A mineração de minerais pesados é composta de vários estágios ou sequências de operação individuais. Esses estágios são descritos abaixo em ordem de ocorrência.
Desobstrução
Inicialmente, toda a madeira comercializável é extraída da área de mineração imediata. Os tocos, a vegetação rasteira e a escova restante são então recolhidos e empilhados pelos tratores de esteiras. Este material é deixado secar e depois queimado.
O solo superficial é então removido a uma profundidade de 6-8 e armazenado para depósito posterior ou colocado diretamente em um corte de mineração adjacente. Este trabalho é realizado por um raspador de pan com tração nas quatro rodas 23-yd3.
dragagem
O minério é extraído com dragas da marca Ellicott® projetadas sob medida, equipadas com uma cabeça de corte. (Ver foto) A draga tem duas hastes localizadas na popa, que são usadas como pivôs em conjunto com as linhas de giro para avançar ou recuar a draga. Uma bomba de dragagem 20-in é descarregada no pipeline 22-in de seções 40-ft suportadas em pontões. Eles conectam a draga ao moinho úmido flutuante.
Moinho Molhado
O moinho úmido é construído em várias barcaças flutuantes. A lama da draga é descarregada em peneiras vibratórias com aberturas 0.25-in. O tamanho grande cai por gravidade em um moinho de martelos, onde pedaços de madeira são esmagados. A descarga do moinho de martelos flui por gravidade para uma tela com aberturas 1-in. O tamanho grande + 1-in é composto principalmente de raízes, que são descarregadas diretamente de volta no lago. O tamanho inferior é bombeado de volta para as telas.
O moinho úmido trata minério bruto contendo cerca de 4% de minerais pesados a taxas de até 1100 Gt / h. A partir disso, produz um concentrado com uma média de minerais pesados 80% com uma recuperação de TiO2 de 78%. O moinho úmido utiliza três estágios de concentradores em espiral. Espirais são calhas helicoides fixadas em uma inclinação decrescente e dispostas nas configurações de volta 7, 5 ou 3. A alimentação de chorume contendo areia e água é introduzida no topo de cada espiral. À medida que o material flui para baixo e ao redor das calhas, os minerais mais leves, como quartzo e areia de sílica, são transportados para o exterior do fluxo. Os minerais mais pesados, por exemplo, ilmenita, zircão e estaurolita, tendem a se concentrar mais próximo do interior das espirais e são posteriormente retirados em pontos selecionados. As diferentes correntes de várias concentrações são então encaminhadas de volta para retratamento adicional ou para espirais sucessivas para posterior concentração.
As espirais mais ásperas produzem um concentrado com média de minerais pesados 10-15%. Os rejeitos mais ásperos descarregam na lagoa como aterro. Como 96% da alimentação da draga é devolvida à lagoa, a draga e a lagoa avançam lentamente na direção da mineração. A cada duas semanas, é necessário mover o moinho úmido flutuante para acompanhar o avanço da draga.
Os médios espirais mais ásperos são reciclados para a alimentação da cabeça para reprocessamento sobre os ásperos. O concentrado espiral mais áspero é bombeado para espirais mais limpas. O concentrado do limpador flui por gravidade para as espirais do finalizador. Os rejeitos espirais do finalizador retornam ao depósito de alimentação mais limpo para retratamento. Os concentrados do finalizador são bombeados através da tubulação 5-in para um estoque em terra, para serem carregados em caminhões para remessa ao moinho a seco.
Moinho a seco
O concentrado de moagem úmida é uma mistura de minerais de titânio, silicatos de minerais pesados e quartzo. A função do moinho seco é recuperar os minerais de titânio e posteriormente separá-los em um produto de ilmenita e um produto de leucoxeno-rutilo. O processo aproveita a condutividade dos minerais de titânio no tratamento de alta tensão e o aumento magnético. O concentrado de moagem úmida é lavado usando hidróxido de sódio antes do processamento de moagem a seco. Isso remove os revestimentos superficiais de orgânicos e argilas das partículas. As superfícies limpas dos grãos melhoram a recuperação e permitem a produção de produtos minerais de maior qualidade. O minério lavado é seco em secadores rotativos. O minério quente é primeiro separado em separadores de alta tensão mais ásperos e os concentrados mais ásperos são tratados em rolos de alta tensão mais limpos. Os concentrados de limpeza são passados sobre ímãs de alta intensidade, cada um com dois bancos de cinco rotores operando em série. A fração magnética é coletada e enviada como ilmenita. Este produto contém 98% de minerais de titânio e em média 64% de TiO2. A fração não magnética é recolhida em um circuito de limpeza final para recuperar o leucoxeno e o rutilo para transporte. O produto final contém 98.5% de minerais de titânio e analisa 80% de TiO2. A recuperação geral de TiO2 na fábrica a seco é em média de 97%.
Staurolite
Os rejeitos não condutores do circuito de alta tensão são alimentados para ímãs de alta intensidade. O produto magnético é estaurolita comercial, testando 45-50% Al2O3 e 13-15% Fe2O3. Diferentes graus são produzidos para fornecer areia de fundição especial (Biasill®) e forneça um abrasivo à jato de areia (Starblast®).
Zircon
Os rejeitos de ímã Staurolite contêm zircão 25-30%, minerais de silicato de alumínio 15-20% e cerca de quartzo 50%. A gravidade específica relativamente alta do zircão torna possível a separação da gravidade dos minerais pesados mais leves usando espirais. O concentrado em espiral de zircão é seco e recolocado por um processo padronizado após o moinho de minerais minerais de titânio.
Grandes tonelagens de zircão são usadas para moldar areias na indústria de fundição. Quantidades menores são usadas na fabricação de refratários, opacificadores de cerâmica, zircônio metálico e produtos químicos. Uma variedade de tipos é produzida, atendendo aos requisitos de qualidade para cada uso final.
Recuperação
Os experimentos de plantio de grama começaram nos rejeitos da mina em 1952. Ao longo dos anos, muitas variedades de gramíneas e árvores, junto com fertilizantes, foram aplicadas com algum sucesso. Uma grama, com o extraordinário nome de “grama africana do amor chorando”, foi importada de uma área com condições ambientais semelhantes. A grama do amor atingiu um crescimento moderado e ajudou a estabilizar as caudas para que as mudas de pinheiro pudessem viver.
No início do 1969, no entanto, a recuperação tomou uma nova direção. Em vez de plantar a nova vegetação diretamente nas caudas, o solo superficial é removido antes da mineração e usado para cobrir os rejeitos. A grama do pasto é então plantada e o crescimento é rapidamente estabelecido. Após a fertilização e estabilização suficiente do solo, os pinheiros são replantados. Este programa de recuperação foi citado como modelo para a indústria de mineração na Flórida.
Tratamento de Água
Durante a operação de mineração, o humato do solo é liberado em uma suspensão coloidal na água da lagoa de dragagem. Humate é matéria orgânica parcialmente decomposta, de cor marrom escuro e é comum em toda a Flórida. É especialmente perceptível em afloramentos “duros” da Flórida.
No curso da movimentação do corpo de minério, torna-se necessário ajustar o nível do tanque de dragagem às vezes para permitir que a dragagem alcance águas rasas ou algumas vezes profundas. instalações de tratamento antes da descarga para os riachos públicos.
O ácido sulfúrico (H2SO4) é adicionado à água para baixar o pH para 3.5. Essa ação induz a floculação da matéria orgânica e deixa um sobrenadante claro, que é decantado das lagoas de decantação. A água limpa é então neutralizada para pH 7 com cal e descarregada em correntes públicas.