Μεταλλεύματα Αναζήτηση και εξερεύνηση

Παρουσίαση με θέμα: "Μεταλλεύματα Αναζήτηση και εξερεύνηση"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μεταλλεύματα Αναζήτηση και εξερεύνηση
Δορυφορική φωτογράφηση-Αεροφωτογράφηση Τηλεπισκόπηση Γεωλογική Χαρτογράφηση Μαγνητική χαρτογράφηση Χαρτογράφηση βαρύτητας Χαρτογράφηση ραδιενέργειας Γεωχημική δειγματοληψία Ηλεκτρικά σήματα Ραντάρ διείσδυσης εδάφους Σεισμικές Μέθοδοι Αντανάκλαση - Αναλυτική αλλά ακριβή Διάθλαση - Φτηνή αλλά όχι λεπτομερής Δειγματοληψία πυρήνα και γεωτρήσεις καταγραφής

2 Τηλεπισκόπηση βλάστιση σχιστόλιθος ασβεστόλιθος πυριτικά -6m) Λόγω της μικρής διεισδυτικότητας της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο έδαφος •Οι δυνατότητες της τηλεπισκόπησης περιορίζονται στον εντοπισμό και χαρτογράφηση μόνο των επιφανειακών εδαφών τα οποία όμως δεν καλύπτονται από βλάστηση •Επίσης πληροφορίες για τη χημική σύσταση των πετρωμάτων και των μεταλλευμάτων που είναι εκτεθειμένα στην επιφάνεια (και καλύπτονται από φτωχή βλάστηση)

3 Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάκλαση του εδάφους
Τηλεπισκόπηση βλάστιση σχιστόλιθος ασβεστόλιθος πυριτικά -6m) Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάκλαση του εδάφους –Σύνθεση σε μεταλλικά στοιχεία –Υγρασία εδάφους –Περιεκτικότητα σε οργανική ύλη –Υφή και την τραχύτητα –Αλατότητα

4 Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάκλαση του εδάφους
Τηλεπισκόπηση βλάστιση σχιστόλιθος ασβεστόλιθος πυριτικά -6m) Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάκλαση του εδάφους Σύνθεση σε μεταλλικά στοιχεία (Επηρεάζει το ορατό , NIR , και θερμικό τμήμα του φάσματος ανάκλασης) –Αύξηση της ανάκλασης από το ορατό στο NIR –Το σίδερο και οι άργιλοι είναι ανιχνεύσιμοι –Το τρισθενής σίδηρο εμφανίζεται στo κόκκινo –Ο δισθενής σίδηρος εμφανίζεται στο πράσινο-μπλε –Οι Άργιλοι επηρεάζονται από το νερό (τα λασπώδη εδάφη έχουν μεγαλύτερη ανάκλαση από το αμμώδη)

5 Εδαφική υγρασία από Θερμικούς ανιχνευτές
•Το νερό έχει υψηλότερη θερμική χωρητικότητα από τα εδάφη και τα πετρώματα •Τα υγρά εδάφη θα αλλάξουν σε θερμοκρασία πιο αργά από ότι σε ξηρά εδάφη •Η εμφανιζόμενη θερμική αδράνεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διακριθούν τα ξηρά από υγρά εδάφη

6 Οικονομικοί παράγοντες εξόρυξης μεταλλευμάτων
Περιεκτικότητα του μεταλλεύματος Ποσότητα μεταλλεύματος Κόστος της αρχικής επένδυσης Εξοπλισμός, Ανασκαφή, Αγορά Δικαιωμάτων Λειτουργικά Έξοδα: μισθοί, φόροι, Συντήρηση, βοηθητικές εγκαταστάσεις Αναμενόμενη τιμή

7 Κύκλος ζωής ορυχείου Εξερεύνηση Ανάπτυξη Διεργασίες εξόρυξης ανασκαφή
σύνθλιψη άλεση, επίπλευση, Χημικός διαχωρισμός σύντηξη και εξευγενισμός διάθεση αποβλήτων (απορριμμάτων κατεργασίας) Τερματισμός λειτουργίας

