nguồn: Tạp chí Kỹ thuật & Khai thác
Roca Fosforica Mexicana SA de CV (Rofomex) bắt đầu khai thác một mỏ phốt phát ở Baha California Sur ở 1981 và một mỏ khác ở 1982. Việc sản xuất kết hợp các hoạt động này dự kiến sẽ nâng Mexico từ vị thế gần như hoàn toàn phụ thuộc vào nhập khẩu đá phốt phát trong 1980 để tự cung cấp trong 1985. Trong những năm gần đây, Mexico đã nhập khẩu khoảng 1.7 triệu tấn / năm đá phốt phát, chủ yếu từ Florida ở Mỹ và Morocco. Chính phủ Mexico đã đặt ưu tiên cao cho các mỏ Rofomex như một phần của chương trình nhằm cải thiện năng suất tại các trang trại Mexico.
Mỏ đầu tiên của các mỏ Rofomex mới được đặt tại San Juan de la Costa trên Vịnh California. Nó sản xuất các chất cô đặc đầu tiên vào tháng 1980 năm 12, và chuyến tàu chở chất cô đặc đầu tiên rời bến tàu Rofomex đi Lazaro Cardenas trên Bờ biển Thái Bình Dương của Mexico vào tháng Tư. Việc bốc hàng dự kiến diễn ra XNUMX ngày một lần.
Từ Lazaro Cardenas, các chất cô đặc phốt phát sẽ được vận chuyển bằng đường sắt đến các nhà máy Fertimex ở San Luis Potosi, Queretaro và Guadalajara. Sau đó, một số lô hàng sẽ di chuyển qua Kênh Panama và Vịnh Mexico đến khu phức hợp Fertimex tại cảng Pajaritos.
Với công suất, mỏ San Juan de la Costa sẽ sản xuất 730,000 tấn / năm tinh quặng phân loại khoảng 31% P2O5 từ các hoạt động khai thác hầm lò và lộ thiên kết hợp sẽ chiết xuất quặng phân loại 18% P2O5. Sản lượng thức ăn tinh hàng tháng đạt tổng cộng 1,200 tấn vào tháng 12,800, 12,000 tấn vào tháng 20,000, 60,000 tấn vào tháng XNUMX và XNUMX tấn vào tháng XNUMX. Sản lượng dự kiến tăng lên khoảng XNUMX tấn vào tháng Bảy và duy trì ở mức đó cho đến hết năm.
Tại Santo Domingo, trên bờ biển Thái Bình Dương của bán đảo Baja California, Rofomex đã xây dựng một mỏ sẽ sản xuất 1.5 triệu tấn tinh quặng / năm bằng cách nạo vét khai thác một mỏ cát bãi biển có cấp khoảng 4.5% P2O5 ở mức giới hạn 3% P2O5. Hai Ellicott đầu hút nạo vét cung cấp quặng cho một nhà máy tuyển nổi chính gắn trên xà lan, sẽ trôi nổi trong khu vực mỏ phía sau nạo vét.
Rofomex bắt đầu thành lập tại Santo Domingo vào giữa năm 1982, và vào năm 1984, hai mỏ mới của công ty đã tạo ra thặng dư phốt phát trong thời gian ngắn ở Mexico, với lượng dư thừa có thể xuất khẩu. Năm 1985, các nhà máy Fertimex mới được lên kế hoạch đi vào sản xuất, tăng trưởng kinh tế và dân số sẽ làm tăng nhu cầu phốt phát ở Mexico, và dự đoán sẽ tiếp tục thiếu hụt phốt phát. Để đón đầu nhu cầu này, Rofomex đã lên kế hoạch mở rộng 4.5 triệu tấn / năm trên bảng vẽ.
Về lâu dài, Mexico có nguồn tài nguyên phốt phát đáng kể để sử dụng ở Baja California Sur, ngoài hai khoản tiền gửi đang được phát triển. Các nhà địa chất học Rofomex đã báo cáo sự xuất hiện phốt phát khác tại San Hilario, Santa Rita, Tembabiche, La Purisima, San Jose de Castro và San Roque. Trong số này, tiền gửi tại San Hilario đã được khám phá rộng rãi nhất, với các chỉ dẫn khoan về trọng tải đá đáng kể phân loại 11-13% trong đá nắp phong hóa và 14-18% trong đá không nung dưới 30-80m. Trong khu vực Santa Rita, nồng độ phốt phát kinh tế có thể xảy ra trong các trầm tích gần đây trong điều kiện gần như không bị quá tải, nhưng chúng vẫn được khám phá mạnh mẽ hơn.
