La mina Drakelands , también conocida como mina Hemerdon o mina Hemerdon Ball , [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 junto a los grandes pozos de arcilla china cerca de Lee Moor. La mina había estado fuera de operación desde 1944, excepto por la breve operación de una mina de prueba en la década de 1980. Las obras para reabrirlo comenzaron en 2014, pero cesaron 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 en realidad Wolframita , sino un mineral relacionado, Ferberita , y que se necesitaban cambios para mejorar las eficiencias de extracción. Además, una filial mejorará la mina con ventas de agregados como subproducto de la minería. [6]
El depósito de Hemerdon se centra en un dique de granito del Pérmico temprano subvertical, llamativo NNE-SSW, de más de 100 m de ancho, albergado por rocas metasedimentarias y metavolcánicas del Devónico. La mineralización está abrumadoramente asociada con vetas laminadas de cuarzo-ferberita ± casiterita con inmersión moderada a pronunciada en el noroeste. El tamaño del recurso y el alojamiento 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 del Devónico, conocidas regionalmente como killas . Las fracturas en el granito y los killas han sido penetradas por fluidos mineralizantes que contienen minerales metálicos en el área alrededor de la mina. [7] Se distinguen dos tipos de venas con tres orientaciones diferentes. Las vetas de cuarzo y cuarzo-feldespato forman un stockwork con mineralización menor, mientras que las vetas bordeadas de greisen se encuentran en un sistema de vetas laminadas con mineralización de ferberita y casiterita menor . [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 flanqueada por killas, formadas por metamorfismo de contacto , que también contiene vetas aunque la wolframita y la casiterita se encuentran en menor porcentaje del grueso de la roca. La caolinización se produce a profundidades de hasta 50 metros (160 pies) en el cuerpo granítico. [9]
La localidad es conocida por sus ejemplares de escorodita de gran calidad , que se encuentran entre los mejores de Europa. También se han recuperado de la mina farmacosiderita , casiterita, ferberita y volframita de calidad ejemplar. La escorodita y la farmacosiderita son minerales de arseniato secundario que se forman en las zonas de oxidación superiores de los cuerpos minerales. Se forman a partir de alteración de arsenopirita , y se encuentran en la zona meteorizada del depósito. En las profundidades debajo del pozo existente, es probable que escaseen. [10]
El depósito 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 describió un stock 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 estuvo en funcionamiento entre 1918 y 1919, tiempo 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 que se reconociera la minería de wolframio como una industria clave. [13] Sin embargo, después de nuevas caídas de precios, se suspendieron las operaciones de molienda y se vendieron los componentes de la planta. [14] En 1934, el aumento de los precios del tungsteno dio como resultado una nueva prospección del depósito, junto con pruebas metalúrgicas. 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 del 55% de wolframio, que comenzó a funcionar en 1941. [15]
El Ministerio de Suministros llevó a cabo una evaluación exhaustiva de los depósitos de tungsteno en el Reino Unido y en 1942 se 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 describió un recurso de 2,5 millones de toneladas de trióxido de tungsteno al 0,14% además de estaño, y se construyó apresuradamente una nueva planta.
La nueva planta reemplazó a la antigua en 1943 y, en teoría, debería haber podido tratar más de 1 millón de toneladas al 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 fue de más de 200.000 toneladas, con un resultado de 180 toneladas de concentrado de estaño/tungsteno durante el período de operación gubernamental. [17] Las operaciones cesaron en junio de 1944 debido a que se restableció el acceso a los suministros en el extranjero. [18]
La planta se mantuvo en su lugar después de la guerra y se rumoreaba que el gobierno había planeado reiniciar la producción durante la escasez de tungsteno asociada con la Guerra de Corea . [19] Sin embargo, nada resultó de esto y después del Informe Westwood en 1956, el gobierno decidió buscar un socio privado para hacer avanzar el desarrollo de la mina. Después de nuevas caídas en el precio del tungsteno, que resultaron en el cierre de la mina de tungsteno Castle-an-Dinas Mine en Cornwall, el gobierno vendió toda la planta en 1959.
