Drakelands gruva

Hemerdon gruva
	Den största öppna rollbesättningen på Hemerdon Ball
Location
	Hemerdon gruva Läge i grevskapet Devon
Plats	Drakelands, nära Plympton
Land	Storbritannien
Koordinater	Koordinater :
Produktion
Produkter	Tungsten och Tin
Typ	Dagbrott
Historia
Upptäckt	1867
Aktiva	1918–9, 1941–4 och 2015–8
Ägare
Företag	Tungsten West plc
Hemsida	tungstenwest .com
Förvärvsår	2019

Drakelands Mine , även känd som Hemerdon Mine eller Hemerdon Ball Mine, är en volfram- och tenngruva . Det ligger 11 km (7 miles) nordost om Plymouth , nära Plympton , i Devon , England. Det ligger norr om byarna Sparkwell och Hemerdon, och intill de stora porslinslergroparna nära Lee Moor. Gruvan hade varit ur drift sedan 1944, förutom den korta driften av en provgruva på 1980-talet. Arbetet med att öppna det igen 2014, men det upphörde med sin verksamhet 2018. Det är värd för den fjärde största tenn-volframfyndigheten i världen.

Ett nytt företag, Tungsten West plc , planerar nu att återöppna gruvan 2022, efter att ha investerat i att förändra bearbetningsanläggningen. En grundgranskning ledde till insikten att malmen i själva verket inte är Wolframite , utan i själva verket är en relaterad malm, Ferberite , och förändringar behövdes för att förbättra utvinningseffektiviteten. Dessutom kommer ett dotterbolag att förbättra gruvan med sammanlagd försäljning som en biprodukt av gruvdrift.

Geologi

Hemerdon-avsättningen är centrerad på en sub-vertikal, NNE-SSW slående, 100+ m bred tidig permisk granitvall med devoniska metasedimentära och metavulkaniska bergarter. Mineralisering är överväldigande förknippad med måttligt till brant NW-doppande greisenkantade kvartsferberit±kassiteritplåtade vener. Resursstorleken och vallvärden är hittills unika i SW England. Hemerdon Ball- graniten är en avlägsen kupolintrång omgiven av devonskiffer, regionalt känd som killas . Sprickor i graniten och killas har penetrerats av mineraliserande vätskor som innehåller metalliska malmer i området runt gruvan. Två typer av vener kan urskiljas med tre olika orienteringar. Kvarts- och kvartsfältspatsådror bildar ett lager med mindre mineralisering, medan greisenkantade ådror finns i ett skiktat ådersystem med ferberit- och mindre kassiteritmineralisering .

Mineraliseringen börjar vid ytan och sträcker sig till djup av minst 400 meter (1 300 fot). Vensystemet är värd i en vallliknande granitkropp, som sträcker sig från Hemerdon Ball mot Crownhill Down-graniten. Den flankeras av killas som bildas av kontaktmetamorphism , som också innehåller ådror även om wolframite och cassiterit finns som en lägre andel av stenmassan. Kaolinisering sker till djup på upp till 50 meter (160 fot) i den granitiska kroppen.

Lokalen är känd för sina högkvalitativa skoroditexemplar , som är bland de bästa i Europa. Farmakosiderit , kassiterit, ferberit och wolframit av provkvalitet har också utvunnits från gruvan. Scorodite och Pharmacosiderite är sekundära arsenatmineraler som bildas i de övre oxidationszonerna av malmkroppar. De bildas från förändring av arsenopyrit och finns i den väderbitna zonen av fyndigheten. På djup under den befintliga gropen är det troligt att de kommer att bli knappa.