Tài nguyên lớn của Domingo
Sự tồn tại của cát phốt phát trong khu vực Bahia de Magdalena trên Bờ biển Thái Bình Dương đã được biết đến từ năm 1914, và năm 1955 Hanna Mining và Minera Fornos đã tiến hành một nghiên cứu khả thi trong khu vực. Tuy nhiên, việc thiếu cơ sở hạ tầng và việc Mexico hóa ngành khai thác đã khiến Hanna rút lui. Năm 1974, “Consejo de Recursos Minerals”, một cơ quan chính phủ, đã xem xét lại khu vực này và cũng quyết định rằng việc khai thác không khả thi về mặt kinh tế. Vào năm 1978, các nhà địa chất của chính phủ đã tiến hành một chương trình khoan, theo dõi các trầm tích ở bờ biển với các lỗ hổng cách nhau 2 km, và họ phát hiện ra rằng các phốt phát hiện diện trong khoảng cách hơn 70 km. Các giới hạn thực tế không được tìm thấy trước khi chương trình khoan kết thúc. Fomento Minero đã có một cái nhìn khác về triển vọng, quyết định rằng một quy trình thụ hưởng kinh tế có thể được phát triển và tiến hành phát triển mỏ.
Giới hạn phía tây của tiền gửi Santo Domingo là Thái Bình Dương và chiều rộng của nó về phía đông là khoảng 20 km. Nó thực chất là nằm phẳng, có ít hoặc không có lớp đất, và độ dày của nó trung bình là 19 m. Cứu trợ là nhỏ, với độ cao tối đa hiếm khi vượt quá 15 m trên mực nước biển. Thân quặng có tuổi gần đây, và phốt phát xảy ra dưới dạng cát mịn, tròn, dạng hạt, thường ở phần thô hơn của lớp trầm tích. Một lượng nhỏ từ tính, ferromagiê, rutile và sphene, cũng như các công cụ khai thác khác, có mặt. Khoáng sét thường không có, ngoại trừ rất gần bề mặt. Điểm trung bình 4.5% P2O5. Màu sắc thay đổi đáng kể nhưng thường có màu vàng đến nâu sẫm. Tài nguyên được ước tính là tổng số 1.1 tỷ tấn đá.
Các nghiên cứu chi tiết đã được thực hiện cho hai khu vực khai thác, Elenas và Prados, sử dụng thiết bị khoan Longyear để lấy mẫu. Khu vực Elenas là phần lớn phía nam của hai khu vực và có diện tích 6 km về phía bắc-nam bằng 3.5 km về phía đông-tây. Giới hạn phía nam của nó nằm ở phía bắc cảng cá Lopez Mateos. Khu vực Prados tiếp giáp với giới hạn phía bắc của khu vực Elenas và là 9 km về phía bắc-nam. Giới hạn phía tây của quặng là một cửa sông được hình thành bởi hòn đảo rào cản, Isla Magdalena.
Cả hai khu vực quặng đã được khám phá trên một mạng lưới 500 m, sử dụng các giàn khoan gắn trên xe tải khoan lỗ diaUMX-in. Giới thiệu về các mẫu 4 được lấy từ các lỗ này trong các khoảng thời gian dọc 5,000-m. Độ sâu lỗ tối đa là 1.5 m và độ sâu lỗ trung bình là 70-m. Kiểm tra quặng theo thực tiễn được thành lập trong ngành công nghiệp phốt phát Florida.
Khai thác nạo vét kép
Phân tích các hệ thống khai thác cho dự án Santo Domingo bao gồm việc xem xét các máy đào bucketwheel, kéo, phế liệu, xẻng và nạo vét. Lựa chọn một hệ thống dựa trên nạo vét chủ yếu dựa trên thực tế là các hệ thống khác không thể hoạt động hiệu quả dưới mực nước biển. Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp đã thúc đẩy lựa chọn cuối cùng của máy hút bùn cắt thủy lực nổi với đầu hút có đường kính 27.
