire un séchage supplémentaire.
Une usine de traitement de l’eau sur le site de l’usine à terre va nettoyer l’eau de puits saumâtre pour produire de l’eau douce à laver et alimenter la chaudière utilisée pour la préparation du réactif diamine. Les spécifications d’eau douce fixent une teneur maximale en chlore de 350 ppm.
Le procédé au phosphate utilisé à Saint-Domingue produit plusieurs flux de déchets, qui sont tous déposés dans des zones épuisées ou derrière des digues construites en sable. Sur le rivage, le terrain naturel est laissé comme une berme continue pour isoler les zones de déchets des eaux de la baie. Les eaux usées sont recyclées. Les flux de déchets comprennent 300 mt / h à l’installation flottante devant les cellules de flottation; queues de flottation primaires contenant 1,340 mt / h de boue liquide à 30% en solides; concentré de déchets de silice provenant d’eau de flottation secondaire et d’eau de lavage, contenant une quantité combinée de 3,000 mt / h de suspension épaisse à 5% de solides; et les minéraux lourds concentrés aux spirales de Humphrey, totalisant environ 72 / mt h de boue liquide à 25% en solides.
Les concentrés produits à Saint-Domingue sont acheminés à 100 km vers des installations d'expédition situées à Punta Belcher, sur l'île de Magdalena, via une barge tirée par un remorqueur. À Punta Belcher, des installations de stockage ont été construites pour la quantité de concentré 100,000. Le quai peut recevoir des navires jusqu’à 40,000 DWT, et le système de chargement de concentré a une capacité de 3,000 mt / hr.
Réimprimé de Engineering & Mining Journal