khai thác đồng quy mô lớn
Khai thác khai thác đồng quy mô lớn: Tổng quan
Khai thác khai thác đồng quy mô lớn là quá trình công nghiệp nhằm thu hồi đồng một cách kinh tế từ những vùng đất rộng lớn., trữ lượng khoáng sản cấp thấp. Nó đại diện cho nguồn cung cấp đồng toàn cầu, cần thiết cho điện khí hóa, sự thi công, và công nghệ. Bài viết này phác thảo các phương pháp cốt lõi, so sánh các đặc điểm chính của chúng, xem xét các cân nhắc về môi trường và kinh tế, trình bày một nghiên cứu trường hợp thực tế, và giải quyết các câu hỏi phổ biến về ngành quan trọng này.
Phương pháp chiết xuất sơ cấp
Hai phương pháp chính thống trị khai thác đồng quy mô lớn: khai thác mỏ lộ thiên và hang động khối. Phương pháp lựa chọn phụ thuộc hoàn toàn vào địa chất thân quặng, độ sâu, và sự tập trung.
| Tính năng | Khai thác lộ thiên | Khối hang động |
|---|---|---|
| Loại tiền gửi phù hợp | lớn, thân quặng cấp thấp gần bề mặt. | lớn, thân quặng lớn với đá tốt ở độ sâu đáng kể (>300tôi). |
| Mô tả phương pháp | Khoan tuần tự, nổ mìn, và loại bỏ lớp phủ để tạo ra một hố bậc thang. | Cắt xén thân quặng để tạo ra sự sụp đổ có kiểm soát dưới sức nặng của chính nó. |
| Tỉ lệ & Sản xuất | Âm lượng cực cao; di chuyển hàng trăm ngàn tấn vật liệu mỗi ngày. | Âm lượng lớn, sản xuất ngầm liên tục; ít đá thải được di chuyển hơn so với mỏ lộ thiên. |
| Lợi thế chính | chi phí mỗi tấn thấp hơn, tỷ lệ thu hồi cao hơn, điều kiện làm việc an toàn hơn. | Phương pháp duy nhất có hiệu quả kinh tế đối với thân quặng rất sâu; dấu chân bề mặt thấp hơn. |
| Nhược điểm chính | Dấu chân môi trường lớn (xáo trộn đất đai, đá thải). | Chi phí vốn ban đầu cao và thời gian phát triển dài (5-10 năm). |
xử lý: Từ quặng đến cô đặc
Sau khi khai thác, quặng đồng trải qua một quá trình nhiều giai đoạn:
- Nghiền và mài: Quặng được nghiền thành bột mịn để giải phóng các hạt khoáng đồng.
- Tuyển nổi bọt: Quặng bột được trộn với nước và thuốc thử. Bọt khí được đưa vào, gắn có chọn lọc vào khoáng chất đồng (như chalcopyrit), nổi chúng lên bề mặt như bọt ("Tập trung"). Điều này thường nâng cấp quặng từ ~0,5-1% Cu lên 20-30% Củ.
- Quản lý chất thải: Bùn thải còn lại (chất thải) được bơm tới các hồ chứa được thiết kế.
Những cân nhắc về môi trường và kinh tế
Quy mô hoạt động tạo ra những thách thức đáng kể:
- Môi trường: Thay đổi lớn về sử dụng đất, tạo ra lượng lớn đá thải và chất thải (có thể bị axit hóa nếu chứa sunfua), tiêu thụ nước cao, và cường độ năng lượng.
- Thuộc kinh tế: Đặc trưng bởi chi phí vốn khổng lồ (VỐN), thời gian thực hiện dự án dài (>15 năm cuộc đời của tôi), và sự nhạy cảm với giá đồng toàn cầu. Tính kinh tế nhờ quy mô rất quan trọng đối với lợi nhuận.
Nghiên cứu trường hợp thực tế: Mỏ Escondida (Chilê)
Tổ hợp mỏ Escondida ở sa mạc Atacama của Chile là mỏ sản xuất đồng lớn nhất thế giới và là ví dụ điển hình về khai thác quy mô lớn hiện đại..
- Loại hoạt động: Chủ yếu khai thác lộ thiên.
- Tỉ lệ: TRONG 2023, nó đã tạo ra hơn 1 triệu tấn đồng.
