Месторождения тяжелых минеральных песков и руд - Heavy mineral sands ore deposits

Расчетная добыча ильменита
в тысячах тонн за 2006 год
по данным Геологической службы США^[1]
Австралия	1,140
Южная Африка	952
Канада	809
Китай	400
Норвегия	380
Соединенные Штаты	300
Украина	220
Индия	200
Бразилия	130
Вьетнам	100
Мозамбик	(750)
Мадагаскар	(700)
Сенегал	(150)
Другие страны	120
Общий мир	4,800

Тяжелые минералы (темные) в кварцевом пляжном песке (Ченнаи, Индия).

Тяжелый минерал пески являются классом руда депозит, который является важным источником цирконий, титан, торий, вольфрам, редкоземельные элементы, промышленные полезные ископаемые алмаз, сапфир, гранат, а иногда и драгоценные металлы или драгоценные камни.

Тяжелые минеральные пески россыпные месторождения формируется чаще всего в пляж среды по концентрации из-за удельный вес минеральных зерен. Не менее вероятно, что некоторые концентрации тяжелых минералов (помимо обычных золото россыпи) существуют внутри русла рек, но большинство из них низкого качества и относительно невелики.

Распределение классов и тоннажа

Содержание типичного месторождения тяжелой минеральной песчаной руды обычно низкое. В 21 веке самые низкие бортовые содержания тяжелых минералов, так как общий концентрат тяжелых минералов (THM) из насыпного песка, в большинстве рудных месторождений этого типа составляет около 1% тяжелых минералов, хотя некоторые из них имеют более высокое содержание.

Компоненты этого общего концентрата тяжелых минералов (THM) обычно

Циркон, от 1% THM до более 50% THM,
Ильменит, обычно от 10% до 60% THM
Рутил, от 5% до 25% THM
Лейкоксен, от 1% до 10% THM
Мусорные минералы, обычно кварц, магнетит, гранат, хромит и кианит, которые обычно составляют оставшуюся часть содержимого THM
Шламы, как правило, перечисленные выше минералы и тяжелые глинистые минералы, слишком мелкие, чтобы их можно было экономично извлечь.

Как правило, поскольку циркон является наиболее ценным компонентом и важным компонентом руды, пески с высоким содержанием циркона являются наиболее ценными. Затем рутил, лейкоксен, а затем ильменит с точки зрения стоимости руды. Как правило, ценные компоненты концентрата ТГМ редко превышают 30%.

Поскольку это древние системы дюн с мель, тоннаж большинства месторождений превышает несколько десятков миллионов тонн до нескольких сотен миллионов тонн. Например; месторождение минеральных песков Кобурн среднего размера, Западная Австралия, составляет 230 миллионов тонн с содержанием тяжелых минералов 1,1% и имеет длину 13 км.

Рудник Тормин, расположенный на западном мысе побережья Южной Африки, представляет собой уникальный пляж на берегу океана, который подвергает ресурс воздействию волн и приливов, которые приводят к естественному эффекту отсадки. Большая часть кварца и легких тяжелых отходов удаляется приливным воздействием океана,^[2] в результате содержание в руднике (ROM) достигает 86% тяжелого минерального концентрата (HMC).^[3]

Источники

Магнитный ручной сепаратор для тяжелых минералов

Источник тяжелых минеральных песков находится в твердой породе в пределах эрозионный участки реки, несущей нагрузку в осадок в океан, где осадки попадают в литоральный дрейф или же прибрежный дрейф. Иногда скалы размываются непосредственно из-за воздействия волн. детрит, который попадает в прибрежный дрейф и выносится на пляжи, где просеиваются более легкие минералы.

Материнские породы, из которых состоят тяжелые минеральные пески, определяют состав полезных ископаемых. Источник циркон, монацит, рутил, иногда вольфрам, и немного ильменит обычно гранит. Источником ильменита, граната, сапфира и алмаза является ультраосновной и мафический камни, такие как кимберлит или же базальт. Гранат также обычно получают из метаморфических пород, Такие как амфиболит сланцы. Драгоценные металлы добываются из рудных месторождений, расположенных в метаморфических пород.

Транспорт

Накопление месторождения тяжелых минералов требует наличия источника отложений, содержащих тяжелые минералы, на пляжной системе в объеме, превышающем скорость удаления из ловушки. По этой причине не все пляжи, снабженные песками, содержащими тяжелые минералы, образуют экономические концентрации минералов. Этот фактор может быть количественно или качественно измерен с помощью Индекс ЗТР.