8 Πρώτες ύλες Στη Χημική Βιομηχανία οι πρώτες ύλες επιβαρύνουν μ' ένα μεγάλο ποσοστό το κόστος (70%) Οι σπουδαιότερες τάσεις για την εξεύρεση λύσεων είναι: 1. Έρευνα για φθηνές πρώτες ύλες και αντικατάσταση των καυσίμων σαν πηγή ενέργειας (θέρμανση, κίνηση) από την ηλιακή ή τη γεωθερμική ενέργεια. 2. Χρήση περισσότερο εμπλουτισμένων πρώτων υλών καθώς υψηλή περιεκτικότητα ως προς το επιθυμητό συστατικό σημαίνει αύξηση της απόδοσης και της ποιότητας του προϊόντος ελάττωση του κόστους παραγωγής (μέρος της δαπάνης επεξεργασίας-προετοιμασίας των πρώτων υλών δαπανάται και για τα στείρα συστατικά). Τέλος ο εμπλουτισμός είναι προτιμότερο να γίνεται στον τόπο εξόρυξης καθώς έτσι επιτυγχάνεται ελάττωση του κόστους μεταφοράς. 3. Ολική αξιοποίηση των πρώτων υλών 4. Αξιοποίηση των δευτερευουσών πηγών υλικών 5. Αντικατάσταση των σπανίων ορυκτών σε βασικές χρήσεις τους από άλλα φυσικά υλικά, λιγότερο σπάνια, ή συνθετικά υλικά.

9 ΠPOΠAPAΣKEYH TΩN METAΛΛEYMATΩN-OPYKTΩN
η απόδοση της εφαρμοσμένης μεθόδου εμπλουτισμού εξαρτάται από: ικανοποιητικό βαθμό αποδέσμευσης των ορυκτών κοκκομετρική κατανομή των σωματιδίων του μεταλλεύματος Μεθοδολογία: κατάτμηση και κοσκίνιση διάγραμμα ροής της προπαρασκευής μεταλλεύματος εξαρτάται από τις επιτυγχανόμενες τιμές των δύο ανωτέρω παραμέτρων

10 Aποδεύσμευση ορυκτών H αποδεύσμευση των ορυκτών είναι το σύνολο των διεργασιών που εφαρμόζεται σε ένα μετάλλευμα για τον αποχωρισμό των ορυκτών, απο τα οποία αποτελείται, σε ανεξάρτητα σωματίδια.

11

12 Εφαρμόζεται βαθμιαία ελάττωση του μεγέθους των σωματιδίων
εξαρτάται απο τον τρόπο σχηματισμού του μεταλλεύματος και την μορφή των κρυσταλλικών περιοχών

13 Vivianite Fe3(PO4)2.8H2O Pyrite FeS2 Zincite ZnO Calcite CaCO3 Quartz SiO2 Beryl Al2Be3[Si6O18]

14 Figure 9. Photograph of the raw phosphate material (light color, phosphorite; dark color, calcite).
E. D. Economou and T. C. Vaimakis, Beneficiation of Greek Calcareous Phosphate Ore Using Acetic Acid Solutions, Ind. Eng. Chem. Res. 1997, 36,

15 Το φάσμα της κοκκομετρίας του
χαλκοπυρίτη στα πορφυριτικά κοιτάσματα κυμαίνεται στην κλίμακα των χιλιοστών και μπορεί να φτάσει από 1 έως 2 cm ενώ σπανιότερα σε πηγματιτικά να είναι μεγαλύτερο των 2cm. Τα περισσότερα πορφυριτικά κοιτάσματα χαλκού εξορύσσονται επιφανειακά και σπανιότερα υπογείως. Τα θειούχα μεταλλεύματα λειοτριβούνται σε μικρή κοκκομετρία και τα ορυκτά χαλκοπυρίτης, βορνίτης, μολυβδαινίτης και χρυσοφόρος σιδηροπυρίτης διαχωρίζονται με επίπλευσης για τη δημιουργία συμπυκνώματος.

16 Εικόνα οπισθοσκεδαζόμενων ηλεκτρονίων όπου διακρίνονται
κόκκοι χαλκοπυρίτη ~80μm ως εγκλείσματα στον μαγνητίτη. Επίσης ως έγκλεισμα εμφανίζεται ένας κόκκος ρουτιλίου.

17 Εικόνα οπισθοσκεδαζόμενων ηλεκτρονίων όπου διακρίνονται ένας μεγάλος κόκκος βιοτίτη (~300 μm) κεντρικά και δύο μεγάλοι κόκκοι χαλκοπυρίτη (>100 μm) εκατέρωθέν του, συνοδευόμενοι από μικρότερους κόκκους μαγνητίτη

18 1 2 3 4 5 Tύποι σωματιδίων. 1-Kαθαρό στείρο, 2-Kαθαρό μετάλλευμα, 3-απλό δύο περιοχών σωματίδιο, 4-σύνθετο σωματίδιο όπου το μετάλλευμα βρίσκεται σε πολλές μικρές νησίδες, και 5-σύνθετη εμφάνιση σωματιδίου με δύο διεπιφάνειες μεταξύ μεταλλεύματος/στείρου.

