عملية التعدين من اكتشاف الجسم الخام من خلال استخراج المعادن وأخيرا إلى إعادة الأرض إلى حالتها الطبيعية تتكون من عدة خطوات متميزة. الأول هو اكتشاف الجسم خام، الذي يتم من خلال التنقيب أو الاستكشاف لإيجاد ومن ثم تحديد مدى وموقع وقيمة الجسم خام. وهذا يؤدي إلى تقدير الموارد الرياضية لتقدير حجم ودرجة الودائع
ويستخدم هذا التقدير لإجراء دراسة جدوى مسبقة لتحديد الاقتصاد النظري لوديعة خام. ويحدد ذلك، في وقت مبكر، ما إذا كان هناك حاجة إلى مزيد من الاستثمار في التقديرات والدراسات الهندسية ويحدد المخاطر الرئيسية والمجالات لمزيد من العمل. والخطوة التالية هي إجراء دراسة جدوى لتقييم الجدوى المالية، والمخاطر التقنية والمالية، ومتانة المشروع.
هذا هو عندما تتخذ شركة التعدين القرار سواء لتطوير المنجم أو على المشي بعيدا عن المشروع. ويشمل ذلك تخطيط الألغام لتقييم الجزء القابل للاسترداد اقتصاديا من الإيداع، والتعدين واستخراج خام، قابلية التسويق ودفع مرتبات ركازات خام، والشواغل الهندسية، وطحن وتكاليف البنية التحتية والمالية ومتطلبات الأسهم، وتحليل المنجم المقترح من الحفر الأولي على طول الطريق من خلال لاستصلاح. وتعتمد نسبة الوديعة القابلة للاسترداد اقتصاديا على عامل التخصيب للخام في المنطقة.
وللوصول إلى الرواسب المعدنية داخل منطقة ما، يكون من الضروري في الغالب التنقيب عن طريق إزالة أو إزالة المواد التي لا تكون ذات أهمية مباشرة للعامل. وتمثل الحركة الكلية للخام والنفايات عملية التعدين. وكثيرا ما تكون النفايات أكثر من النفايات التي يتم استخراجها خلال حياة منجم، وذلك حسب طبيعة وموقع الجسم الخام. ويعتبر التخلص من النفايات والتخلص منها تكلفة كبيرة بالنسبة لمشغل التعدين، ولذلك فإن التوصيف المفصل لمواد النفايات يشكل جزءا أساسيا من برنامج الاستكشاف الجيولوجي لعملية التعدين.
وبمجرد أن يحدد التحليل الجسم خام معين يستحق التعافي، تبدأ التنمية لخلق الوصول إلى الجسم خام. يتم بناء مباني المناجم ومصانع التجهيز، ويتم الحصول على أية معدات ضرورية. تشغيل المنجم لاستعادة خام يبدأ ويستمر طالما أن الشركة التي تعمل المنجم يجد من الاقتصادي أن تفعل ذلك. مرة واحدة كل خام أن المنجم يمكن أن تنتج مربحة يتم استردادها، يبدأ الاستصلاح لجعل الأرض المستخدمة من قبل المنجم مناسبة للاستخدام في المستقبل.
تقنيات التعدين
ويمكن تقسيم تقنيات التعدين إلى نوعين من الحفريات المشتركة: التعدين السطحي والتعدين تحت سطح الأرض (تحت الأرض). واليوم، فإن التعدين السطحي هو أكثر شيوعا، وينتج، على سبيل المثال، 85٪ من المعادن (باستثناء البترول والغاز الطبيعي) في الولايات المتحدة، بما في ذلك 98٪ من الخامات المعدنية.
وتنقسم الأهداف إلى فئتين عامتين من المواد هما: رواسب الرواسب، التي تتكون من معادن قيمة في حصى الأنهار، ورمال الشاطئ، وغير ذلك من المواد غير المجمعة؛ والرواسب المنخفضة، حيث توجد المعادن القيمة في الأوردة، في الطبقات، أو في الحبوب المعدنية توزع عموما في جميع أنحاء كتلة من الصخور الفعلية. كلا النوعين من رواسب خام، بلاسر أو لودي، يتم استخلاصها من قبل كل من الأسطح والطرق تحت الأرض.