Historia

1867–1959

Gruvbyggnader

Andra världskrigets brukskonstruktioner

Hemerdon-volfram-tennfyndigheten upptäcktes 1867. 1916, på grund av krigsförknippad volframbrist, inleddes ett prospekterings- och utvecklingsprogram, som beskrev ett tenn-volfram-lagerverk lämpligt för dagbrottsutvinning. 1917 beslutade Hemerdon Mines Ltd att bygga en 140 000 ton per år kvarn, och kort därefter började dagbrottsbrytning av malm. Gruvan drevs 1918–1919, under vilken tid den förädlade 16 000 ton malm. När den brittiska regeringen slutade acceptera volframmalmer under krigsprissättningssystemet tvingades gruvan att avbryta gruvdriften.

Flera försök gjordes för att fastställa ett högre och stabilt pris för volfram från regeringen, inklusive en ansökan som stöds av Winston Churchill för att erkänna wolframbrytning som en nyckelindustri. Efter ytterligare prissänkningar avbröts dock kvarnverksamheten och kvarnkomponenterna såldes av. 1934 resulterade ökade volframpriser i förnyad prospektering av fyndigheten, tillsammans med metallurgiska tester. 1939 ledde ytterligare brist på volfram på grund av andra världskriget till att Hemerdon Wolfram Ltd byggde en 90 000 ton per år kvarn med 55 % wolframåtervinning, som togs i drift 1941.

Ministeriet för försörjning genomförde en omfattande utvärdering av volframfyndigheter i Storbritannien, och 1942 drogs slutsatsen att Hemerdon erbjöd den största potentialen för att producera volfram i stor skala. Regeringen tog över gruvan från Hemerdon Wolfram Ltd. En resurs på 2,5 miljoner ton 0,14 % volframtrioxid utöver tenn skisserades, och en ny anläggning byggdes i all hast.

Den nya anläggningen tog över driften från den gamla anläggningen 1943 och skulle teoretiskt sett ha kunnat behandla över 1 miljon ton per år; Men brist på arbetskraft och mekaniska fel resulterade i en mycket lägre produktion. Malmproduktionen från en blandning av underjordiska och dagbrottsbrytningsmetoder dokumenterades till över 200 000 ton, vilket resulterade i 180 ton tenn/volframkoncentrat under den statliga verksamheten. Verksamheten upphörde i juni 1944 på grund av att tillgången till utländska förnödenheter återställdes.

Anläggningen hölls på plats efter kriget, och regeringen ryktades ha planerat att starta om produktionen under volframbristen i samband med Koreakriget . Men det blev inget av detta och efter Westwoodrapporten 1956 beslutade regeringen att söka en privat partner för att driva gruvans utveckling framåt. Efter ytterligare sänkningar av volframpriset, vilket resulterade i stängningen av Castle-an-Dinas Mine volframgruva i Cornwall, sålde regeringen av hela anläggningen 1959.

1960–2006

Men i mitten av 1960-talet återupptogs arbetet med prospektet av British Tungsten Ltd, som ägs av den kanadensiska entreprenören WA Richardson. 1969 lämnades en planeringsansökan för dagbrottsbearbetning av tenn, volfram och porslinslera in, men den drogs tillbaka innan beslut kunde fattas. Ytterligare arbete som påbörjades 1970 av British Tungsten Ltd ökade resursen till 5,6 miljoner ton malm .

Hyresavtalen överfördes till Hemerdon Mining and Smelting Ltd 1976. De initierade ett borrprogram kort innan de gick in i ett joint venture för att utveckla projektet med det internationella gruvföretaget AMAX 1977. Ett omfattande prospekteringsprogram som kostade över 10 miljoner dollar slutfördes mellan kl. 1978 och 1980. I slutet av 1978 utökade djupare borrningar resursstorleken till 20 miljoner ton malm. 1979 utökades detta till 45 miljoner ton. Vid slutet av prospekteringsprogrammet 1980 hade över 14 000 meter (46 000 fot) diamantborrning utförts, vilket visar en resurs på 0,17 % volframtrioxid och 0,025 % tenn över 49,6 miljoner ton.