Sin embargo, a mediados de la década de 1960, British Tungsten Ltd, propiedad del empresario canadiense WA Richardson, reanudó el trabajo en el prospecto. En 1969 se presentó una solicitud de planificación para la elaboración a cielo abierto de estaño, tungsteno y arcilla china, pero fue retirada antes de que se pudiera tomar una decisión. Los trabajos adicionales que comenzaron en 1970 por parte de British Tungsten Ltd aumentaron el recurso a 5,6 millones de toneladas de mineral . [20] [21]
Los arrendamientos se transfirieron a Hemerdon Mining and Smelting Ltd en 1976. Iniciaron un programa de perforación poco antes de formar una empresa conjunta para desarrollar el proyecto con la firma minera internacional AMAX en 1977. [22] Un extenso programa de exploración que costó más de 10 millones de dólares se completó entre 1978 y 1980. [23] A finales de 1978, una perforación más profunda amplió el tamaño del recurso a 20 millones de toneladas de mineral. En 1979, esta cifra 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, lo que delineaba 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 derivación subterránea para el mineral y una planta piloto HMS y de gravedad 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 tajo de 38 millones de toneladas. en grados de 0,183% de trióxido de tungsteno y 0,029% de estaño. [27]
Billiton Minerals Ltd se unió a la empresa, proporcionando más financiación y experiencia, y formando un consorcio que planeaba comenzar la producción en 1986. [28] La solicitud de planificación inicial se presentó en 1981, pero una investigación pública y una "llamada" de la La solicitud del Secretario de Estado resultó en un rechazo inicial de la solicitud en 1984. [29] Esto resultó en 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 para abrir la mina. Sus activos de tungsteno pasaron a una sociedad holding recién formada, Canada Tungsten Ltd, en 1986. [32]
Canada Tungsten implementó el permiso de construcción obtenido en 1986 y mantuvo el proyecto en su cartera de proyectos durante muchos años. Antes de vender AMAX 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 cotizó en bolsa con el objetivo de reabrir la mina Cantung y desarrollar los prospectos de Hemerdon y Mactung . [33]
Sin embargo, durante una revisión de los activos periféricos en 1999, decidió que con los precios deprimidos del tungsteno, las perspectivas de Hemerdon no eran fundamentales 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 derechos mineros reducir las tarifas. Las negociaciones no tuvieron éxito y, por lo tanto, durante el año 2000, se entregaron dos de los tres derechos mineros. [34] Para reducir aún más los costes, enajenó 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 hasta aproximadamente 1972.
Los aumentos sostenidos del precio del tungsteno dieron lugar a que el precio del paratungstato de amonio (un producto intermedio del tungsteno) se quintuplicara , de alrededor de 60 dólares EE.UU. por UTA en 2003, a más de 240 dólares EE.UU. por UTA a partir de 2006. [36 ] 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 , empresa de exploración y desarrollo de metales especializados que cotiza en ASX , suspendió la negociación de acciones en espera de la adquisición de arrendamientos de minerales. [38] El 5 de diciembre de 2007, se reanudó la negociación tras el anuncio público de la adquisición de los arrendamientos de minerales para el proyecto de la mina Hemerdon. Los arrendamientos de minerales se realizaron por un período de 40 años, con Hemerdon Mineral Trust y Olver Trust. También se llegó a un acuerdo con Imerys para comprar los derechos minerales restantes y las tierras de plena propiedad. [39] Tras acuerdos con propietarios locales para adquirir derechos de superficie, Wolf Minerals cambió el nombre del proyecto a Mina Drakelands para "reconocer a la comunidad local". [40]