بعض التعدين، بما في ذلك الكثير من العناصر الأرضية النادرة وتعدين اليورانيوم، يتم عن طريق أساليب أقل شيوعا، مثل الرشح في الموقع: هذه التقنية لا تشمل الحفر على السطح ولا تحت الأرض. استخراج المعادن المستهدفة بهذه التقنية يتطلب أن تكون قابلة للذوبان، على سبيل المثال، البوتاس، كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الصوديوم، كبريتات الصوديوم، التي تذوب في الماء. بعض المعادن، مثل المعادن النحاسية وأكسيد اليورانيوم، تتطلب حل حمض أو كربونات.
التعدين السطحي
ويتم الاستخراج السطحى عن طريق إزالة (تجريد) الغطاء النباتي السطحي، والأوساخ، وإذا لزم الأمر، طبقات الأساس من أجل الوصول إلى رواسب خام مدفونة. وتشمل تقنيات التعدين السطحي: التعدين في الحفرة المفتوحة، وهو انتعاش المواد من حفرة مفتوحة في الأرض، واستغلال المحاجر، مماثلة لتعدين الحفرة المفتوحة، إلا أنها تشير إلى الرمال والحجر والطين؛ الذي يتكون من تجريد طبقات سطح قبالة للكشف عن خام / طبقات تحت؛ وإزالة الجبل، والتي ترتبط عادة مع تعدين الفحم، والذي ينطوي على أخذ قمة جبل قبالة للوصول إلى الودائع الخام في العمق. معظم الرواسب (ولكن ليس كلها) بلاسر، بسبب طبيعتها المدفونة ضحلة، يتم استخلاصها بواسطة الأسطح السطحية. وأخيرا، يشمل التعدين في المدافن مواقع يتم فيها حفر المطامر ومعالجتها.
التعدين تحت الأرض
ويتكون التعدين تحت السطحى من حفر الأنفاق أو مهاوي في الأرض للوصول إلى رواسب خام مدفونة للتجهيزوتخليص النفايات منها، يتم جلبها إلى السطح من خلال الأنفاق ومهاوي. ويمكن تصنيف التعدين تحت سطح الأرض حسب نوع مهاوي الوصول المستخدمة، وطريقة الاستخلاص أو التقنية المستخدمة للوصول إلى الرواسب المعدنية. يستخدم التعدين الانجراف الأنفاق الوصول الأفقي، يستخدم التعدين المنحدر مهاوي الوصول المنحدرة قطريا، ويستخدم التعدين رمح مهاوي الوصول العمودية. يتطلب التعدين في تشكيلات الصخور الصلبة والناعمة تقنيات مختلفة.
وتشمل الطرق الأخرى التعدين الانكماش التعدين، وهو التعدين صعودا، وخلق غرفة تحت الأرض المنحدرة، والتعدين جدار طويل، والذي يطحن سطح خام طويل تحت الأرض، والتعدين الغرفة والركيزة، وهو إزالة خام من الغرف في حين ترك الركائز في مكان لدعم سقف الغرفة. وكثيرا ما يؤدي التعدين في الغرف والأعمدة إلى تراجع التعدين، حيث تتم إزالة الركائز الداعمة عند تراجع عمال المناجم، مما يسمح للغرفة بالكهف، مما يؤدي إلى تخفيف المزيد من الخامات. وتشمل الأساليب الإضافية للتعدين تحت سطح الأرض التعدين الصخري الصخري، الذي يعد تعدين المواد الصلبة الصخرية (الناقلة أو المتحولة أو الرسوبية)، وتعدين الثقب، والتنقيب والتعدين، والتعدين المنحدر الطويل، والرصف من المستوى الفرعي، والكهوف.