- Quá trình & sự đổi mới: Nó sử dụng quá trình tuyển nổi thông thường đối với quặng sunfua. Đối mặt với tình trạng suy giảm chất lượng quặng tại mỏ chính, Escondida đã đầu tư rất nhiều vào việc chế biến quặng oxit thông qua sự rửa trôi đống, Chiết xuất dung môi, Và Trúng điện (SX-EW)—một quá trình thủy luyện kim bỏ qua quá trình nấu chảy.
- Thử thách nước: Nằm ở vùng khô cằn, Escondida giải quyết tình trạng khan hiếm nước bằng cách xây dựng một nhà máy khử muối lớn trên bờ biển và bơm nước biển qua 3,000 mét cao so với khu vực mỏ—một giải pháp mang tính bước ngoặt cho nguồn cung cấp nước bền vững trong khai thác mỏ.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Tại sao hầu hết việc khai thác đồng quy mô lớn được thực hiện bằng phương pháp lộ thiên?
Khai thác lộ thiên cho phép chi phí vận hành trên mỗi tấn vật liệu được di chuyển thấp nhất do sử dụng xe tải chở hàng lớn và xẻng hoạt động trong không gian mở. Đối với lớn, Các mỏ đồng xốp phổ biến cung cấp hầu hết đồng cho thế giới—thường có cấp độ dưới đây 1% Cu—hiệu quả chi phí này là cần thiết cho khả năng tồn tại của nền kinh tế..jpg)
Q2: Điều gì xảy ra với tất cả đá thải và chất thải?
đá thải (mang không quặng) được lưu trữ tại các bãi chứa chuyên dụng. chất thải (cặn của quá trình nghiền mịn) được vận chuyển dưới dạng bùn đến Cơ sở lưu trữ chất thải (TSF). Phương pháp thực hành tốt nhất hiện đại liên quan đến việc xây dựng các cơ sở này với thiết kế kỹ thuật mạnh mẽ để đảm bảo sự ổn định và quản lý nước nhằm ngăn chặn những hư hỏng như những thảm họa đã thấy trong quá khứ (VÍ DỤ., Brumadinho). Nghiên cứu về chất thải xếp chồng khô đang được tiến hành để giảm thiểu rủi ro và sử dụng nước.
Q3: Chúng ta có thể tái chế đủ đồng để giảm nhu cầu khai thác quy mô lớn không?
Đồng có khả năng tái chế cao mà không mất đi tính chất, và tái chế ("sơ trung") đồng cung cấp khoảng một phần ba nhu cầu toàn cầu. Tuy nhiên, tổng nhu cầu toàn cầu tiếp tục tăng do hệ thống năng lượng tái tạo (tua bin gió, trang trại năng lượng mặt trời), Xe điện (sử dụng đồng nhiều hơn ~4 lần so với xe ICE), và phát triển cơ sở hạ tầng ở các nền kinh tế mới nổi. Khai thác sơ cấp từ các mỏ vẫn cần thiết để đáp ứng khoảng cách nhu cầu ngày càng tăng này..jpg)
Q4: Là gì "Lớp quặng" suy giảm và tại sao nó lại quan trọng?
Cấp quặng đề cập đến tỷ lệ phần trăm đồng có trong đá khai thác. Trên toàn cầu, hạng trung bình đã giảm dần do các khoản tiền gửi cấp cao nhất được khai thác trước tiên (Nguồn: ICSG). Cấp thấp hơn có nghĩa là phải khai thác nhiều đá hơn, nghiền nát, và được xử lý để sản xuất cùng một lượng đồng—tăng mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị kim loại được sản xuất.
Q5: Khử muối đóng vai trò gì trong khai thác đồng hiện đại?
Như được minh họa bởi Escondida ở Chile hoặc hoạt động của Minera Centinela (Nguồn: Khoáng sản Antofagasta), nhiều mỏ lớn nằm ở những vùng khô cằn, nơi nguồn nước ngọt khan hiếm hoặc bị tranh chấp với cộng đồng/nông nghiệp địa phương. Đầu tư vào các nhà máy khử muối cung cấp nguồn nước đáng tin cậy, không phụ thuộc vào tầng ngậm nước hoặc lượng mưa địa phương nhưng làm tăng đáng kể chi phí năng lượng vận hành do yêu cầu bơm cao từ mực nước biển lên địa hình đồi núi nơi thường có mỏ