BR112020009303B1

BR112020009303B1 - METHOD FOR MINING AND PROCESSING AN ORE

Info

Publication number: BR112020009303B1
Application number: BR112020009303-3A
Authority: BR
Inventors: Anthony Owen Filmer; Daniel John Alexander
Original assignee: Anglo American Technical & Sustainability Services Ltd
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2024-04-24

Abstract

A invenção diz respeito a um método para minerar e processar um minério. O método compreende pelo menos um dispositivo de cominuição móvel (26) compreendendo pelo menos uma unidade trituradora móvel e pelo menos uma unidade moedora móvel localizadas próximo a um corpo de minério que está sendo minerado (20), o minério fragmentado (22) do corpo de minério é cominuído no dispositivo de cominuição móvel (26) para um tamanho que pode ser facilmente bombeado (28) sem o uso de fluídos especiais de transporte, preferencialmente para um tamanho de partícula p50 dentro do intervalo de 0,05 a 1 mm e o minério cominuído é combinado com água para formar uma pasta fluida.The invention relates to a method for mining and processing an ore. The method comprises at least one mobile comminution device (26) comprising at least one mobile crushing unit and at least one mobile grinding unit located proximate a body of ore being mined (20), the ore fragmented (22) from the body of ore is comminuted in the mobile comminution device (26) to a size that can be easily pumped (28) without the use of special transport fluids, preferably to a particle size p50 within the range of 0.05 to 1 mm and the comminuted ore is combined with water to form a slurry.

Description

BASICS OF THE INVENTION

[001] A presente invenção diz respeito a um método melhorado para minerar e processar um minério.[001] The present invention relates to an improved method for mining and processing an ore.

[002] Os custos associados com a mineração estão amplamente relacionados à logística de movimentação de grandes quantidades de minério e resíduos, bem como à cominuíção para liberar elementos valiosos da ganga circundante, permitindo o beneficiamento do minério para produzir um concentrado adequado para posterior fusão ou lixiviação.[002] The costs associated with mining are largely related to the logistics of moving large quantities of ore and waste, as well as comminution to release valuable elements from the surrounding gangue, allowing the beneficiation of the ore to produce a concentrate suitable for subsequent smelting or leaching.

[003] Tanto a mineração subterrânea como a céu aberto são realizadas através da perfuração e jateamento ou corte de rochas, posterior escavação e transporte da rocha quebrada com equipamentos personalizados, como caminhões e transportadoras ou em caçambas verticais. O processamento é realizado em planta fixa localizada próxima da minha, onde as primeiras etapas são a cominuíção para liberar componente valioso do minério a partir da ganga associada. Quanto mais os processos de moagem e beneficiamento são realizados na forma de uma pasta fluida, mais o processamento consume quantidades significativas de água e produz rejeitos de beneficiamento que não podem ser facilmente desidratados.[003] Both underground and open pit mining are carried out through drilling and blasting or cutting rocks, subsequent excavation and transportation of the broken rock with customized equipment, such as trucks and conveyors or in vertical buckets. Processing is carried out in a fixed plant located close to mine, where the first steps are comminution to release the valuable component of the ore from the associated gangue. The more grinding and processing processes are carried out in the form of a slurry, the more the processing consumes significant amounts of water and produces processing waste that cannot be easily dewatered.

[004] A indústria da mineração amadureceu em um paradigma onde a melhoria tecnológica primária tem sido o aumento da escala de operação (por exemplo, capacidade de comboio e usina). É consumida uma quantidade substancial de energia, tanto na forma de combustível para transportar as rochas como na energia elétrica para moer os sólidos. Nenhum desses processos possui eficiência energética em particular.[004] The mining industry has matured into a paradigm where the primary technological improvement has been increasing the scale of operation (e.g. train and plant capacity). A substantial amount of energy is consumed, both in the form of fuel to transport the rocks and electrical energy to grind the solids. None of these processes are particularly energy efficient.