Hai Ellicott® nạo vét thương hiệu đã được sử dụng, mỗi loại có khả năng bơm khoảng 2,000 mt / giờ chất rắn bùn đến nhà máy phân bổ chính nổi. Mỗi nạo vét được kết nối với nhà máy bằng một đường ống dia, 600-in linh hoạt. Các đầu nạo vét có tầm với thấp hơn 24 m. Hai nạo vét kết hợp để làm việc một mặt trận khai thác trung bình rộng 15 m. Một nạo vét duy nhất hoạt động với công suất có thể giữ cho nhà máy ở công suất gần. Trong hoạt động bình thường, hai tàu nạo vét hoạt động cùng nhau với khoảng 21% công suất định mức.
Khai thác hút được thực hiện ở cấp cắt 3% P2O5 tạo ra loại quặng trung bình là 4.56% P2O5 ở khu vực khai thác Prados và 4.29% ở khu vực Elenas. Không cần loại bỏ quá tải; tuy nhiên, chất thải bên trong quặng sẽ làm loãng cấp thức ăn cho nhà máy thụ hưởng thành 4.05% P2O5. Với CaO trung bình là 9.34%. Tốc độ khai thác dự kiến là 16.5 triệu tấn / năm, làm việc ba ca mỗi ngày, 330 ngày mỗi năm.
Mặt khai thác trung bình 6 m trên mực nước biển và 12 m dưới mực nước biển. Khai thác chọn lọc không phải lúc nào cũng có thể, nhưng các khu vực có hàm lượng CaO cao đã tránh được khi khả thi. Các mũi khoan mẫu được thực hiện trên lưới 100-m, với mỗi lỗ đại diện cho khoảng tấn quặng 225,000.
Các tàu nạo vét hoạt động trên một nguồn cung cấp năng lượng điện của 4,160v, 60 hertz. Một trạm biến áp được đặt trên một sà lan nổi.
Cát cô đặc
Do quặng nằm ở trên và dưới mực nước biển có một số đặc điểm khác nhau, chủ yếu là hàm lượng CaO, Rofomex đã phát triển một quy trình tương thích với cả hai quặng. Hệ thống cho phép xử lý đuôi vào khu vực khai thác mọi lúc. Như tại San Juan de la Costa, nước biển đã được sử dụng trong suốt quá trình, chỉ có sản phẩm được rửa bằng nước sạch để loại bỏ clo.
Các yếu tố chính của quy trình bao gồm một nhà máy tuyển nổi chính nằm trên một xà lan phía sau nạo vét và một nhà máy tuyển nổi thứ cấp, bể rửa và bộ lọc đặt trên bờ. Quặng được bơm từ sà lan đến nhà máy trên bờ thông qua các đường ống được hỗ trợ bởi pontoons.
Bùn từ các máy nạo vét đã cung cấp cho nhà máy chính gắn trên sà lan với tốc độ 2,200 mt / giờ, với việc xả vào sà lan trước tiên được đưa qua hai màn hình trên boong cho da đầu cộng với các mảnh vụn hữu cơ 1 / 4 inch, như vỏ sò, và vỏ quặng quá khổ từ bùn. Kích thước dưới màn hình được tuần hoàn để loại bỏ một phần của chất rắn và chất rắn lưới 150 và để cô đặc bùn. Các khoản tiền phạt do trọng lực chảy vào khu vực xử lý và dòng chảy xuống các bể chứa, cung cấp khả năng tăng cường 1 / 2 hr.
Từ các bể tăng áp, máy bơm di chuyển bùn đến các thiết bị tách nước, trong đó cộng với chất rắn lưới 28 đã được loại bỏ và bơm vào chất thải. Bùn sau đó được chuyển sang một ngân hàng lốc xoáy thứ hai, loại bỏ mọi chất rắn còn lại trong lưới 150 và làm đậm đặc bùn thành chất rắn 65%. Để chuẩn bị cho tuyển nổi, dòng chảy lốc xoáy được điều hòa trong một số giai đoạn. Dầu diesel đã được sử dụng tại nhũ tương.