Se encargó a SRK Consulting que produjera un recurso compatible con JORC utilizando datos de perforación anteriores. [41] Esto fue publicado en marzo de 2008. Posteriormente, SRK Consulting lo actualizó 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, completado en mayo de 2011. [43] Las operaciones mineras comenzaron en 2014, [44] con el primer mineral en la planta en junio 2015 y la primera producción de concentrado está programada para septiembre de 2015. [45] El proyecto tiene un permiso de planificación que data de 1986, que es válido hasta 2021. Si los niveles de producción se alcanzaran como se esperaba, la mina habría sido el mayor productor de concentrado de tungsteno del mundo. . Se presentó una solicitud de planificación para ampliar el tajo 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 logró sus objetivos financieros ni de extracción. [48] A pesar de tales pérdidas, todavía se cree que el sitio tiene potencial [49] ya que el sitio 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 partiendo de lo básico, de lo que se requiere para solucionar los problemas que provocaron el fracaso de Wolf Minerals. Una mejor comprensión de la mineralogía, con los cambios asociados en el flujo de procesamiento y las ventas agregadas [51] llevaron a la planificación de la mina para reabrir a escala en 2022, [52] aunque en febrero de 2024 la mina solo había comenzado "interinamente". operaciones" y aún no ha recibido el permiso reglamentario de todas las autoridades. [53]
La planta de procesamiento de Drakelands se basa en varios procesos diferentes para recuperar estaño y tungsteno y descartar minerales de ganga como la arsenopirita y la hematita. En términos generales, el proceso implica trituración y dimensionamiento, seguido de separación por gravedad en material fino y separación de medios densos (DMS) en material grueso. Luego, los concentrados de estos procesos se muelen, seguidos de flotación y tostación, finalizando con separación magnética y separación adicional 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 trituradora primaria/secundaria cerca de la mina y el acopio, que alimenta la planta de procesamiento principal a través de un transportador, y un edificio de trituradora terciaria. Las recuperaciones de diseño de estaño y tungsteno están en el rango de 58 a 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 espacios de aproximadamente 60 y 40 mm respectivamente. Se preferían estas trituradoras a las de mandíbulas, ya que deberían soportar mejor 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 que se adhieren al material más grueso. La mayor parte del material de la fregadora pasa a una criba de dos pisos, con un tamaño de 9 y 4 mm. El material de gran tamaño procedente de la depuradora y de 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 depuradora. El material entre 9 y 4 mm de tamaño reporta al circuito DMS. El material de tamaño insuficiente del tamiz depurador (menos de 4 mm) se bombea a un segundo tamiz donde se dimensiona a 0,5 mm. El tamaño excesivo de esta criba constituye más alimento DMS, y el tamaño insuficiente de esta criba (menos de 0,5 mm) se envía a un tanque de retención grande que almacena el alimento para el circuito de gravedad.
La volframita y la casiterita son minerales pesados, lo que los hace muy adecuados para la recuperación mediante separación por gravedad. El proceso de separación por gravedad en la planta procesadora de Drakelands inicia dos pasos de deslamado utilizando ciclones de deslamado Multotec, diseñados para cortar a 63 y 45 micras respectivamente. El flujo inferior de estas espirales va a tres bancos de once espirales MG6.3 Mineral Technologies de 3 entradas (99 espirales en total), produciendo un concentrado más áspero que informa a las espirales más limpias, un producto de harinilla que va a un banco de 33 espirales de harinilla. y relaves que van al espesador de 25 m de diámetro. Los relaves de las espirales de harinilla (también MG6.3) van al espesador y el concentrado se envía a las espirales de limpieza. Los relaves de las espirales más limpias (cuatro MG6.3) se reciclan a las espirales más rugosas y el concentrado se envía a las mesas Holmans para su posterior refinación.
Después de la deshidratación con ciclones Multotec, se utilizan dos mesas vibratorias Wilfley de Holman para producir un concentrado de mesa más rugoso. Este concentrado se dimensiona a 90 μm usando una criba Derrick y se deshidrata usando ciclones seguido de dos pasos adicionales de limpieza/relimpieza (también en mesas vibratorias Wilfley de Holman) para producir el concentrado de gravedad fino y grueso final. Los relaves y los relaves de la mesa de desbaste regresan a la alimentación en espiral de desbaste, mientras que los relaves y las harinillas de la mesa más limpia se envían de regreso a las mesas de desbaste y los harinillas y relaves de la mesa más limpia se envían de regreso a las mesas más limpias.
