La mina Hemerdon , también conocida como mina Hemerdon Ball , mina Hemerdon Bal y (brevemente) anteriormente como mina Drakelands [nota 1] [1] es una mina de tungsteno y estaño . Se encuentra a 11 km (7 millas) al noreste de Plymouth , cerca de Plympton , en Devon , Inglaterra. Se encuentra al norte de los pueblos de Sparkwell y Hemerdon, y adyacente a los grandes pozos de caolín cerca de Lee Moor. La mina había estado fuera de operación desde 1944, a excepción de la breve operación de una mina de prueba en la década de 1980. Los trabajos comenzaron para reabrirla en 2014, pero cesó sus actividades en 2018. Alberga el cuarto depósito de estaño y tungsteno más grande del mundo. [2] [3] [4]
Una nueva empresa, Tungsten West plc , inició operaciones provisionales en la mina en 2023, después de invertir para modificar la planta de procesamiento. [5] Una revisión desde cero condujo al reconocimiento de que el mineral no es wolframita , sino que es de hecho un mineral relacionado, ferberita , y se necesitaban cambios para mejorar la eficiencia de la extracción. Además, una subsidiaria mejorará la mina con ventas de agregados como subproducto de la minería. [6]
El depósito Hemerdon está centrado sobre un dique granítico subvertical, de rumbo NNE-SSW, de más de 100 m de ancho del Pérmico Temprano alojado por rocas metasedimentarias y metavolcánicas del Devónico. La mineralización está asociada abrumadoramente con vetas laminadas de cuarzo-ferberita± casiterita con bordes de greisen de inclinación moderada a pronunciada hacia el noroeste. El tamaño del recurso y el hospedador del dique son, hasta la fecha, únicos en el suroeste de Inglaterra. El granito Hemerdon Ball es una intrusión de cúpula periférica rodeada de pizarras devónicas, conocidas regionalmente como killas . Las fracturas en el granito y las killas han sido penetradas por fluidos mineralizantes que contienen minerales metálicos en el área alrededor de la mina. [7] Se pueden discernir dos tipos de veta con tres orientaciones diferentes. Las vetas de cuarzo y cuarzo-feldespato forman un stockwork con mineralización menor, mientras que las vetas bordeadas por greisen se encuentran en un sistema de vetas laminadas con ferberita y mineralización menor de casiterita . [8]
La mineralización comienza en la superficie y se extiende hasta profundidades de al menos 400 metros (1300 pies). El sistema de vetas está alojado en un cuerpo de granito similar a un dique, que se extiende desde Hemerdon Ball hacia el granito Crownhill Down. Está flanqueado por killas, formadas por metamorfismo de contacto , que también contiene vetas, aunque la wolframita y la casiterita se encuentran en un porcentaje menor de la masa de roca. La caolinización se produce a profundidades de hasta 50 metros (160 pies) en el cuerpo granítico. [9]
La localidad es famosa por sus ejemplares de escorodita de alta calidad , que se encuentran entre los mejores de Europa. También se han recuperado de la mina farmacosiderita , casiterita, ferberita y wolframita de calidad de ejemplar. La escorodita y la farmacosiderita son minerales de arseniato secundarios que se forman en las zonas de oxidación superior de los yacimientos minerales. Se forman a partir de la alteración de la arsenopirita y se encuentran en la zona meteorizada del yacimiento. En las profundidades por debajo del pozo existente es probable que escaseen. [10]
El yacimiento de tungsteno y estaño de Hemerdon fue descubierto en 1867. [11] En 1916, debido a la escasez de tungsteno asociada a la guerra, se inició un programa de exploración y desarrollo, que delineó un yacimiento de estaño y tungsteno adecuado para la extracción a cielo abierto. En 1917, Hemerdon Mines Ltd decidió construir un molino de 140.000 toneladas por año y, poco después, comenzaron las operaciones de extracción de mineral a cielo abierto. La mina funcionó entre 1918 y 1919, período durante el cual procesó 16.000 toneladas de mineral. Cuando el gobierno británico dejó de aceptar minerales de tungsteno bajo el esquema de precios de guerra, la mina se vio obligada a suspender las operaciones mineras. [12]