[005] O projeto da mina, o talude das inclinações e bancadas da cava ou a lavra para acessar uma face de mina subterrânea são restringidos pela exigência de transporte de rochas. Os métodos de transporte incluem caminhões, trens e várias formas de transportadoras. Enquanto que o transporte a céu aberto ou subterrâneo são inerentemente atraentes, tais técnicas são geralmente restringidas em relação ao reboque móvel, porque as transportadores e suas fundações associadas são caras e têm flexibilidade bastante limitadas em termos de inclinação e extremidades.[005] The mine design, the slope of the pit slopes and benches or the mining to access an underground mine face are restricted by the requirement to transport rocks. Transportation methods include trucks, trains, and various forms of carriers. While open-pit or underground transportation are inherently attractive, such techniques are generally restricted relative to mobile towing because the conveyors and their associated foundations are expensive and have very limited flexibility in terms of slope and extremities.

[006] A maioria das minas de céu aberto são projetadas para que maquinário pesado de reboque acesse frequentemente a mina, exigindo bancadas (estradas) de largura adequada para o tráfego, contendo fatores de segurança adequados. Isso adiciona restrições em taludes de parede alcançáveis que são maiores do que os exigidos pela estabilidade natural das rochas. Sendo assim, em uma mina a céu aberto, a escavação do poço estará mais relacionada às necessidades de reboque do que a forma da cubagem. A quantidade subsequente de rejeitos rebocados relativos ao minério, a taxa de moagem, aumentará em conformidade.[006] Most open pit mines are designed so that heavy towed machinery frequently accesses the mine, requiring benches (roads) of adequate width for traffic, containing adequate safety factors. This adds restrictions on achievable wall slopes that are greater than those required by the natural stability of the rocks. Therefore, in an open pit mine, the excavation of the shaft will be more related to towing needs than the shape of the casing. The subsequent amount of tailings hauled relative to the ore, the grinding rate, will increase accordingly.

[007] Minas subterrâneas geralmente utilizam carregadeiras e caminhões ou trens para transporte, diretamente para uma queda ou para a base do boço. Em ambos os casos, as dimensões e taludes de maioria da lavra exigida e posterior ventilação são uma consequência direta destes mecanismos subterrâneos de transporte. Quando são utilizadas transportadoras, as restrições de talude e curvatura ditam a lavra. Assim, os volumes da lavra são consideravelmente maiores do que o exigido, simplesmente para acessar o minério.[007] Underground mines generally use loaders and trucks or trains for transportation, directly to a fall or to the base of the shaft. In both cases, the dimensions and slopes of most of the required mining and subsequent ventilation are a direct consequence of these underground transport mechanisms. When conveyors are used, slope and curvature constraints dictate mining. Thus, mining volumes are considerably greater than required simply to access the ore.

[008] Vários autores propuseram anteriormente a moagem e bombeamento in-situ do minério, especificamente para o transporte vertical dos minérios subterrâneos. Um exemplo disso é van den Berg, G and Cooke, R. Hydraulic hoisting technology for platinum mines. International Platinum Conference ‘Platinum Adding Value’, The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2004 (www.saimm.co.za/Conferences/Pt2004/ 015_vandenBerg.pdf). No entanto, esta tecnologia não ganhou impulso devido à exigência de equipamentos de bombeamento caros para suportar o tamanho grande de partículas do minério triturado ou equipamentos de moagem fixos, como moinhos de bolas que requerem fundações significativas e não são capazes de ser realocados à medida que a face da mina se movimenta.[008] Several authors have previously proposed in-situ ore grinding and pumping, specifically for the vertical transport of underground ores. An example of this is van den Berg, G and Cooke, R. Hydraulic hoisting technology for platinum mines. International Platinum Conference ‘Platinum Adding Value’, The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2004 (www.saimm.co.za/Conferences/Pt2004/015_vandenBerg.pdf). However, this technology has not gained traction due to the requirement for expensive pumping equipment to support the large particle size of the crushed ore or fixed grinding equipment such as ball mills that require significant foundations and are not capable of being relocated as the face of the mine moves.

[009] Outros autores propuseram a moagem móvel para um tamanho de partícula que requer fluidos especiais de transporte ou velocidades de bombeamento muito rápidas para evitar que as partículas grandes sedimentem e bloqueiem os tubos, particularmente onde os fluxos são amplamente feitos em um plano horizontal (US 2013/0051933). Os fluidos especiais de transporte são essenciais para permitir a suspensão dessas partículas mais grossas durante o transporte, pois os moedores previstos não produzem um tamanho de partícula adequado para direcionar o bombeamento do minério.[009] Other authors have proposed mobile grinding for a particle size that requires special transport fluids or very fast pumping speeds to prevent large particles from settling and blocking pipes, particularly where flows are largely in a horizontal plane ( US 2013/0051933). Special transport fluids are essential to allow the suspension of these coarser particles during transport, as the intended grinders do not produce an adequate particle size to direct the pumping of the ore.

