quá trình khai thác bạc

Thuật giả kim của Trái đất và sự khéo léo: Hướng dẫn toàn diện về khai thác bạc

Bạc đã làm say đắm nhân loại trong nhiều thiên niên kỷ. Từ việc tô điểm cho các vị vua cổ đại đến hình thành xương sống của công nghệ hiện đại, cuộc hành trình của nó từ một bí mật địa chất ẩn giấu đến một tinh tế, kim loại lấp lánh là minh chứng cho sự khéo léo của con người và sức mạnh công nghiệp. Quá trình khai thác bạc là một quá trình phức tạp, hoạt động nhiều giai đoạn pha trộn địa chất, hoá học, và kỹ thuật nặng. Bài viết này đi sâu vào cuộc hành trình này, từ tia khám phá ban đầu đến thanh đánh bóng cuối cùng.

TÔI. Bối cảnh ngành: Nguồn gốc địa chất

Bạc hiếm khi được tìm thấy ở dạng nguyên chất, dạng bản địa. Thay vì, nó thường là sản phẩm phụ của việc khai thác các kim loại khác, chủ yếu là đồng, chỉ huy, kẽm, và vàng. Nó xảy ra ở một số loại mỏ quặng:

Lắng đọng tĩnh mạch biểu mô: Đây là những mạch cao cấp thường gắn liền với hoạt động núi lửa. Chất lỏng thủy nhiệt mang kim loại hòa tan lấp đầy các vết nứt trong đá, làm mát và lắng đọng các khoáng chất như bạc và vàng.
Tiền gửi Porphyry: Những cái này lớn, trầm tích cấp thấp tập trung xung quanh đá lửa xâm nhập. Chúng là nguồn cung cấp đồng và molypden chính của thế giới, nhưng thường chứa một lượng bạc đáng kể.
Sunfua khổng lồ tạo ra núi lửa (VMS) Tiền gửi: Được hình thành dưới đáy biển do hoạt động thủy nhiệt của núi lửa, chúng rất giàu kim loại cơ bản như kẽm và đồng, với bạc là một sản phẩm đồng thời có giá trị.
Trầm tích thở ra (BA) Tiền gửi: Trong số các nguồn bạc quan trọng nhất, đây là những lớp trầm tích được hình thành dưới đáy biển từ nước muối giàu kim loại và là nguồn cung cấp chì và kẽm chính.

Hiểu được những bối cảnh địa chất này là bước đầu tiên. Các công ty thăm dò sử dụng các kỹ thuật tiên tiến như khảo sát địa vật lý (đo từ tính và độ dẫn điện) và lấy mẫu địa hóa (phân tích đất và nước để tìm các nguyên tố vi lượng) để xác định tiền gửi tiềm năng.

II. Quy trình cốt lõi: Từ quặng đến Doré

Việc khai thác và khai thác bạc thực tế là một chuỗi các giai đoạn được lên kế hoạch tỉ mỉ..

Sân khấu 1: Thăm dò và phát triển
Trước khi một tấn đá được chuyển đi, nhiều năm được dành cho việc thăm dò. Sau khi khoản tiền gửi khả thi được xác nhận thông qua việc khoan mở rộng để tạo mô hình tài nguyên 3D chi tiết, giai đoạn phát triển bắt đầu. Điều này liên quan đến việc đào hầm cho các mỏ dưới lòng đất hoặc dọn sạch đất quá tải (lớp đất mặt và đá thải) đối với các mỏ lộ thiên. Một nghiên cứu khả thi đầy đủ đánh giá khả năng kinh tế, đảm bảo chi phí khai thác sẽ thấp hơn giá trị kim loại thu hồi được.

Sân khấu 2: Phương pháp khai thác
Việc lựa chọn giữa khai thác bề mặt và khai thác hầm lò phụ thuộc hoàn toàn vào độ sâu và nồng độ của thân quặng.

Khai thác lộ thiên: Được sử dụng khi thân quặng ở gần bề mặt nhưng phân tán trên diện rộng. Những chiếc xe tải và xẻng khổng lồ đang xúc một lượng lớn đá bằng một loạt các băng ghế dốc xuống. Trong khi rẻ hơn so với khai thác dưới lòng đất, nó có dấu chân môi trường lớn hơn.
Khai thác ngầm: Được tuyển dụng sâu hơn, tĩnh mạch cao cấp. Phương pháp bao gồm:
Cắt và điền: Khai thác các lát ngang ("vết cắt") và lấp đầy khoảng trống bằng đá thải hoặc chất thải xi măng để hỗ trợ đá xung quanh cho lát cắt tiếp theo.
Phòng và Cột: Khai quật "phòng" quặng khi rời đi "trụ cột" bằng vật liệu nguyên sơ để đỡ mái nhà. Thường gặp ở các trầm tích phẳng.
Dừng co ngót: Một phương pháp trong đó thợ mỏ khoan hướng lên trên thân quặng; Quặng vỡ được để lại tạm thời tại chỗ để đỡ các bức tường làm việc cho đến khi nó hoàn thành. "thu nhỏ lại" ra thông qua các điểm bốc thăm ở phía dưới.