Se hicieron varios intentos para establecer un precio más alto y estable para el tungsteno por parte del gobierno, incluida una solicitud apoyada por Winston Churchill para el reconocimiento de la minería de wolframio como una industria clave. [13] Sin embargo, después de nuevas disminuciones de precios, las operaciones de molienda se suspendieron y los componentes del molino se vendieron. [14] En 1934, el aumento de los precios del tungsteno dio lugar a una nueva prospección del depósito, junto con el trabajo de prueba metalúrgica. En 1939, una mayor escasez de tungsteno debido a la Segunda Guerra Mundial llevó a Hemerdon Wolfram Ltd a construir un molino de 90.000 toneladas por año con una recuperación de wolframio del 55%, que comenzó a funcionar en 1941. [15]
El Ministerio de Abastecimiento llevó a cabo una evaluación exhaustiva de los depósitos de tungsteno en el Reino Unido y en 1942 concluyó que Hemerdon ofrecía el mayor potencial para producir tungsteno a gran escala. [16] El gobierno se hizo cargo de la mina de Hemerdon Wolfram Ltd. Se delineó un recurso de 2,5 millones de toneladas de trióxido de tungsteno al 0,14% además de estaño, y se construyó rápidamente una nueva planta.
La nueva planta se hizo cargo de la operación de la antigua planta en 1943 y, en teoría, debería haber sido capaz de tratar más de un millón de toneladas por año; sin embargo, la escasez de mano de obra y las fallas mecánicas dieron como resultado una producción mucho menor. Se documentó que la producción de mineral de una combinación de métodos de minería subterránea y a cielo abierto superó las 200.000 toneladas, con un resultado de 180 toneladas de concentrado de estaño y tungsteno durante el período de operación del gobierno. [17] Las operaciones cesaron en junio de 1944 debido a que se restableció el acceso a los suministros del extranjero. [18]
La planta se mantuvo en funcionamiento después de la guerra y se rumoreaba que el gobierno había planeado reiniciar la producción durante la escasez de tungsteno asociada a la Guerra de Corea . [19] Sin embargo, esto no se materializó y, tras el Informe Westwood de 1956, el gobierno decidió buscar un socio privado para avanzar con el desarrollo de la mina. Después de nuevas disminuciones en el precio del tungsteno, que resultaron en el cierre de la mina de tungsteno Castle-an-Dinas Mine en Cornualles, el gobierno vendió toda la planta en 1959.
Sin embargo, a mediados de los años 1960, British Tungsten Ltd, propiedad del empresario canadiense WA Richardson, reanudó los trabajos en el yacimiento. En 1969, se presentó una solicitud de planificación para la explotación a cielo abierto de estaño, tungsteno y caolín, pero se retiró antes de que se pudiera tomar una decisión. Los trabajos posteriores que comenzó British Tungsten Ltd en 1970 aumentaron el recurso a 5,6 millones de toneladas de mineral . [20] [21]
Los contratos de arrendamiento fueron transferidos a Hemerdon Mining and Smelting Ltd en 1976. Iniciaron un programa de perforación poco antes de entrar en una empresa conjunta para desarrollar el proyecto con la empresa minera internacional AMAX en 1977. [22] Un extenso programa de exploración que costó más de $10 millones se completó entre 1978 y 1980. [23] A fines de 1978, la perforación más profunda amplió el tamaño del recurso a 20 millones de toneladas de mineral. En 1979, esto se amplió a 45 millones de toneladas. [24] Al final del programa de exploración en 1980, se habían realizado más de 14.000 metros (46.000 pies) de perforación diamantina, describiendo un recurso de 0,17% de trióxido de tungsteno y 0,025% de estaño en 49,6 millones de toneladas. [25]
En 1980 se llevó a cabo un muestreo masivo del depósito utilizando una galería subterránea para el mineral y una planta piloto HMS y Gravity para su procesamiento. [26] En promedio, se lograron recuperaciones de alrededor del 65%, aunque se logró más del 70%. [25] La revisión final del estudio de viabilidad minera concluyó en 1982 que dentro de un recurso global de 73 millones de toneladas de mineral, con leyes de 0,143% de trióxido de tungsteno y 0,026% de estaño, había una reserva en el pozo de 38 millones de toneladas, con leyes de 0,183% de trióxido de tungsteno y 0,029% de estaño. [27]