Bulkprovtagning av fyndigheten med hjälp av en underjordisk drift för malm, och en pilotanläggning för HMS och Gravity för bearbetning, genomfördes 1980. I genomsnitt gjordes återvinningar på cirka 65 %, även om över 70 % uppnåddes. Den slutliga revideringen av genomförbarhetsstudien för gruvdrift drog slutsatsen 1982 att det inom en global resurs på 73 miljoner ton malm, vid halter av 0,143 % volframtrioxid och 0,026 % tenn, fanns en reserv i grop på 38 miljoner ton, vid halter av 0,183 % volframtrioxid och 0,029 % tenn.

Satsningen fick sällskap av Billiton Minerals Ltd, som tillhandahöll ytterligare finansiering och expertis, och bildade ett konsortium som planerade att påbörja produktionen 1986. Den ursprungliga planeringsansökan gjordes 1981, men en offentlig utredning och "inkallning" av ansökan av Secretary of State resulterade i ett första avslag på ansökan 1984. Detta resulterade i att Billiton Minerals Ltd drog sig ur konsortiet. Hemerdon Mining and Smelting Ltd sålde också sin 50-procentiga andel i projektet till AMAX. Efter att ha gjort en omarbetad ansökan fick man slutligen tillstånd 1986. Då hade en kollaps i priserna på både tenn och volfram skadat den ekonomiska möjligheten att göra en investering i att öppna gruvan. Dess volframtillgångar överfördes till ett nybildat holdingbolag, Canada Tungsten Ltd, 1986.

Canada Tungsten implementerade bygglovet som erhölls 1986 och behöll projektet i sin portfölj av framtidsutsikter i många år. Innan AMAX såldes till Phelps Dodge överförde man gradvis Canada Tungsten till Aur Resources ägande. 1997 köpte ett nytt företag, North American Tungsten plc, alla volframtillgångar från Aur Resources och noterades i syfte att återöppna Cantung-gruvan och utveckla hemerdon- och Mactung- projekten .

Men under en granskning av perifera tillgångar 1999, beslutade den att med de pressade priserna på volfram var Hemerdon-prospektet inte centralt för dess framtid. Med underhållskostnader på över 150 000 C$ per år, nästan en tredjedel av företagets årliga kostnader, gjordes försök med mineralrättsinnehavarna att minska avgifterna. Förhandlingarna misslyckades och därför överlämnades två av de tre mineralrättigheterna under år 2000. För att ytterligare minska kostnaderna avyttrade företaget de återstående tillgångarna i Hemerdon-projektet 2003.

Betongvägarna som byggdes runt andra världskrigets kvarnar upp till dagbrottet på toppen av kullen användes av Plymouth Motor Club och Plymouth Kart Club för snabba backar fram till cirka 1972.

En annan vy över det huvudsakliga dagbrottet

2007–2018

Ihållande prishöjningar på volframmetall resulterade i en femfaldig ökning av priset på ammoniumparavolframat (en mellanprodukt av volfram), från cirka 60 USD per STU 2003 till över 240 USD per STU från 2006. Detta har resulterat i ökade prospekterings- och utvecklingsaktiviteter för volframbrytning globalt sedan 2005.

I juni 2007 avbröt det ASX -noterade företaget för prospektering och utveckling av specialmetaller, Wolf Minerals , handeln med aktier i avvaktan på förvärvet av mineralleasingavtal. Den 5 december 2007 återupptogs handeln efter det offentliga tillkännagivandet om förvärv av mineralleasingavtalen för Hemerdongruvans projekt. Mineralarrendena gjordes för en period av 40 år, med Hemerdon Mineral Trust och Olver Trust. En överenskommelse med Imerys om att köpa kvarvarande mineralrättigheter och egendomsmark träffades också. Efter avtal med lokala markägare om att förvärva yträttigheter döpte Wolf Minerals om projektet till Drakelandsgruvan för att "erkänna det lokala samhället".