[0010] Apesar dos vários esforços no desenvolvimento de tecnologia, a indústria tem mantido suas estruturas tradicionais de perfuração, jateamento, cargas, reboque, moagem, fragmentação e beneficiamento. A Figura 1 mostra um fluxograma de processo típico da técnica anterior no qual o minério na mina de Bancada (Céu aberto) ou Face Aberta (subterrânea) 10 é perfurado e jateado 12 até um tamanho de partícula P80 de 400 mm. O minério jateado é carregado 14, por exemplo, com uma escavadeira ou carregadeira, e rebocado com um caminhão ou transportadora 15 para uma instalação de processos 18.[0010] Despite various efforts in technology development, the industry has maintained its traditional structures of drilling, blasting, loading, towing, grinding, fragmentation and processing. Figure 1 shows a typical prior art process flowchart in which ore in the Bench (open sky) or Open Face (underground) mine 10 is drilled and blasted 12 to a P80 particle size of 400 mm. The blasted ore is loaded 14, for example, with an excavator or loader, and towed with a truck or conveyor 15 to a process facility 18.

[0011] O objetivo da presente invenção é tratar dos problemas descritos acima.[0011] The objective of the present invention is to address the problems described above.

SUMMARY OF THE INVENTION

[0012] De acordo com a invenção, é provido um método para minerar e processar um minério, em que: • pelo menos um dispositivo de cominuição móvel, compreendendo pelo menos uma unidade trituradora móvel e pelo menos uma unidade moedora móvel, localizado próximo ao corpo de minério que está sendo minerado; • o minério fragmentado do corpo de minério é cominuído no dispositivo de cominuição móvel até um tamanho que pode ser facilmente bombeado sem o uso de fluídos especiais de transporte, preferencialmente até um tamanho de partícula p50 no intervalo entre 0,05 a 1 mm; preferencialmente entre 0,1 a 0,8 mm, mais preferencialmente entre 0,2 a 0,5 mm; e • o minério cominuído é combinado com água para formar uma pasta fluida.[0012] According to the invention, there is provided a method for mining and processing an ore, wherein: • at least one mobile comminution device, comprising at least one mobile crushing unit and at least one mobile grinding unit, located close to the ore body being mined; • the fragmented ore from the ore body is comminuted in the mobile comminution device to a size that can be easily pumped without the use of special transport fluids, preferably to a particle size p50 in the range between 0.05 to 1 mm; preferably between 0.1 and 0.8 mm, more preferably between 0.2 and 0.5 mm; and • the comminuted ore is combined with water to form a slurry.

[0013] O corpo de minério pode ser uma face aberta em uma mina subterrânea ou uma superfície de escavação em uma mina a céu aberto.[0013] The ore body may be an open face in an underground mine or an excavation surface in an open pit mine.

[0014] “Móvel” significa que o dispositivo de cominuíção não requer fundação extensa e pode ser movido com uma face aberta progressiva ou superfície de escavação de um corpo de minério.[0014] “Mobile” means that the comminution device does not require extensive foundation and can be moved with a progressive open face or excavation surface of an ore body.

[0015] No caso de uma mina subterrânea, “próximo” significa o espaçamento entre o carregamento direto até 200 mm da face aberta, e no caso de uma mina a céu aberto, significa o espaçamento entre o carregamento direto até 500 m de uma superfície de escavação.[0015] In the case of an underground mine, “close” means the spacing between direct loading up to 200 mm from the open face, and in the case of an open pit mine, it means the spacing between direct loading up to 500 m from an open face. of excavation.

[0016] Normalmente, o método incluirá as seguintes etapas: fragmentação de rocha a partir de uma face aberta ou superfície de escavação; reboque de carga de rocha fragmentada para o dispositivo de cominuíção; cominuíção do minério no dispositivo de cominuíção; combinação do minério cominuído com água para formar uma pasta fluida bombeável; e bombeamento da pasta fluida para uma instalação de processamento.[0016] Typically, the method will include the following steps: fragmenting rock from an open face or excavation surface; trailer of fragmented rock load to the comminution device; ore comminution in the comminution device; combining comminuted ore with water to form a pumpable slurry; and pumping the slurry to a processing facility.