19 Βαθμός αποδέσμευσης ενός ορυκτού =
[(βάρος των σωματιδίων από καθαρό ορυκτό) / (συνολικό βάρος του ορυκτού που υπάρχει στο μετάλλευμα)]x100 Εάν το μετάλλευμα αποτελείται από χαλαρές συνδεδεμένες νησίδες ορυκτού τότε η θραύση στο μέγεθος των νησίδων θα επέφερε θεωρητικά την πλήρη αποδέσμευση. π.χ. φωσφορικά κροκαλοπαγή πετρώματα, λατυποπαγή πετρώματα, αποσαθρωμένα πετρώματα κ.λ.π Kατά την κατάτμηση των συνήθως πετρωμάτων οι τομές των σωματιδίων μπορεί να συμβούν σε ένα δίκτυο που εξαρτώνται κυρίως απ’ τη δομή του πετρώματος, το μέγεθος των νησίδων και τις φυσικές ιδιότητες των ορυκτών. Oι παράγοντες που ευνοούν την αποκόλληση είναι τόσο μακροσκοπικοί, όπως η επίπεδη διαστρωμάτωση των διαφόρων ορυκτών που αποτελούν το πέτρωμα και το μέγεθος των νησίων των ορυκτών όσο και μικροσκοπικοί, όπως διαφορετική σκληρότητα, θραυστότητα και σχιστότητα.

20 Θεωρητική εύρεση του βαθμό αποδέσμευσης
ν=6/1=6 Βαθμοί αποδέσμευσης: LA=(K-1)3/K3=1-3/K+1/K2+1/K3 LB=(νΚ2-3Κ-2)/νΚ2

21 ν = 25 Αποδέσμευση του Β μετά από την κατάτμηση σε μέγεθος ίσο με το μέγεθος των νησίδων του

22 Προσδιορισμός του βαθμού αποδέσμευσης Tεχνική του μικροσκοπίου
συστηματική καταγραφή των παρατηρούμενων σωματιδίων αποδεσμευμένα σωματίδια: με μια γραμμή τα διμερή, τριμερή κ.λ.π. με ένα αριθμό. O αριθμός αυτός για τα μεν διμερή δηλώνει το ποσοστό επιφανείας του σωματιδίου που καλείπτει το πρώτο ορυκτό H αναγνώριση των ορυκτών με βάση κριτηρίων της ορυκτοδιαγνωστικής κρυσταλλογραφίας που βασίζονται στις οπτικές ιδιότηες αυτών H παρατήρηση των σωματιδίων στο μικροσκόπιο γίνεται με τη βοήθεια ειδικού κανάβου μετρήσεων ή με ηλεκτρονικές διατάξεις που στηρίζονται στην αναγνώριση των ορυκτών με την συχνότητα του χρωματισμού του ή την ανακλαστικότητά του και ταυτόχρονη εμβαδομέτρησή του.

23 Φωτογραφίες από οπτικό στερεοσκοπικό μικροσκόπιο
με τοποθετημένο τον ειδικό κάνναβο (4x5) α. Τεμαχίδια με μέγεθος +250 μm β. Τεμαχίδια με μέγεθος μm γ. Τεμαχίδια με μέγεθος μm δ. Τεμαχίδια με μέγεθος μm Προσδιορισμός βαθμού αποδέσμευσης του μαγνητίτη στα κλάσματα ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ μm μm μm μm Μ Δ Σ Μ Δ Σ Μ Δ Σ Μ Δ Σ ΣΥΝΟΛΟ Β.Α. % Μ→Μαγνητίτης, Δ→Δεσμευμένα τεμαχίδια, Σ → Στείρα τεμαχίδια

24 % Βαθμός αποδέσμευσης Μέγεθος βροχίδας, μm

25 Tεχνική της βαθμιαίας βαρυτομετρικής ανάλυσης
δημιουργία μιας κατακόρυφης στήλης μεγάλης πυκνότητας υγρού η οποία αυξάνει ομαλά απο πάνω προς τα κάτω. Δια τη δημιουργία της στήλης χρησιμοποιούνται οργανικά βαρέα υγρά Oρυκτά που έχουν πολύ μικρή διαφορά στις πυκνότητες μπορούν να διαχωρισθούν μέχρι μεγέθους σωματιδίων 10μm Tα σωματίδια κατανέμονται στη στήλη βαρέος υγρού ανάλογα δε με την πυκνότητά τους σχηματίζουν καθορισμένα στρώματα