Ловушка

Концентраты черного песка

Тяжелые минералы в исходных отложениях достигают экономической концентрации за счет накопления в низкоэнергетической среде в ручьях и чаще всего на пляжах. В россыпных отложениях пляжа самая низкая энергетическая зона на пляже - это зона автомата перекоса, где бурный прибой вымывается на поверхность пляжа и теряет энергию. В этой зоне накапливаются более тяжелые зерна, которые становятся скрученными, потому что они плотнее, чем кварц зерна они сопровождают. Именно по этой причине отложения прибрежных россыпей часто называют «береговыми отложениями».

Размер и положение месторождения тяжелых полезных ископаемых зависят от энергии волн, достигающих пляжа, среднего размера песчаных отложений и текущей высоты океана.

Анекдотические сообщения об определенных пляжных россыпях, формирующихся в наше время, предполагают, что наибольшее обогащение, как правило, происходило во время штормов, достаточно мощных, чтобы удалить большую часть наносов с пляжа - процесс, благоприятствующий более легким минералам. Образовавшиеся в результате «клинкерные» пески были добыты во время отлива после крупных штормов, что позволяет предположить, что большинство отложений россыпи на пляже формируется во время таких циклов.

Окаменелые дюна системы часто эксплуатируются для тяжелых минеральных песков, потому что они происходят из океана и потому что они часто являются остатками предыдущих внутриледниковые возвышенности.

Месторождение минерального песка Гилвал Кару, на западном побережье Южная Африка.

Тектонический деятельность, в результате которой береговые линии поднимаясь из океана, также может привести к тому, что пляжная система окажется на мели выше отметки прилива и заблокируется в тяжелых минеральных песках. Точно так же пляжная система, которая затоплена опусканием береговой линии, может сохраняться, часто в течение миллионов лет, пока она либо не покроется отложениями, либо не поднимется из океана.

Конкретные ловушки для отложений россыпей тяжелого минерального песка находятся на пляжах подветренный стороне мыса, где зоны с низким энергопотреблением задерживают отложения, переносимые прибрежный дрейф. Также, песчаные косы разработан в устья рек которые питают россыпные отложения, являются богатыми ловушками, где рассеяние волн наиболее эффективно, потому что тяжелые минералы, слишком тяжелые для перемещения, будут откладываться в перешеек предпочтительнее дрейфовать дальше по пляжу.

Алмазные пески

Побережье Намибия является хозяином экономических алмазоносных пляжных песков, которые эксплуатируются путем строительства морские стены и изоляция участков береговой линии. Пляжи настолько изолированы, что иногда их обрабатывают полностью, вплоть до коренная порода, в поисках бриллиантов. Такие месторождения разыскивались по всему миру, и были единичные сообщения о ценных камнях, но не было никаких примеров экономических количеств наносов.

Проблемы окружающей среды

Добыча песчаных пляжей и окаменелых россыпей на пляже часто вызывает споры, потому что операция требует открытая добыча больших площадей. Часто эта земля находится в экологически чувствительной среде и содержит хрупкие экосистемы застроен на бедных песчаных почвах.

Процесс добычи идеально смоделирован на основе операций по добыче, проводимых в Австралия, где за вскрышной добычей следует восстановление заминированных территорий, включая интенсивное восстановление растительности с использованием экологически подобных видов, изменение контуров земли до ее первоначальной формы, включая дюны, и управление грунтовые воды Ресурсы.^[4] Современные методы добычи полезных ископаемых склонны отдавать предпочтение сухая добыча скорее, чем дноуглубление операций, в связи с появлением электростатическая сепарация минералов процессы.

На практике не вся добыча Африка к югу от Сахары депонирование осуществляется таким экологически ответственным образом, хотя некоторые Южноафриканский шахты практикуют реабилитацию дюн [1]. Минирование побережья Южная Америка, особенно Чили и Эквадор, осуществляется экологически ответственным образом.

Примеры экологически уязвимых и политически чувствительных минералов добыча песка предприятия, которые привлекли внимание общественности и побудили экологическую активность, откликнуться на предложения по добыче полезных ископаемых, включая разработку месторождения минеральных песков Туарт-Ладлоу, Западная Австралия, и кульминация усилий защитников природы Радужный пляж и Остров Фрейзер, Квинсленд, Австралия. Эти последние кампании успешно лоббировали правительство и обеспечили защиту острова Фрейзер и пляжа Рэйнбоу Бич Высоким судом Австралии; однако кампания Туарта-Ладлоу не помешала горным работам в Туартские леса в прибрежной Западной Австралии.^[5]

Подобные операции по добыче минерального песка велись в течение 35 лет в национальных парках и прилегающих к ним территориях. Ястребиное гнездо, Новый Южный Уэльс, и продолжайте Остров Стрэдброк, Квинсленд.