Billiton Minerals Ltd se unió a la empresa, aportando más financiación y experiencia, y formando un consorcio que planeaba iniciar la producción en 1986. [28] La solicitud de planificación inicial se presentó en 1981, pero una consulta pública y una "llamada" de la solicitud por parte del Secretario de Estado dieron como resultado un rechazo inicial de la solicitud en 1984. [29] Esto dio lugar a que Billiton Minerals Ltd se retirara del consorcio. [30] Hemerdon Mining and Smelting Ltd también vendió su participación del 50% en el proyecto a AMAX. [31] Después de presentar una solicitud revisada, finalmente se obtuvo el permiso en 1986. [11] Para entonces, un colapso de los precios tanto del estaño como del tungsteno había dañado la viabilidad económica de realizar una inversión en la apertura de la mina. Sus activos de tungsteno se transfirieron a una sociedad holding recién formada, Canada Tungsten Ltd, en 1986. [32]
Canada Tungsten aplicó el permiso de planificación que obtuvo en 1986 y mantuvo el proyecto en su cartera de prospectos durante muchos años. Antes de que AMAX fuera vendida a Phelps Dodge, gradualmente transfirió Canada Tungsten a la propiedad de Aur Resources. En 1997, una nueva empresa, North American Tungsten plc, compró todos los activos de tungsteno de Aur Resources y fue incluida en la lista con el objetivo de reabrir la mina Cantung y desarrollar los prospectos Hemerdon y Mactung . [33]
Sin embargo, durante una revisión de los activos periféricos en 1999, decidió que, con los precios deprimidos del tungsteno, el prospecto Hemerdon no era fundamental para su futuro. Con costos de mantenimiento superiores a 150.000 dólares canadienses por año, casi un tercio de los costos anuales de la empresa, se intentó con los titulares de los derechos minerales reducir las tarifas. Las negociaciones no tuvieron éxito y, por lo tanto, durante 2000, se cedieron dos de los tres derechos minerales. [34] Para reducir aún más los costos, se deshizo de los activos restantes del prospecto Hemerdon en 2003. [35]
Los caminos de hormigón construidos alrededor de los molinos de la Segunda Guerra Mundial hasta el área a cielo abierto en la cima de la colina fueron utilizados por el Plymouth Motor Club y el Plymouth Kart Club para ascensos rápidos de colinas hasta aproximadamente 1972.
Los aumentos sostenidos del precio del metal de tungsteno resultaron en un aumento de cinco veces en el precio del paratungstato de amonio (un producto intermedio del tungsteno), de alrededor de US$ 60 por STU en 2003, a más de US$ 240 por STU a partir de 2006. [36] Esto ha resultado en un aumento de las actividades de exploración y desarrollo de la minería de tungsteno a nivel mundial desde 2005. [37]
En junio de 2007, Wolf Minerals , una empresa de exploración y desarrollo de metales especiales que cotiza en la ASX , suspendió la negociación de acciones a la espera de la adquisición de los contratos de arrendamiento de minerales. [38] El 5 de diciembre de 2007, la negociación se reanudó tras el anuncio público de la adquisición de los contratos de arrendamiento de minerales para el proyecto de la mina Hemerdon. Los contratos de arrendamiento de minerales se realizaron por un período de 40 años, con el Hemerdon Mineral Trust y el Olver Trust. También se llegó a un acuerdo con Imerys para comprar los derechos minerales restantes y la tierra en propiedad absoluta. [39] Tras los acuerdos con los propietarios locales para adquirir los derechos de superficie, Wolf Minerals renombró el proyecto como Mina Drakelands para "reconocer a la comunidad local". [40]