SRK Consulting fick i uppdrag att producera en JORC- kompatibel resurs med hjälp av tidigare borrdata. Denna släpptes i mars 2008. Därefter har den uppdaterats två gånger av SRK Consulting för att införliva ny borrdata och reviderad geologisk modellering. Resursen på över 300 000 ton volframmetall gör Drakelands till den fjärde största volframfyndigheten i världen. Under 2009 uppnåddes finansiering för en DFS (definitiv förstudie) med stödet Resource Capital Funds och Traxys, som slutfördes i maj 2011. Gruvdrift startade 2014, med den första malmen in i fabriken i juni 2015 och den första koncentratproduktionen planerad till september 2015 Projektet har bygglov som går tillbaka till 1986, som är giltigt till 2021. Om produktionsnivåerna uppnåtts som förväntat, skulle gruvan ha varit den största volframkoncentratproducenten i världen. En planeringsansökan lämnades in för att förlänga gropen något längre åt sydväst för att ytterligare öka reserverna.

Hemerdon Ball JORC Reviderad resursuppskattning färdigställd av SRK Consulting i juni 2010
Resurskategori	Malmtonnage (Mt)	Sn betyg (%)	WO ₃ betyg (%)	Innehåller Sn (ton)	Innehåller W (ton)
Mätt	48,53	0,02	0,19	9700	72800
Anges	22.39	0,02	0,18	4500	40300
Antagna	147,61	0,02	0,18	29500	206700
Total	218,53	0,02	0,18	43700	318800

Wolf Minerals upphörde med sin handelsverksamhet den 10 oktober 2018, eftersom gruvan aldrig nådde utvinnings- eller finansiella mål. Trots sådana förluster anses platsen fortfarande ha potential eftersom platsen har stora malmfyndigheter och värdefull infrastruktur.

2019–2022

Tungsten West plc, som noterades på London Stock Exchanges alternativa investeringsmarknad den 21 oktober 2021, har tagit över gruvan. De har gjort en genomgång med utgångspunkt från grunderna, av vad som krävs för att åtgärda problemen som fick Wolf Minerals att misslyckas. En bättre förståelse för mineralogin, med tillhörande förändringar av bearbetningsflödet, och sammanlagd försäljning bör leda till att gruvan återöppnar i stor skala 2022.

Bearbetning

Drakelands bearbetningsanläggning förlitar sig på ett antal olika processer för att återvinna tenn och volfram och kassera gångmineral som arsenopyrit och hematit. I stort sett innebär processen krossning och dimensionering, följt av gravitationsseparation på fint material och tät mediaseparation (DMS) på grovt material. Koncentraten från dessa processer mals sedan, följt av flotation och rostning, avslutas med magnetisk separation och ytterligare gravitationsseparation för att producera de slutliga volfram- respektive tennkoncentraten.

Processanläggningen byggdes av GR Engineering Services från Perth och består av en primär/sekundär krossbyggnad nära gruvan och lagret, som matar huvudprocessanläggningen via transportör, och en tertiär krossbyggnad. Designåtervinningen av tenn och volfram ligger i intervallet 58–66 % beroende på matningstyp (mjuk granit nära ytan, hård granit mot djupet), med kvaliteter på över 60 % volfram och tenn som slutprodukter.

Krossning och dimensionering

Två Sandvik hybrid rullkrossar utför den primära och sekundära krossningen vid mellanrum på cirka 60 respektive 40 mm. Dessa krossar föredrogs framför käftkrossar eftersom de borde klara malmens höga lerhalt bättre under de första åren av driften. Den sekundära krossprodukten transporteras till en Sepro-skrubber där materialet tvättas för att ta bort fina partiklar som fastnar på det grövre materialet. Större delen av materialet från skrubbern rapporterar till en dubbeldäcksskärm, dimensionerad vid 9 och 4 mm. Överdimensionerat material från skrubbern och denna såll (över 9 mm) transporteras till två Sandvik konkrossar med en sluten storleksinställning på 12–15 mm, innan de återgår till skrubbersilen. Material mellan 9 och 4 mm i storlek rapporterar till DMS-kretsen. Det underdimensionerade materialet från skrubbersilen (mindre än 4 mm) pumpas på en andra sikt där den är dimensionerad till 0,5 mm. Överdimensionen för denna skärm utgör ytterligare DMS-matning, och understorleken från denna skärm (mindre än 0,5 mm) rapporterar till en stor uppsamlingstank som lagrar foder för gravitationskretsen.