هيوال التعدين (سطحى)
لاتهو شكل آخر من التعدين السطحي الذى تطورت من التعدين اوجير. في التعدين هيوال، يتم اختراق طبقة الفحم من قبل عامل المناجم المستمر التي تدفعها آلية نقل بوشبيم الهيدروليكية (بتم). وتشمل دورة نموذجية سومبينغ (إطلاق دفع إلى الأمام) والقص (رفع وخفض الطفرة القاطع لخفض ارتفاع كامل من التماس الفحم). مع استمرار دورة استرداد الفحم، يتم إطلاق القاطع تدريجيا في التماس الفحم ل 19.72 قدم (6.01 م). ثم، آلية نقل بوشبيم (بتم) تلقائيا إدراج 19.72 قدم (6.01 م) طويلة مستطيلة بوشبيام (المسمار الناقل الجزء) في قسم مركز الجهاز بين بويرهيد و كوترهيد. يمكن لنظام بوشبيم اختراق ما يقرب من 1000 قدم (300 متر) في التماس الفحم. يستخدم نظام التعدين هايوال على براءة اختراع أوجرز المغلقة داخل بوشبيم التي تمنع الفحم الملغومة من أن تكون ملوثة من الحطام الصخور أثناء عملية النقل. وباستخدام جهاز التصوير بالفيديو و / أو جهاز استشعار أشعة گاما و / أو أنظمة رادار جيو أخرى مثل جهاز استشعار كشف السطح البيني الصخري (سيد)، يمكن للمشغل أن يرى إسقاطا مسبقا لواجهة التماس والصخور وأن يوجه التقدم الذي يحرزه عامل المناجم المستمر. يمكن أن تنتج تعدين هيوال الآلاف من الأطنان من الفحم في عمليات الشريط الكفاف مع مقاعد ضيقة، والمناطق الملغومة سابقا، وتطبيقات المناجم الخنادق، وحزم الانحدار الشديد مع نظام مضخة تدفق المياه الخاضعة للرقابة و / أو نظام تنفيس الغاز (الخامل).
وتستخدم الآلات الثقيلة في التعدين لاستكشاف وتطوير المواقع، لإزالة وتخزين عبء مثقل، لكسر وإزالة الصخور من صلابة ومتانة مختلفة، لمعالجة خام، وتنفيذ مشاريع الاستصلاح بعد إغلاق المنجم. الجرافات، والتدريبات، والمتفجرات والشاحنات كلها ضرورية لحفر الأرض. وفي حالة التعدين بالبلاس أو الحصى غير المتجمد أو اللوفيوم، يتم تغذيته في آلات تتكون من قادوس وشاشة تهتز أو ترومل تحرر المعادن المطلوبة من حصى النفايات. ثم تتركز المعادن باستخدام السدود أو العربات.
وتستخدم التدريبات الكبيرة لإغراق مهاوي، وقفزات الحفر، والحصول على عينات للتحليل. وتستخدم الترام لنقل عمال المناجم والمعادن والنفايات. وتحمل المصاعد عمال المناجم داخل المناجم وخارجها، وتحرك الصخور والخامات، والآلات داخل وخارج الألغام الأرضية. وتستخدم الشاحنات الضخمة والمجارف والرافعات في التعدين السطحي لنقل كميات كبيرة من العبء الثقيل والخام. تستخدم مصانع المعالجة الكسارات الكبيرة، والمطاحن، والمفاعلات، والمحاليل وغيرها من المعدات لتعزيز المواد الغنية بالمعادن واستخراج المركبات والمعادن المطلوبة من الخام.
معالجة
مرة واحدة يتم استخراج المعادن، وغالبا ما يتم معالجتها . علم المعادن الاستخراجية هو مجال متخصص في علم المعادن الذي يدرس استخراج المعادن القيمة من خاماتها، وخاصة من خلال الوسائل الكيميائية أو الميكانيكية.
معالجة المعادن (أو خلع الملابس المعدنية) هي منطقة متخصصة في علم المعادن التي تدرس الوسائل الميكانيكية للسحق والطحن والغسيل التي تمكن الفصل (المعادن الاستخراجية) من المعادن الثمينة أو المعادن من شوائبهم (النفايات). ويتكون تجهيز مواد خام الراكب من أساليب الفصل التي تعتمد على الجاذبية، مثل صناديق السد. وقد يكون من الضروري فقط هز أو غسل طفيف لتصنيف الرمال أو الحصى قبل المعالجة. ويتطلب تجهيز خام من منجم، سواء كان منجم سطح أو تحت سطح الأرض، أن يتم سحق خام الصخور ومسحوق قبل بدء استخراج المعادن القيمة. بعد سحق خام الخام، ويتم استرداد المعادن الثمينة من قبل واحد، أو مزيج من عدة، والتقنيات الميكانيكية والكيميائية.