[0017] A unidade trituradora móvel reduz o tamanho do minério fragmentado usando um método de impacto, método de atrito, método de cisalhamento, método de compressão ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente até um tamanho entre 100 a 400 mm, mais preferencialmente até um tamanho entre 100 a 300 mm; mais preferencialmente entre 150 a 250 mm e mais preferencialmente cerca de 200 mm.[0017] The mobile crushing unit reduces the size of the fragmented ore using an impact method, friction method, shear method, compression method or a combination thereof, preferably to a size between 100 to 400 mm, more preferably to a size between 100 to 300 mm; more preferably between 150 to 250 mm and most preferably about 200 mm.

[0018] A unidade de moagem móvel reduz o tamanho de partícula recebido da unidade trituradora móvel até um tamanho de partícula fina p50 entre 0,05 a 1 mm.[0018] The mobile grinding unit reduces the particle size received from the mobile crushing unit to a fine particle size p50 of between 0.05 to 1 mm.

[0019] A unidade de moagem móvel é preferencialmente Vero LiberatorTM, EDSTM, PulverdryerTM ou DevourXTM.[0019] The mobile grinding unit is preferably Vero LiberatorTM, EDSTM, PulverdryerTM or DevourXTM.

[0020] A pasta fluida pode ser bombeada de pelo menos um dispositivo de cominuição móvel para um poço, onde ela é espessada para formar um pasta fluida bombeável adequada para transporte pela mina, usando um dispositivo de bombeamento adequado. Normalmente, essa pasta fluida tem uma densidade de 40% a 75% em peso de sólidos.[0020] The slurry may be pumped from at least one mobile comminution device to a well, where it is thickened to form a pumpable slurry suitable for transport through the mine, using a suitable pumping device. Typically, this slurry has a density of 40% to 75% by weight solids.

[0021] Preferencialmente, o minério fragmentado possui um tamanho de partícula de p80 em cerca de 200 mm ou menos, preferencialmente cerca de 100 mm ou menos.[0021] Preferably, the fragmented ore has a particle size of p80 of about 200 mm or less, preferably about 100 mm or less.

[0022] A fragmentação pode ser obtida por meio de fragmentação em jateamento, corte de rochas, máquinas perfuradoras ou minério jateado triturado em uma unidade trituradora móvel.[0022] Fragmentation can be obtained through fragmentation in blasting, rock cutting, drilling machines or blasted ore crushed in a mobile crushing unit.

[0023] De acordo com o método da presente invenção, o dispositivo de cominuíção e a fragmentação são movidos de forma intermitente junto com o avanço do carregamento direto da face aberta ou da superfície de escavação.[0023] According to the method of the present invention, the comminution device and fragmentation are moved intermittently along with the advancement of direct loading of the open face or excavation surface.

[0024] Opcionalmente, a pasta fluida pode ser tratada em um processo de pré-beneficiamento, como flotação de partícula grossas, separação por gravidade ou triagem, antes de ser bombeada para a instalação de processamento ou área de armazenamento, para permitir que um grau de trincheira reduzido do minério seja minerado ou minério de grau elevado seja enviado para a instalação de processamento ou área de armazenamento.[0024] Optionally, the slurry may be treated in a pre-beneficiation process, such as coarse particle flotation, gravity separation or screening, before being pumped to the processing facility or storage area, to allow a degree trench reduction of the ore is mined or high grade ore is sent to the processing facility or storage area.

[0025] Uma fração de rejeito de mineração e/ou pré- beneficiamento pode ser empilhada como uma estrutura de drenagem livre, permitindo a recuperação da água.[0025] A fraction of mining and/or pre-processing tailings can be stacked as a free-draining structure, allowing water recovery.

[0026] O rejeito do processo de mineração e/ou pré- beneficiamento pode ser bombeado e depositado como aterro em uma mina.[0026] Waste from the mining and/or pre-processing process can be pumped and deposited as landfill in a mine.