Sân khấu 3: lễ rước lễ: Nghiền và mài
Quặng khai thác trước tiên được nghiền bằng máy nghiền hàm và máy nghiền hình nón thành các hạt nhỏ., những mảnh có kích thước bằng sỏi. Sau đó nó di chuyển đến máy nghiền—thường là máy SAG (Mài bán tự động) hoặc máy nghiền bi—nơi nó được quay với những quả bóng thép lớn cho đến khi đạt được độ đặc bột mịn. Điều này giải phóng các hạt khoáng riêng lẻ khỏi đá chủ vô giá trị (băng nhóm), làm cho quá trình xử lý hóa học tiếp theo có thể thực hiện được.

Sân khấu 4: Sự tập trung: Tuyển nổi bọt
Bước quan trọng này tách các khoáng chất có giá trị khỏi gangue. Bùn quặng nghiền được trộn với nước, người sưu tầm (hóa chất làm cho bề mặt khoáng chất kỵ nước), và các chất tạo bọt.
Không khí được thổi qua hỗn hợp.
Các hạt khoáng kỵ nước (chứa bạc và các kim loại có giá trị khác) bám vào bọt khí và nổi lên bề mặt như bọt.
Bọt giàu khoáng chất này được hớt đi, trong khi các hạt gangue ướt chìm xuống.
Kết quả là tạo ra một loại quặng có hàm lượng bạc cao hơn hàng chục, thậm chí hàng trăm lần so với quặng ban đầu..

Sân khấu 5: Khai thác và tinh chế
Đây là nơi hóa học chiếm vị trí trung tâm để tách bạc nguyên chất từ ​​dạng cô đặc của nó.

1. luyện kim: Chất cô đặc được sấy khô và đưa vào lò nung ở nhiệt độ cực cao (~1200°C). Thông lượng (như đá vôi) được cho vào để tách tạp chất thành lớp xỉ nổi lên trên. Kim loại nóng chảy bên dưới, gọi điện "mờ," chứa đồng, chỉ huy, và kim loại quý như bạc.

2. Lọc (Xyanua hóa): Đối với quặng oxit hoặc tinh quặng tuyển nổi phản ứng kém với quá trình nấu chảy,quá trình xyanua hóa được sử dụng. Chất cô đặc được khuấy trộn bằng dung dịch xyanua loãng trong các bể lớn. Xyanua hòa tan có chọn lọc chúng bạc(và vàng),tạo thành dung dịch phức hợp ổn định. Chất rắn còn lại sau đó được lọc ra.

3.Lượng mưa và tinh chế điện:Dung dịch chứa bạc từ quá trình lọc được chuyển đến bể kết tủa. Nơi bụi kẽm mịn được thêm vào. Điều này gây ra phản ứng hóa học khiến chúng kết tủa bạc ra khỏi dung dịch dưới dạng bùn giống như amud.

Ngoài ra,kim loại không tinh khiết từ quá trình nấu chảy(tin tức được gọi là vàng thỏi doré)được đúc vào cực dương và đặt trong tế bào tinh chế điện phân. Dòng điện chạy qua accell chứa chất điện phân gốc axit nitric. Bạc tinh khiết kết tinh trên các tấm cực âm trong khi có tạp chất(ví dụ: vàng bạch kim rơi xuống đáy "chất nhờn cực dương"chúng được xử lý để có hàm lượng kim loại quý

Sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyên sâu này là 99 thanh bạc nguyên chất 99% sẵn sàng đưa ra thị trường

III Ứng dụng thị trường ngoài trang sức

Trong khi đồ trang sức và đồ dùng bằng bạc vẫn quan trọng thì nhu cầu công nghiệp về bạc hiện đang thúc đẩy thị trường

Điện tử Bạc có độ dẫn điện cao nhất nên không thể thiếu bảng mạch in công tắc và tiếp điểm
Quang điện Các tấm pin mặt trời làm từ silicon thông thường sử dụng một lượng đáng kể bột bạc để làm cho chúng dẫn điện
Ô tô Mọi ô tô hiện đại đều chứa hơn một ounce bạc trong mọi thứ, từ bộ điều khiển điện tử đến công tắc cửa sổ điện
Y học Đặc tính kháng khuẩn bạc được tận dụng trong ống thông băng vết thương và các thiết bị y tế khác nhau
Đầu tư Đồng xu bạc và ETF cho phép các cá nhân nắm giữ kim loại như tài sản tài chính và phòng ngừa lạm phát