Bùn điều hòa được pha loãng thành 32-35% chất rắn với nước biển và được đưa vào bốn bờ của các tế bào nổi 500 ft3. Các vòi được bơm đến chất thải, và chất cô đặc chính chảy tới các bể khử hoạt tính, nơi nó được khuấy với axit sulfuric để khử hoạt tính của thuốc thử tuyển nổi. Sau đó, chất cô đặc được bơm lên bờ với tốc độ 360 tấn / giờ.
Một sà lan chuyển được trang bị thùng thuốc thử đã đưa thuốc thử tuyển nổi chính và axit sulfuric 95% vào sà lan để duy trì quá trình.
Trên bờ, bùn cô đặc được rửa lại, khử nước trong lốc xoáy và được bơm đến một bộ phân loại thủy lực để tách các chất rắn lưới 28 / cộng với 48. Phần lưới 48 cộng được pha loãng và đưa vào các bàn rung để loại bỏ chất rắn calcitic. Phần trừ của lưới 48 được tuần hoàn để tạo ra sự phân chia kích thước hạt khác tại lưới 100. Phần trừ lưới 100 sau đó được cải tiến thông qua việc tăng cường lốc xoáy đến các dải xoắn ốc Humphrey, loại bỏ ilmenit, zircon và từ tính. Những khoáng chất nặng này được bơm vào một ao chứa riêng biệt. Các chất cô đặc phốt phát được tạo ra tại các bàn rung và các xoắn ốc kết hợp với phần lưới 100 / trừ đi so với phần lưới 48 để tạo ra thức ăn cho tuyển nổi thứ cấp.
Bột giấy được điều hòa với diamine, axit axetic và dầu thông 5% trong nước biển để chuẩn bị cho quá trình tuyển nổi thứ cấp, tạo ra sản phẩm chất thải cô đặc silica và đuôi phốt phát như sản phẩm. Bùn phốt phát được cô đặc thành chất rắn 60% thông qua lốc xoáy, rửa sạch bằng nước sạch, tuần hoàn lại và lọc. Các bộ lọc cũng được trang bị thuốc xịt rửa.
Một băng tải tiến bộ bánh lọc đến cơ sở lưu trữ tập trung. Nếu cần thiết, một chiếc máy ủi sẽ khuấy động vật liệu được lưu trữ để tạo ra sự sấy khô bổ sung.
Một nhà máy xử lý nước tại khu vực nhà máy trên bờ sẽ làm sạch nước giếng lợ để sản xuất nước ngọt để rửa và cung cấp cho lò hơi được sử dụng để chuẩn bị thuốc thử diamine. Thông số kỹ thuật nước ngọt thiết lập hàm lượng clo tối đa là 350 ppm.
Quá trình phốt phát được sử dụng tại Santo Domingo tạo ra một số dòng chất thải, tất cả đều được lắng đọng vào các khu vực khai thác hoặc phía sau đê được xây dựng bằng cát. Tại bờ, địa hình tự nhiên được để lại như một berm liên tục để cô lập các khu vực chất thải từ vùng biển bên vịnh. Nước thải được tái chế. Các dòng chất thải bao gồm 300 mt / giờ tại nhà máy nổi trước các tế bào nổi; đuôi tuyển nổi chính chứa 1,340 mt / giờ bùn ở chất rắn 30%; chất thải silica tập trung từ tuyển nổi thứ cấp và nước rửa, có chứa một lượng bùn kết hợp 3,000 / giờ ở chất rắn 5%; và các khoáng chất nặng tập trung tại các xoắn ốc Humphrey, tổng cộng khoảng 72 / tấn giờ bùn ở mức chất rắn 25%.
Các chất cô đặc được sản xuất tại Santo Domingo được vận chuyển 100 km đến các cơ sở vận chuyển tại Punta Belcher trên đảo Magdalena thông qua một sà lan kéo. Tại cơ sở lưu trữ Punta Belcher được xây dựng cho 100,000 tấn tập trung. Dock xử lý các tàu lên đến 40,000 DWT và hệ thống tải tập trung có công suất 3,000 mt / giờ.
Tái bản từ Tạp chí Kỹ thuật & Khai thác