[0027] A água usada para formar a pasta fluida da rocha cominuída pode ser selecionada da entrada da água subterrânea que ocorre naturalmente e removida para fins de mineração, água de retorno das instalações de processamento ou processo de pré- beneficiamento, água de reposição ou uma combinação destes processos.[0027] The water used to form the comminuted rock slurry may be selected from naturally occurring groundwater input and removed for mining purposes, return water from processing facilities or pre-beneficiation process, make-up water or a combination of these processes.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0028] A Figura 1 é uma visão geral esquemática de um processo da técnica anterior.[0028] Figure 1 is a schematic overview of a prior art process.

[0029] A Figura 2 é uma visão geral esquemática de um processo da invenção.[0029] Figure 2 is a schematic overview of a process of the invention.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0030] Falando de modo geral, a presente invenção usa uma multiplicidade de sistemas de cominuição móveis localizados próximo à face da mina de trabalho para minimizar a distância de transporte entre o processo de carregamento de minério e o sistema de cominuição móvel.[0030] Generally speaking, the present invention uses a plurality of mobile comminution systems located close to the face of the working mine to minimize the transportation distance between the ore loading process and the mobile comminution system.

[0031] As capacidades de processamento e beneficiamento exigidas por uma mina em larga escala pode ser obtidas através de uma fragmentação melhorada no jateamento, rendendo rochas jateadas com tamanhos mais tradicionalmente associados com o produto do trituramento primário e secundário (por exemplo, p80 menos que 20 cm). Alternativamente, a rocha pode ser fragmentada usando várias máquinas de corte e perfuração de rochas. Essa fragmentação melhorada tem sido complementada por unidades trituradoras móveis, como classificadoras de minerais, que conseguem reduzir quaisquer retenções da fragmentação.[0031] The processing and beneficiation capabilities required by a large-scale mine can be achieved through improved fragmentation in blasting, yielding blasted rocks with sizes more traditionally associated with the product of primary and secondary crushing (e.g., p80 less than 20 cm). Alternatively, rock can be fragmented using various rock cutting and drilling machines. This improved fragmentation has been complemented by mobile crushing units, such as mineral classifiers, which can reduce any retention from fragmentation.

[0032] Recentemente, surgiram lavras de um tipo alternativo de trituradoras, tomando como exemplos, Vero LiberatorTM (descrita na patente US2016228879, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência), PulverdryerTM (descrita na patente WO2008005097, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência), EDSTM (descrita na patente WO2004094056, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência) e DevourXTM. Embora ainda não comercializadas ou totalmente compreendidas no aspecto técnico, essas trituradoras parecem ser baseadas em quebra de choque térmico.[0032] Recently, alternative types of crushers have emerged, taking as examples, Vero LiberatorTM (described in patent US2016228879, the contents of which are incorporated in this document by reference), PulverdryerTM (described in patent WO2008005097, the contents of which are incorporated in this document by reference), EDSTM (described in patent WO2004094056, the contents of which are incorporated herein by reference) and DevourXTM. Although not yet commercialized or fully understood from a technical aspect, these shredders appear to be based on thermal shock breakdown.

[0033] Geralmente, elas funcionam no modo seco e moem os materiais em tamanhos similares, como um moinho de bolas tradicional. Os proponentes dessas máquinas reivindicam moagem seca melhorada, eficiência energética e liberação melhorada de grãos minerais, como alguns de seus benefícios.[0033] Generally, they work in dry mode and grind materials into similar sizes, as a traditional ball mill. Proponents of these machines claim improved dry grinding, energy efficiency, and improved release of mineral grains as some of their benefits.

[0034] Uma característica dessas moedoras é a exigência de fundações mínimas, oferecendo o potencial para criar máquinas semimóveis (ou seja, uma máquina sobre deslizadores que pode ser movida a cada um ou dois meses) ou totalmente móveis (ou seja, uma máquina sobre trilhos que consegue se mover junto com o processo de carregamento). Para as finalidades da presente descrição da patente, a terminologia ‘móvel’ e ‘semimóvel’ será usada de modo alternado.[0034] A feature of these grinders is the requirement for minimal foundations, offering the potential to create semi-mobile machines (i.e., a machine on glides that can be moved every month or two) or fully mobile (i.e., a machine on rails that can move along with the loading process). For the purposes of this patent description, the terminology 'mobile' and 'semi-mobile' will be used interchangeably.

