Il processo estrattivo dall'inizio alla fine

Gran parte dell'energia e delle materie prime che utilizziamo provengono dal processo minerario. Le fasi del processo minerario non sono cambiate molto nel corso degli anni, rendendo l'estrazione mineraria un aspetto essenziale dell'economia americana. Tuttavia, affinché il processo minerario abbia successo e sia efficiente nell'estrazione dei minerali, deve richiedere un alto grado di cura e attenzione. Per questo motivo, abbiamo suddiviso il processo minerario in sei diverse fasi. Vengono esaminati l'acqua, il petrolio e il suolo e le aziende iniziano a valutare l'impatto sociale ed economico della nuova regione mineraria. Nella fase successiva del processo estrattivo, vengono utilizzate indagini geofisiche aeree o terrestri per leggere il campo magnetico terrestre, le radiazioni e la conducibilità elettrica sotto la superficie della Terra, tra le altre cose. Dopo aver effettuato questi studi, le aziende possono iniziare a trivellare per vedere cosa c'è sotto la superficie. I minatori possono farsi un'idea approssimativa di quanto potrebbe essere grande un giacimento disegnando un modello 2D o 3D del minerale geologico che hanno perforato e campionato, il che dà loro un'idea della scala potenziale dei giacimenti. La seconda fase del processo minerario è la progettazione e la pianificazione della selezione del sito minerario. Non appena i minatori hanno mappato l'area e raccolto dati sulle risorse minerarie, il progetto può passare alla fase di progettazione e pianificazione. In genere, l'azienda esamina vari piani e decide quale sia il più adatto alle proprie esigenze. Nel settore minerario, una società può sviluppare due piani, uno per 20 anni e l'altro per 10 anni. Utilizzando questo tipo di analisi, le società minerarie possono stimare quanto potrebbero essere redditizi i loro progetti futuri e come potrebbero essere realizzati in modo sicuro, ecologico, commercialmente valido e socialmente responsabile. Il processo di estrazione è molto cauto. È la terza fase del processo di estrazione. A seconda del materiale estratto e dell'entità della costruzione del progetto, questa fase può richiedere più tempo rispetto alle fasi di esplorazione e progettazione. Questo perché, prima di iniziare la costruzione, è necessario gestire le questioni normative, finanziarie e tecniche del progetto. Ciò include la costruzione di strade, le strutture del processo estrattivo e i sistemi di controllo ambientale, nonché la costruzione di alloggi per il personale.

Miniere a cielo aperto

Le informazioni ricavate dalle perforazioni esplorative vengono poi utilizzate per creare un modello di risorsa. Questo ci fornisce le conoscenze necessarie per capire il processo di estrazione dell'oro. Per distinguere tra minerale (roccia che contiene oro) e scarti (roccia che non contiene quantità economicamente significative di oro), vengono perforati ampi gradini chiamati banchi e poi la regione viene fatta saltare. In questo modo la roccia è più facilmente trasportabile. La mancanza di minerale di alta qualità ha spinto a sviluppare nuove tecnologie e ingegnerie all'avanguardia, che hanno reso l'operazione più efficiente. Poiché il rapporto tra la quantità di minerale estratto e la quantità di roccia di scarto scavata nell'operazione Macraes è di 1:10, i costi unitari bassi sono fondamentali (noti anche come rapporto di strippaggio). Per intenderci, un'operazione mineraria a cielo aperto deve spostare 11 tonnellate di roccia per ottenere uno o due grammi d'oro.

Estrazione sotterranea

L'estrazione mineraria è il processo di estrazione dei minerali dalla terra. Prima di sviluppare un'attività mineraria sotterranea, è necessaria una sequenza di trivellazioni esplorative e analisi economiche approfondite. Gli studi di scoping, prefattibilità e fattibilità sono tutti inclusi negli studi approfonditi (12 mesi). Le strutture minerarie di superficie vengono costruite non appena l'area mineraria è stata caratterizzata in modo approfondito (fino a sei mesi). Le unità di accesso laterali seguono le vie di declino e di ritorno per accedere al minerale (da due mesi a diversi anni). Dopo la costruzione della galleria principale, possono iniziare i normali cicli di sviluppo e produzione del minerale. Oltre agli impianti di sviluppo laterale, per il controllo del grado di mineralità si ricorre alla perforazione e all'arresto (estrazione del minerale). Le perforazioni di riempimento vengono utilizzate per migliorare l'accuratezza e la risoluzione del modello geologico su cui si basa il progetto della miniera, definendo ulteriormente la posizione del giacimento con maggiore precisione. I campioni di materiale vengono utilizzati per identificare il grado e il tipo di minerale. Le gallerie si sviluppano attraverso il processo estrattivo di perforazione, brillamento, sbancamento e sostegno del terreno. La roccia deve essere frammentata (frantumata) prima di essere scavata con escavatori a basso profilo noti come boggers. I boggers, controllati a distanza, vengono utilizzati non appena inizia la produzione del pozzo per proteggere gli operatori dalla caduta di massi e da altri rischi. Il materiale viene consegnato al piazzale ROM (Run of Mine/Mill) e fresato da camion. Prima che il materiale venga inviato al mulino, un escavatore elimina ogni residuo di acciaio o esplosivo. L'oro refrattario, ultrafine e resistente ai processi standard di lisciviazione con cianuro utilizzati nella maggior parte degli impianti di lavorazione dell'oro, può trovarsi nel sito di estrazione. In passato, il carattere refrattario del minerale comportava un'estrazione inefficiente dell'oro. Di conseguenza, è stato implementato un ciclo di lavorazione in tre fasi per garantire un recupero economico dell'oro.

