Тяжелые минералы пески относятся к классу руд месторождения, которое является важным источником циркония, титан, торий, вольфрам, редкоземельные элементы, промышленные минералы алмаз, сапфир, гранат, иногда Драгоценные металлы или драгоценные камни.
Тяжелые минеральные пески - это россыпные месторождения, чаще всего образующиеся в прибрежных средах за счет концентрации из-за удельного веса минеральные зерна. Столь же вероятно, что некоторые концентрации тяжелых минералов (помимо обычных россыпей золота ) существуют в пределах русел рек, но большинство из них имеют низкое содержание и относительно небольшие.
Страна | Производство |
---|---|
Австралия | 1,140 |
Южная Африка | 952 |
Канада | 809 |
Китай | 400 |
Норвегия | 380 |
США | 300 |
Украина | 220 |
Индия | 200 |
Бразилия | 130 |
Вьетнам | 100 |
Мозамбик | (750) |
Мадагаскар | (700) |
Сенегал | (150) |
Другие страны | 120 |
Весь мир | 4,800 |
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.
В этом общем концентрате тяжелых минералов (THM) компонентами обычно являются
Как правило, поскольку циркон является наиболее ценным компонентом и важным компонентом руды, пески с высоким содержанием циркона являются ценный. Затем рутил, лейкоксен, а затем ильменит с точки зрения стоимости руды. Как правило, ценные компоненты концентрата ТГМ редко превышают 30%.
Поскольку это древние системы заброшенных дюн, тоннаж большинства месторождений превышает от нескольких десятков миллионов тонн до нескольких сотен миллионов тонн. Например; месторождение минеральных песков среднего размера Кобурн, Западная Австралия, составляет 230 миллионов тонн с содержанием тяжелых минералов 1,1% и имеет длину 13 км.
Рудник Тормин на западном мысе побережья Южной Африки представляет собой уникальный пляж на берегу океана, который подвергает ресурс воздействию волн и приливов, что приводит к естественному эффекту отсадки. Большая часть кварца и легких тяжелых отходов удаляется приливным воздействием океана, в результате чего содержание в руднике (ROM) достигает 86% тяжелого минерального концентрата (HMC).
Источник тяжелых минеральных песков находится в твердой породе в пределах эрозионных участков реки, которая несет свою нагрузку наносов в океан, где отложения захватываются прибрежным дрейфом или прибрежным дрейфом. Иногда скалы размываются непосредственно волнами обломками, которые улавливаются прибрежным дрейфом и выносятся на пляжи, где просеиваются более легкие минералы.
Материнские породы, дающие тяжелые минеральные пески, определяют состав полезных ископаемых. Источником циркона, монацита, рутила, иногда вольфрама и некоторого количества ильменита обычно является гранит. Источником ильменита, граната, сапфира и алмаза являются ультраосновные и основные породы, такие как кимберлит или базальт. Гранат также обычно получают из метаморфических пород, таких как амфиболиты сланцы. Драгоценные металлы поступают из рудных месторождений, расположенных в метаморфических породах.
Накопление месторождения тяжелых минералов требует наличия источника отложений, содержащих тяжелые минералы, на пляжной системе в объеме, превышающем норму удаления с места 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 индекса ZTR.
Тяжелые минералы в исходных отложениях достигают экономической концентрации за счет накопления в низкоэнергетической среде в ручьях и большинстве обычно на пляжах. В россыпных отложениях на пляже самая низкая энергетическая зона на пляже - это зона, 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 зерна кварца, которые 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 песчинок на пляже 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 энергичных, чтобы удалить большую часть наносов с пляжа - процесс, благоприятствующий более легким минералам. Образовавшиеся в результате «клинкерные» пески были добыты во время отлива после сильных штормов, что свидетельствует о том, что большинство отложений россыпи на пляже формируется во время таких циклов.
Окаменелые системы дюн часто используются для извлечения тяжелых минеральных песков, потому что они происходят из океана и потому что они часто являются остатками прежних.
Месторождение минерального песка Гилвал Кару на западном побережье Южной Африки.Тектоническая активность, которая приводит к береговым линиям, поднимающимся из океана, также может вызвать разрушение пляжной системы. оказаться на мели выше отметки паводка и застрять 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 места ловушек для россыпных отложений тяжелого минерального песка находятся на пляжах на подветренной стороне мыса, где зоны с низким энергопотреблением задерживают отложения, переносимые береговым дрейфом. Кроме того, песчаные косы, образовавшиеся в устьях рек, которые питают россыпные отложения, являются богатыми ловушками, где рассеяние волн наиболее эффективно, поскольку тяжелые минералы слишком тяжелы для перемещения будет депозит на перешейке, а не дрейфовать дальше по пляжу.
Побережье Намибии является местом экономических алмазоносных пляжных песков, которые используются для строительства морских стен и изоляции участков береговой линии.. Пляжи настолько изолированы, что иногда их обрабатывают целиком, вплоть до коренных пород, в поисках алмазов. Такие месторождения разыскивались по всему миру, при этом были единичные сообщения о ценных камнях, но не было никаких примеров экономического количества отложений.
Добыча песчаных пляжей и окаменелых россыпей пляжа часто вызывает споры, потому что эта операция требует вскрытия больших территорий. Часто эта земля находится в экологически чувствительной среде и содержит хрупкие экосистемы, построенные на бедных песчаных почвах.
Процесс добычи идеально смоделирован на основе операций по добыче, которые ведутся в Австралии, где после открытой добычи следует восстановление выработанных территорий, включая интенсивное восстановление растительности с использованием экологически подобных видов, восстановление контурирование земли до ее первоначальной формы, включая дюны, и управление ресурсами подземных вод. Современные методы добычи полезных ископаемых, как правило, отдают предпочтение операциям дноуглубительных работ, чем , из-за появления процессов электростатического разделения минералов.
На практике не вся разработка месторождений в Африке к югу от Сахары осуществляется таким экологически ответственным образом, хотя на некоторых южноафриканских рудниках проводится реабилитация дюн [1]. Добыча на побережье Южной Америки, в частности Чили и Эквадор, осуществляется экологически ответственным образом.
Примеры экологически уязвимых и политически чувствительных операций по добыче полезных ископаемых песка, которые привлекли внимание общественности и стимулировали экологическую активность в ответ на предложения по добыче полезных ископаемых, включают рудник минеральных песков Туарт-Ладлоу, Западная Австралия, и кульминация усилий экологов по сохранению Рэйнбоу-Бич и острова 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 смогла предотвратить горные работы в лесах Туарта на побережье Западной Австралии.
Подобные операции по добыче минерального песка проводились в течение 35 лет в национальных парках и в прилегающих к ним районах. в Ястребиное гнездо, Новый Южный Уэльс, и продолжайте движение по Острову Страдброук, Квинсленд.