Gravitationsseparation

Wolframit och kassiterit är tunga mineraler, vilket gör dem mycket lämpliga för återvinning genom gravitationsseparation. Gravitationsseparationsprocessen vid Drakelands bearbetningsanläggning startar två steg av avsmalning med Multotec avslemningscykloner, designade för att skära vid 63 respektive 45 mikron. Underflödet från dessa spiraler går till tre banker med elva 3-startade MG6.3 Mineral Technologies-spiraler (totalt 99 spiraler), vilket ger ett grövre koncentrat som rapporterar till de renare spiralerna, en medelprodukt som går till en bank med 33 medelstora spiraler. och avfall som går till förtjockaren med en diameter på 25 m. Mellanspiralerna (även MG6.3) avfall går till förtjockaren och koncentratet skickas till renare spiraler. De renare spiralerna (fyra MG6.3) avfall återvinns till de grövre spiralerna och koncentratet skickas till Holmans bord för vidare förädling.

Efter avvattning med Multotec-cykloner används två Holman's Wilfley skakbord för att producera ett grövre bordskoncentrat. Detta koncentrat dimensioneras till 90 μm med en Derrick-sikt och avvattnas med cykloner följt av ytterligare två steg med rengöring/återrening (även på Holman's Wilfley-skakbord) för att producera det slutliga grova och fina gravitationskoncentratet. Avfallsavfallet och mellanlägget från det grövre bordet rapporterar tillbaka till det grövre spiralmatningen, medan smutsavfall från det grövre bordet skickas tillbaka till de grövre tabellerna och mellanlägg och avfall från rengjorda bord skickas tillbaka till de renare tabellerna.

Tät mediaseparation

Fraktionen på −9 +0,5 mm som produceras av krossnings-/tvättnings-/dimensioneringskretsen lagras i en matningsbehållare med cirka 4-5 timmars kapacitet. En förberedande skärm tvättar allt återstående <0,5 mm material som oavsiktligt rapporterats till DMS-matningen till en avloppstank. Produkten över 0,5 mm rapporterar i två blandningslådor där den blandas med primärt DMS-tätt medium, innan den pumpas upp till de primära DMS-cyklonerna. Det finns två identiska DMS-kretsar som består av tre Multotec-cykloner som matas med en VSD-pump inställd på 180 kPa och en skärdensitet nära 2,7 g/cm 3 , för att separera ^ut majoriteten av silikater utan att förlora några partiklar som innehåller tunga mineraler. Flottörerna och sänkorna från dessa cykloner rapporterar till dränerings-/spolskärmar där respektive produkter separeras från mediet. Primära DMS-flottörer går till avfallslagret via transportband och stora lagringstankar, medan sänkor skickas till den sekundära DMS-kretsen för vidare förädling.

Den sekundära DMS-kretsen förfinar de primära DMS-sänkorna ytterligare och producerar ett slutligt DMS-koncentrat (sänkor). Skärpunkten för denna krets är cirka 3,2 g/cm ³ , vilket tillåter avvisning av binära partiklar med alltför högt silikatinnehåll såväl som eventuella tyngre gånggaspartiklar. Flottörerna skickas till en Ersel kulkvarn som arbetar i sluten krets med en dubbeldäcksdimensionerad sikt. Den över 1,7 mm långa delen av kvarnprodukten går tillbaka till kvarnen för vidare malning, produkten -1,7 +0,5 mm utgör rensar DMS-matning, och produkten under 0,5 mm kombineras med DMS-avloppscyklonunderflöde för att utgöra ytterligare foder till finförrådstanken. Renhållar-DMS-kretsen är identisk med den sekundära DMS-kretsen men arbetar på en finare matning. Flottörer rapporterar till bruket för vidare malning och sänkor utgör ytterligare en ström av DMS-koncentrat.