Frantumazione e macinazione

L'estrazione dei minerali avviene tramite il processo di frantumazione e macinazione. Il frantoio primario dell'impianto di lavorazione riceve il minerale proveniente da miniere sotterranee e a cielo aperto. Lo spazio di 125 mm alla base delle ganasce comprime la roccia in modo da farla entrare. Il mulino è l'ultima destinazione della roccia frantumata. La roccia frantumata viene mescolata con l'acqua per creare un fango allo stesso tempo. I cicloni principali ricevono il fango (utilizzato per dimensionare il materiale). Il processo di estrazione si ripete ripetutamente, con il materiale più grossolano che ritorna sul fondo e quello più leggero che risale verso l'alto e viene spinto verso la fase successiva.

Ossidazione e flottazione

Le celle di flottazione sono il primo luogo in cui il minerale aurifero può essere separato dalla roccia di scarto. A Macraes, il minerale solforato è il principale prodotto estratto (contenente particelle d'oro). Il sodio isobutile xantato (SIBX) viene utilizzato in una soluzione acida per far aderire le particelle d'oro. Lo zolfo legato all'oro viene fatto galleggiare in cima ai serbatoi mediante agitazione ad aria. Una volta separato il minerale aurifero dalla roccia di scarto, questa procedura viene ripetuta (aumentando il grado del minerale). In alcune aree, le unità di flottazione catturano 70% di oro, mentre gli sgrossatori primari recuperano 30%.

Assorbimento e lisciviazione

Per estrarre l'oro dalla roccia, l'impasto ossidato viene inviato al circuito di lisciviazione a carbone. I serbatoi alimentati a gravità contenenti cianuro di sodio vengono riempiti con un veleno crescente, che si indebolisce verso la fine. Per rimuovere l'oro dalle rocce, si utilizza il cianuro di sodio. Una particella di roccia può passare attraverso le vasche in tre o quattro giorni. Il 98,5% dell'oro viene raccolto quando la particella di roccia raggiunge la vasca finale. La chiusura e la bonifica sono la sesta e ultima fase del processo minerario. Molte miniere hanno il potenziale per produrre con profitto per molto tempo, ma l'attività mineraria è comunque un'impresa di breve durata. Quasi tutte le imprese ora devono capire come chiudere prima ancora di iniziare la costruzione, poiché i governi vogliono garanzie che gli operatori abbiano una strategia in atto e il denaro per farlo prima di concedere le licenze. Il piano di chiusura e riabilitazione della miniera si basa molto sui risultati delle valutazioni ambientali intraprese durante il progetto. Molti obiettivi esplicitamente definiti fanno parte di un programma completo di riabilitazione mineraria, alcuni dei quali includono:

• Garantire la salute e la sicurezza del pubblico in generale.
• Ridurre l'impatto negativo sull'ambiente
• Proteggere la qualità dell'acqua eliminando i rifiuti e i materiali pericolosi.
• Proteggere il terreno dall'erosione, stabilizzandolo.
• Creazione di nuove forme del territorio e della vegetazione

La misura in cui il piano di chiusura di una miniera mira a riabilitare il sito varia:

• Bonifica: Rimozione di tutte le tracce del materiale pericoloso e disinfezione dello spazio.
• Bonifica: Per riportare la natura al suo uso originario, il terreno deve essere stabilizzato, sistemato e il topsoil sostituito.
• Ripristino: Le piante e gli animali colpiti dalla miniera saranno ripristinati alle condizioni precedenti la miniera.
• Riabilitazione: Rendere il terreno stabile e autosufficiente, come era prima dell'estrazione o in un nuovo ecosistema dello stesso tipo.

Di seguito sono riportati alcuni dei processi minerari utilizzati dalle società minerarie per la chiusura di una miniera:

• La miniera chiude: I lavoratori vengono licenziati, le attrezzature vengono spente e la produzione viene sospesa.
• Disattivazione: L'operazione e le attrezzature vengono smantellate, i rifiuti vengono smaltiti, gli edifici vengono distrutti o riconvertiti e il sito viene successivamente ripulito.
• Bonifica, recupero o riutilizzo: Eliminazione di elementi nocivi o contaminanti dal terreno e dagli ecosistemi circostanti, in modo che possano essere ripristinati nella loro forma naturale.
• Post-chiusura: ci si adopera per mantenere l'attività estrattiva chiusa e identificare qualsiasi altra attività da svolgere.