[0035] A presente invenção incorpora tecnologias de moagem alternativas que, diferente dos moinhos giratórios convencionais, não requerem funções extensas. Elas também apresentam baixas exigências energéticas e atingem grandes taxas de redução de tamanho (>50 vezes menos do que a alimentação), reduzindo a necessidade de recirculação e classificação para produzir uma distribuição de tamanho de partículas adequada para o bombeamento. Sendo assim, elas têm o potencial de serem usadas em uma capacidade móvel. Alguns exemplos dessas tecnologias de moagem alternativas são a Vero LiberatorTM, PulverdryerTM, EDSTM e DevourXTM.[0035] The present invention incorporates alternative grinding technologies that, unlike conventional rotary mills, do not require extensive functions. They also have low energy requirements and achieve large size reduction rates (>50 times less than feed), reducing the need for recirculation and classification to produce a particle size distribution suitable for pumping. As such, they have the potential to be used in a mobile capacity. Some examples of these alternative grinding technologies are Vero LiberatorTM, PulverdryerTM, EDSTM and DevourXTM.

[0036] Em referência à Figura 2 e conforme uma modalidade da invenção, o minério de uma mina de Bancada (Céu aberto) ou Face Aberta (subterrânea) 20 é perfurado e jateado 22 para aumentar a fragmentação. O minério perfurado e jateado é entregue a uma unidade de cominuição móvel 26 por carregamento direto da escavadeira ou transportadoras 24 ou por meio de caminhões para a unidade de cominuição móvel 26. A unidade de cominuição móvel 26 geralmente compreende uma unidade trituradora móvel e uma unidade moedora móvel. Os minérios (rochas) são cominuídos nesta unidade moedora móvel até um tamanho suscetível ao bombeamento da pasta fluida sem o uso de fluidos transportadores não Newtonianos especialmente projetados. O tamanho é um p50, geralmente entre 0,05 e 1 mm, e a formação da pasta fluida do minério minimiza os problemas associados com a gestão dos pós. Neste tamanho de partícula, o bombeamento ocorre pela cominuição móvel, geralmente até um poço de bombeamento central, de onde é bombeado com o uso de bombas personalizadas com carga suficiente para transportar a pasta fluida pelo tubo 28 da mina até uma planta de processamento 30.[0036] With reference to Figure 2 and according to an embodiment of the invention, ore from a Bench (open sky) or Open Face (underground) mine 20 is drilled and blasted 22 to increase fragmentation. The drilled and blasted ore is delivered to a mobile comminution unit 26 by direct loading from the excavator or conveyors 24 or by trucks to the mobile comminution unit 26. The mobile comminution unit 26 generally comprises a mobile crushing unit and a mobile grinder. Ores (rocks) are comminuted in this mobile grinding unit to a size susceptible to slurry pumping without the use of specially designed non-Newtonian carrier fluids. The size is a p50, generally between 0.05 and 1 mm, and the formation of the ore slurry minimizes problems associated with powder management. At this particle size, pumping occurs by mobile comminution, generally to a central pumping well, from where it is pumped using custom pumps with sufficient charge to transport the slurry through the mine pipe 28 to a processing plant 30.

[0037] Conforme a face da mina se movimenta, o sistema de cominuição pode ser realocado mais próximo da face da mina, e os tubos de transporte da pasta fluida dentre a multiplicidade de unidades moedoras e o poço central são facilmente estendidos, assim, o sistema de transporte consegue evoluir juntamente com os locais dinâmicos da mina.[0037] As the mine face moves, the comminution system can be relocated closer to the mine face, and the slurry transport tubes between the multitude of grinding units and the central shaft are easily extended, thus the transportation system can evolve along with the dynamic locations of the mine.

[0038] Por meio de projeto adequado dos sistemas de bombeamento, não existem restrições sobre os taludes ou curvaturas entre a face da mina e o poço, tampouco entre o poço e a planta de processamento. Isso confere flexibilidade considerável para o projeto da mina que, atualmente é espacialmente restringido pela necessidade de reboque com equipamento pesado móvel ou transporte fixo ou quase linear do material para fora da mina.[0038] Through adequate design of the pumping systems, there are no restrictions on slopes or curvatures between the mine face and the well, nor between the well and the processing plant. This provides considerable flexibility to the mine design, which is currently spatially constrained by the need to tow heavy mobile equipment or fixed or almost linear transport of material out of the mine.