IV Triển vọng tương lai Những thách thức Đổi mới

Tương lai của ngành khai thác bạc đang đối mặt với một số thay đổi quan trọng

Tính bền vững Đang có áp lực ngày càng tăng nhằm giảm thiểu tiêu thụ nước và năng lượng, quản lý chất thải an toàn hơn và phục hồi hoàn toàn các khu mỏ
Chất lượng quặng giảm sút Các mỏ chất lượng cao dễ tiếp cận đang cạn kiệt buộc các nhà khai thác phải xử lý nhiều nguyên liệu hơn để giảm chi phí tăng năng suất
Đổi mới công nghệ Xe tải chở hàng tự động Các mô hình thăm dò được hỗ trợ bởi AI Phân loại quặng dựa trên cảm biến và các tác nhân lọc hiệu quả hơn là chìa khóa để cải thiện hiệu quả và an toàn
Nền kinh tế tuần hoàn Tái chế chất thải điện tử đang trở thành một nguồn bạc thứ cấp ngày càng quan trọng, giảm sự phụ thuộc vào khai thác sơ cấp

V Câu hỏi thường gặp Câu hỏi thường gặp)

Q Việc lọc xyanua có an toàn không
A Các mỏ hiện đại vận hành theo các quy trình cực kỳ nghiêm ngặt, sử dụng hệ thống khép kín để ngăn ngừa ô nhiễm Bất kỳ lượng xyanua còn sót lại nào trong chất thải đều được vô hiệu hóa trước khi thải bỏ, giúp quy trình này an toàn về mặt kỹ thuật khi được quản lý đúng cách. Tuy nhiên, các tai nạn lịch sử đã dẫn đến sự hoài nghi của công chúng

Q Phải khai thác bao nhiêu đá để có được một ounce bạc
A Nó thay đổi đáng kể Ina mỏ ngầm chất lượng cao một tấn quặng có năng suất tối đa kilôgam In một mỏ đồng lộ thiên cấp thấp lớn sản xuất ra bạc như một sản phẩm phụ, có thể cần vài tấn quặng để sản xuất một ounce duy nhất

Q Thách thức lớn nhất trong khai thác bạc hiện nay là gì
Giấy phép xã hội cấp phép Sự phản đối của xã hội và các quy trình quản lý phức tạp kéo dài có thể trì hoãn các dự án mới trong nhiều thập kỷ hoặc để đạt được sự tin tưởng của cộng đồng địa phương giờ đây cũng quan trọng như việc tìm kiếm quặng

Q Có thể chiết xuất tất cả bạc từ lý thuyết này
A Không có tỷ lệ thu hồi không bao giờ 100% Tùy thuộc vào khoáng vật và công nghệ được sử dụng, tỷ lệ thu hồi thường dao động từ 85% đến 95%

VI Nghiên cứu trường hợp kỹ thuật Mỏ Greens Creek Alaska Hoa Kỳ

Nằm trên Đảo Admiralty Alaska Greens Creek là một trong những mỏ sản xuất bạc lớn nhất ở Hoa Kỳ. Nó là điển hình cho hoạt động khai thác ngầm hiện đại trong bối cảnh môi trường nhạy cảm

Thử thách Mỏ chì-kẽm-bạc-vàng đa kim loại cao cấp của Minea khi hoạt động liền kề với khu vực hoang dã được chỉ định

Giải pháp triển khai phương pháp khai thác cắt và lấp giúp giảm thiểu hiện tượng sụt lún bề mặt và cho phép lấp lại bằng chất thải xi măng Điều này giúp ổn định cấu trúc mỏ và giảm chất thải bề mặt Cơ sở xử lý nước tiên tiến đảm bảo tất cả nước rời khỏi địa điểm vượt quá tiêu chuẩn quy định Hơn nữa, hơn 90% vật liệu khai thác được tái chế thành chất cô đặc luyện kim khi san lấp giúp giảm đáng kể chất thải được gửi đến các bể chứa bề mặt

Kết quả Hoạt động mang lại lợi nhuận liên tục của Greens Creeka chứng tỏ rằng hoạt động khai thác ngầm có trách nhiệm với môi trường bằng công nghệ cao có thể cùng tồn tại với các hệ sinh thái nguyên sơ tạo nên chuẩn mực cho ngành