Mediet i den primära DMS-kretsen består av en blandning av mald ferrokisel och magnetit, med den exakta blandningen reglerad för att bibehålla lämplig mediumstabilitet. Det sekundära och renande DMS-korrekta mediet består enbart av finfördelat ferrokisel. Alla korrekta medier hålls vid rätt densitet med hjälp av en uppsättning förtätare, kompletterade med våtmagnetiska separatorer med låg intensitet (LIMS) som tar bort ferrokisel från det utspädda mediet. Den icke-magnetiska andelen av LIMS-matningen rapporterar till samma avloppstank som också innehåller den andel som är mindre än 0,5 mm av fodret som tas bort av förberedelseskärmen. DMS-avloppsvattnet avvattnas med hjälp av en uppsättning cykloner, där underflödet rapporteras till lagringstanken för fina partiklar som matar gravitationskretsen.

Koncentratbearbetning

Inmatningen till koncentratbearbetningssektionen består av finhaltigt koncentrat (mindre än 0,5 mm) och DMS-koncentrat (−9 +0,5 mm), som huvudsakligen innehåller wolframit, kassiterit, järnoxider och vissa silikater och arsenikmineraler. DMS-koncentratet matas in i en omslipad kulkvarn som arbetar i sluten krets med en 450 mikron Derrick-limningssikt. Finmaterialets koncentrat rapporterar direkt till denna Derrick-sikt för att undvika övermalning av den finare delen av denna ström. Understorleken på malningssilen för omslipning pumpas via en avvattningscyklon in i en konditioneringstank. I denna tank tillsätts flera kemikalier för att möjliggöra sulfidflotation i tre Outotec Denver-flotationsceller, med inriktning på avlägsnande av arsenopyrit. Sulfidkoncentratet (flottörer) pumpas till förtjockningsmedlet för bortskaffande och underflödet (rostmatningen) avvattnas med ett filterband. I den mjuka graniten förekommer arseniken huvudsakligen som skorodit, som inte kan flyta.

Rostningen innebär torkning med en Drytech förtork som torkar förkoncentratet noggrant innan det matas in i en reduktionsugn. Denna ugn använder diesel som reduktionsmedel för att generera kolmonoxid, som reagerar med hematit och andra järnoxider i matningen vid cirka 700 °C, för att skapa magnetit eller maghemit samtidigt som andra mineraler i stort sett lämnas opåverkade. Denna process förändrar paramagnetisk hematit till ferromagnetisk maghemit/magnetit. Wolframit, liksom hematit, är paramagnetisk och utan denna reduktionsstegsseparation av hematit och wolframit skulle det vara omöjligt att använda magnetiska separatorer.

Den reducerade malmen från ugnen kyls och matas till en magnetisk separator med låg intensitet (LIMS) som är utformad för att avlägsna de nu högmagnetiska järnoxiderna som skickas till avfallsförtjockaren. Den icke-magnetiska produkten från LIMS dimensioneras till 150 μm på en torr Derrick-skärm innan den strömmar fritt till en elektromagnetisk separator med hög gradientskiva i flera steg (VOG HIMS), med målet att separera volfram från icke-magnetiska mineraler som t.ex. kassiterit och silikat. Dessa HIMS producerar sex strömmar av volframkoncentrat av varierande kvalitet som graderar upp till över 60 % volfram.

Avlägsnande av wolframit och andra paramagnetiska mineraler lämnar en grov och fin icke-magnetisk ström rik på tenn och silikater. Förfining av denna ström för att avlägsna silikater (främst kvarts och turmalin) görs med hjälp av Holmans Wilfley skakbord. Avfallet från denna process kombineras med LIMS-avfallet innan det pumpas till avfallsförtjockaren. Koncentratet filtreras på ett bandfilter innan det torkas i en mindre torktumlare.

Se även

Anteckningar

externa länkar