SRK Consulting recibió el encargo de producir un recurso compatible con JORC utilizando datos de perforación anteriores. [41] Este se publicó en marzo de 2008. Posteriormente, SRK Consulting lo ha actualizado dos veces para incorporar nuevos datos de perforación y modelos geológicos revisados. El recurso de más de 300.000 toneladas de metal de tungsteno convierte a Drakelands en el cuarto depósito de tungsteno más grande del mundo. [42] En 2009, se logró la financiación para un DFS (estudio de viabilidad definitivo) con el apoyo de Resource Capital Funds y Traxys, que se completó en mayo de 2011. [43] Las operaciones mineras comenzaron en 2014, [44] con el primer mineral en la planta en junio de 2015 y la primera producción de concentrado programada para septiembre de 2015. [45] El proyecto tiene permiso de planificación que data de 1986, que es válido hasta 2021. Si se alcanzaran los niveles de producción previstos, la mina habría sido el mayor productor de concentrado de tungsteno del mundo. Se presentó una solicitud de planificación para ampliar el pozo un poco más hacia el suroeste para aumentar aún más las reservas. [46]
Wolf Minerals cesó sus operaciones comerciales el 10 de octubre de 2018, ya que la mina nunca alcanzó los objetivos financieros o de extracción. [48] A pesar de tales pérdidas, todavía se cree que el sitio tiene potencial [49] ya que conserva grandes depósitos de mineral e infraestructura valiosa.
Tungsten West plc, que cotizó en el Mercado de Inversión Alternativa de la Bolsa de Valores de Londres el 21 de octubre de 2021, [50] se hizo cargo de la mina. Se realizó una revisión, comenzando desde lo básico, de lo que se requiere para solucionar los problemas que provocaron la quiebra de Wolf Minerals. Una mejor comprensión de la mineralogía, con los cambios asociados en el flujo de procesamiento y las ventas de agregados [51] llevaron a la mina a planificar su reapertura a gran escala en 2022, [52] aunque a febrero de 2024 la mina solo había comenzado "operaciones provisionales" y aún no había recibido el permiso regulatorio de todas las autoridades. [53]
La planta de procesamiento de Drakelands se basa en una serie de procesos diferentes para recuperar estaño y tungsteno y descartar minerales de ganga como arsenopirita y hematita. En términos generales, el proceso implica trituración y clasificación por tamaño, seguido de separación por gravedad en el caso del material fino y separación por medios densos (DMS) en el caso del material grueso. Los concentrados de estos procesos se muelen, seguidos de flotación y tostado, y terminan con separación magnética y otra separación por gravedad para producir los concentrados finales de tungsteno y estaño respectivamente.
La planta de procesamiento fue construida por GR Engineering Services de Perth y consta de un edificio de trituración primaria/secundaria cerca de la mina y el depósito de material, que alimenta la planta de procesamiento principal mediante una cinta transportadora, y un edificio de trituración terciaria. Las recuperaciones de diseño de estaño y tungsteno están en el rango de 58-66% dependiendo del tipo de alimentación (granito blando cerca de la superficie, granito duro hacia la profundidad), con grados de más del 60% de tungstato y estaño como productos finales.
Dos trituradoras de rodillos híbridas Sandvik realizan las tareas de trituración primaria y secundaria con separaciones de aproximadamente 60 y 40 mm respectivamente. Estas trituradoras fueron preferidas a las trituradoras de mandíbulas ya que deberían lidiar mejor con el alto contenido de arcilla del mineral en los primeros años de operación. El producto de la trituradora secundaria se transporta a un depurador Sepro donde el material se lava para eliminar los finos adheridos al material más grueso. La mayoría del material del depurador se envía a una criba de dos pisos, con un tamaño de 9 y 4 mm. El material de gran tamaño del depurador y esta criba (más de 9 mm) se transporta a dos trituradoras de cono Sandvik con un ajuste de tamaño cerrado de 12 a 15 mm, antes de regresar a la criba del depurador. El material de entre 9 y 4 mm de tamaño se envía al circuito DMS. El material de tamaño inferior al permitido de la criba del depurador (menos de 4 mm) se bombea a una segunda criba donde se clasifica a 0,5 mm. El tamaño excesivo de esta pantalla constituye una alimentación adicional de DMS, y el tamaño insuficiente de esta pantalla (menos de 0,5 mm) se envía a un gran tanque de retención que almacena la alimentación para el circuito de gravedad.