La fracción −9 +0,5 mm producida por el circuito de trituración/lavado/calibrado se almacena en un silo de alimentación con una capacidad aproximada de 4-5 h. Una pantalla de preparación lava cualquier material restante de <0,5 mm que inadvertidamente haya ingresado al DMS en un tanque de efluentes. El producto de más de 0,5 mm pasa a dos cajas de mezcla donde se mezcla con el medio denso DMS primario, antes de ser bombeado hasta los ciclones DMS primarios. Se trata de dos circuitos DMS idénticos compuestos por tres ciclones Multotec alimentados por una bomba VSD regulada a 180 kPa y una densidad de corte cercana a los 2,7 g/cm 3 , para separar la mayoría de los silicatos sin perder partículas que contengan minerales pesados. Los flotadores y sumideros de estos ciclones informan a las rejillas de drenaje/enjuague donde los respectivos productos se separan del medio. Los flotadores primarios del DMS van a la instalación de almacenamiento de relaves a través de un transportador y grandes tanques de almacenamiento, mientras que los sumideros se envían al circuito secundario del DMS para su posterior refinación.
El circuito DMS secundario refina aún más los sumideros de DMS primarios, produciendo un concentrado de DMS final (sumideros). El punto de corte de este circuito es de alrededor de 3,2 g/cm 3 , lo que permite rechazar partículas binarias con un contenido excesivo de silicato, así como cualquier partícula de ganga más pesada. Los flotadores se envían a un molino de bolas Ersel que funciona en circuito cerrado con una criba calibradora de dos pisos. La porción superior a 1,7 mm del producto del molino regresa al molino para su posterior trituración, el producto de -1,7 +0,5 mm constituye la alimentación DMS eliminadora y el producto inferior a 0,5 mm se combina con el flujo inferior del ciclón efluente de DMS para formar alimentación adicional. al tanque de almacenamiento de finos. El circuito DMS eliminador es idéntico al circuito DMS secundario pero funciona con una alimentación más fina. Los flotadores informan al molino para su posterior molienda y los sumideros constituyen una corriente adicional de concentrado de DMS.
El medio en el circuito primario DMS 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 secundario y eliminador consisten exclusivamente en ferrosilicio atomizado. Todos los medios correctos se mantienen en la densidad correcta utilizando un conjunto de densificadores, complementados con 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 efluentes que también contiene la proporción inferior a 0,5 mm de la alimentación eliminada por la pantalla de preparación. El efluente de DMS se deshidrata mediante un conjunto de ciclones, y el flujo inferior se reporta 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 fino (menos de 0,5 mm) y concentrado 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 triturado que opera en circuito cerrado con una criba Derrick de 450 micrones. Los finos se concentran directamente en esta pantalla Derrick para evitar la molienda excesiva de la porción más fina de esta corriente. El tamaño inferior del tamiz del molino de triturado 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 de Outotec Denver, con el objetivo de eliminar la arsenopirita. El concentrado de sulfuro (flotadores) se bombea al espesador para su eliminación y el flujo inferior (alimentación del tostador) se deshidrata mediante una cinta filtrante. En el granito blando, el arsénico se encuentra principalmente en forma de escorodita, que no puede flotar.
El proceso de tostación implica el secado utilizando 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 sin afectar en gran medida a otros minerales. 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 alimenta a un separador magnético de baja intensidad (LIMS) 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 Derrick seca antes de fluir libremente a un separador electromagnético de disco de gradiente alto de múltiples etapas (VOG HIMS), con el objetivo de separar el tungsteno de minerales no magnéticos como casiterita y silicato. Estos HIMS producen seis corrientes de concentrado de tungsteno de diferente calidad con grados de hasta más del 60 % de tungstato.
La eliminación de wolframita y otros minerales paramagnéticos deja una corriente no magnética gruesa y fina rica en estaño y silicatos. El refinado de esta corriente para eliminar 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 cinta antes de secarse en una secadora más pequeña.