La wolframita y la casiterita son minerales pesados, lo que los hace muy adecuados para la recuperación por separación por gravedad. El proceso de separación por gravedad en la planta de procesamiento de Drakelands comienza con dos pasos de deslamado utilizando ciclones deslamadores Multotec, diseñados para cortar a 63 y 45 micrones respectivamente. El desbordamiento de estas espirales va a tres bancos de once espirales de Mineral Technologies MG6.3 de 3 arranques (99 espirales en total), produciendo un concentrado más grueso que se envía a las espirales de limpieza, un producto intermedio que va a un banco de 33 espirales de intermedios y relaves que van al espesador de 25 m de diámetro. Los relaves de las espirales de intermedios (también MG6.3) van al espesador, y el concentrado se envía a las espirales de limpieza. Los relaves de las espirales de limpieza (cuatro MG6.3) se reciclan a las espirales más gruesas y el concentrado se envía a las mesas Holmans para su refinación adicional.
Después de la deshidratación mediante ciclones Multotec, se utilizan dos mesas vibratorias Wilfley de Holman para producir un concentrado de mesa de desbaste. Este concentrado se dimensiona a 90 μm mediante un tamiz Derrick y se deshidrata mediante ciclones, seguido de dos pasos adicionales de limpieza/relimpieza (también en mesas vibratorias Wilfley de Holman) para producir el concentrado de gravedad final grueso y fino. Los relaves y el material intermedio de la mesa de desbaste se envían de nuevo a la espiral de alimentación de desbaste, mientras que los relaves y el material intermedio de la mesa de limpieza se envían de nuevo a las mesas de desbaste y los relaves y material intermedio de la mesa de relimpieza se envían de nuevo a las mesas de limpieza.
La fracción de −9 + 0,5 mm producida por el circuito de trituración/lavado/clasificación se almacena en un silo de alimentación con una capacidad aproximada de 4-5 h. Una criba de preparación lava cualquier material restante de <0,5 mm que se haya reportado inadvertidamente a la alimentación de DMS en un tanque de efluentes. El producto de más de 0,5 mm se envía a dos cajas de mezcla donde se mezcla con el medio denso de DMS primario, antes de ser bombeado hasta los ciclones de DMS primarios. Hay dos circuitos de DMS idénticos que consisten en tres ciclones Multotec alimentados por una bomba VSD ajustada a 180 kPa y una densidad de corte cercana a 2,7 g/cm 3 , para separar la mayoría de los silicatos sin perder partículas que contengan minerales pesados. Los flotadores y los sumideros de estos ciclones se envían a las cribas de drenaje/enjuague donde los respectivos productos se separan del medio. Los flotadores de DMS primarios van a la instalación de almacenamiento de relaves a través de una cinta transportadora y grandes tanques de almacenamiento, mientras que los sumideros se envían al circuito de DMS secundario para un refinamiento adicional.
El circuito secundario de DMS refina aún más los sumideros de DMS primarios, produciendo un concentrado final de DMS (sumideros). El punto de corte de este circuito es de alrededor de 3,2 g/cm3 , lo que permite el rechazo de partículas binarias con un contenido excesivo de silicato, así como de cualquier partícula de ganga más pesada. Los flotadores se envían a un molino de bolas Ersel que funciona en circuito cerrado con una pantalla de clasificación de doble piso. La porción de más de 1,7 mm del producto del molino regresa al molino para una molienda adicional, el producto de −1,7 +0,5 mm constituye la alimentación de DMS del depurador, y el producto de menos de 0,5 mm se combina con el desbordamiento del ciclón del efluente de DMS para constituir una alimentación adicional al tanque de almacenamiento de finos. El circuito de DMS del depurador es idéntico al circuito secundario de DMS, pero funciona con una alimentación más fina. Los flotadores se envían al molino para una molienda adicional y los sumideros constituyen una corriente adicional de concentrado de DMS.
El medio en el circuito DMS primario consiste en una mezcla de ferrosilicio molido y magnetita, con la mezcla exacta regulada para mantener la estabilidad adecuada del medio. Los medios correctos DMS secundarios y depuradores consisten puramente en ferrosilicio atomizado. Todos los medios correctos se mantienen a la densidad correcta utilizando un conjunto de densificadores, complementados por separadores magnéticos húmedos de baja intensidad (LIMS) que eliminan el ferrosilicio del medio diluido. La proporción no magnética de la alimentación LIMS se envía al mismo tanque de efluente que también contiene la proporción inferior a 0,5 mm de la alimentación eliminada por la criba de preparación. El efluente DMS se deshidrata utilizando un conjunto de ciclones, y el desbordamiento se envía al tanque de almacenamiento de finos que alimenta el circuito de gravedad.
La alimentación a la sección de procesamiento de concentrado se compone de concentrado de finos (menos de 0,5 mm) y concentrado de DMS (-9 +0,5 mm), que contiene principalmente wolframita, casiterita, óxidos de hierro y algunos silicatos y minerales de arsénico. El concentrado de DMS se alimenta a un molino de bolas de remolido que opera en circuito cerrado con una pantalla de clasificación Derrick de 450 micrones. El concentrado de finos se envía directamente a esta pantalla Derrick para evitar la molienda excesiva de la parte más fina de esta corriente. El tamaño inferior de la pantalla de clasificación del molino de remolido se bombea a través de un ciclón de deshidratación a un tanque de acondicionamiento. En este tanque, se agregan varios productos químicos para permitir la flotación de sulfuro en tres celdas de flotación Outotec Denver, con el objetivo de eliminar la arsenopirita. El concentrado de sulfuro (flotante) se bombea al espesador para su eliminación, y el rebose (alimentación del tostador) se deshidrata utilizando una cinta de filtrado. En el granito blando el arsénico se presenta principalmente en forma de escorodita, que no se puede flotar.
El proceso de tostado implica el secado mediante un presecador Drytech que seca completamente el preconcentrado antes de introducirlo en un horno de reducción. Este horno utiliza diésel como reductor para generar monóxido de carbono, que reacciona con la hematita y otros óxidos de hierro en la alimentación a aproximadamente 700 °C, para crear magnetita o maghemita, mientras que otros minerales prácticamente no se ven afectados. Este proceso transforma la hematita paramagnética en maghemita/magnetita ferromagnética. La wolframita, al igual que la hematita, es paramagnética y sin este paso de reducción la separación de la hematita y la wolframita sería imposible utilizando separadores magnéticos.
El mineral reducido del horno se enfría y se introduce en un separador magnético de baja intensidad (LIMS, por sus siglas en inglés), que está diseñado para eliminar los óxidos de hierro, ahora altamente magnéticos, que se envían al espesador de relaves. El producto no magnético del LIMS se dimensiona a 150 μm en una criba seca Derrick antes de fluir libremente hacia un separador electromagnético de disco de alto gradiente de múltiples etapas (VOG HIMS, por sus siglas en inglés), con el objetivo de separar el tungsteno de minerales no magnéticos como la casiterita y el silicato. Estos HIMS producen seis corrientes de concentrado de tungsteno de calidad variable con una graduación de hasta más del 60 % de tungstato.
La eliminación de wolframita y otros minerales paramagnéticos deja una corriente no magnética gruesa y otra fina rica en estaño y silicatos. La refinación de esta corriente para eliminar los silicatos (principalmente cuarzo y turmalina) se realiza utilizando mesas vibratorias Holmans Wilfley. Los relaves de este proceso se combinan con los relaves LIMS antes de bombearlos al espesador de relaves. El concentrado se filtra en un filtro de banda antes de secarlo en un secador más pequeño.