[0039] O diâmetro da tubulação para transporte é muito menor do que o requerido para equipamentos móveis ou mesmo para transportadoras, sendo assim, o tamanho das estradas de acesso, poços, declives e aclives podem ser muito reduzidos. A única necessidade é acessar a face da mina com veículos, sem transporte rotineiro de minério, reduzindo assim a necessidade de estradas duplas de acesso. A tubulação pode ser disposta através de taludes ou curvaturas, de modo que as restrições do projeto da mina são aliviadas. O talude não é mais restringido pela exigências de transporte por caminhões. E o diâmetro das curvaturas não é mais restringido pelos ciclos de rotação dos equipamentos carregados. A quantidade de tráfego é mínima, portanto, a necessidade de larguras folgadas é bastante reduzida.[0039] The diameter of the piping for transport is much smaller than that required for mobile equipment or even for conveyors, therefore, the size of access roads, wells, slopes and slopes can be greatly reduced. The only need is to access the mine face with vehicles, without routine ore transport, thus reducing the need for dual access roads. Piping can be laid across embankments or bends, so mine design constraints are alleviated. The slope is no longer restricted by trucking requirements. And the diameter of the bends is no longer restricted by the rotation cycles of loaded equipment. The amount of traffic is minimal, so the need for gap widths is greatly reduced.

[0040] Sucessivamente, a maior flexibilidade no projeto da mina reduz a quantidade de rejeitos rochosos que devem ser escavados para acessar a mina e abre áreas de acesso do corpo de minério que eram antes pouco econômicas.[0040] Successively, greater flexibility in mine design reduces the amount of tailings rock that must be excavated to access the mine and opens up access areas of the ore body that were previously uneconomical.

[0041] A pasta fluida é transportada em densidade alta de pasta fluida, com ineficiências energéticas no transporte restritas ao atrito e a quantidade modesta de água que é transportada para o minério. A energia consumida no transporte convencional para mover o reservatório de rochas (por exemplo, carroceria da correia transportadora ou caminhão) é eliminada.[0041] The slurry is transported at a high slurry density, with energy inefficiencies in transport restricted to friction and the modest amount of water that is transported to the ore. The energy consumed in conventional transportation to move the rock reservoir (e.g. conveyor belt body or truck) is eliminated.

[0042] Adicionalmente, o impacto ambiental, como formação de poeira ou derramamentos associados ao transporte por caminhões ou transportadoras, são minimizados.[0042] Additionally, environmental impacts, such as dust formation or spills associated with transportation by trucks or carriers, are minimized.

[0043] A realocação da moagem do local tradicional na planta implica em que a maioria dos produtos estejam em um tamanho possível de formar uma alimentação direta para a próxima etapa de processamento, especificamente onde a pasta fluida está sendo alimentada para um processo de pré-beneficiamento, como flotação de partículas grossas, separação por gravidade ou triagem. Em última análise, mesmo se a moagem mais fina for requerida para obter os aproveitamentos ou graus desejados, a capacidade do moinho semi- autógeno e da maior parte do moinho de bolas localizados na planta será reduzida. Assim, a energia necessária para os dispositivos de cominuição móvel é compensada pelas reduções na energia de processamento.[0043] The relocation of grinding from the traditional location in the plant implies that the majority of products are at a size that can form a direct feed to the next processing step, specifically where the slurry is being fed to a pre-processing process. beneficiation, such as coarse particle flotation, gravity separation or screening. Ultimately, even if finer grinding is required to obtain the desired yields or grades, the capacity of the semi-autogenous mill and most of the ball mill located in the plant will be reduced. Thus, the power required for mobile comminution devices is offset by reductions in processing power.

[0044] Caso a mina também requeira o transporte de uma quantidade moderada de rejeitos (grau de subcorte), o uso do mesmo sistema pode ser feito para esta finalidade. O tratamento de materiais a granel é adequado apenas quando houver necessidade de extensos recuos.[0044] If the mine also requires the transport of a moderate amount of tailings (undercut degree), the same system can be used for this purpose. Treatment of bulk materials is only appropriate when extensive setbacks are required.

[0045] Caso existe um pré-beneficiamento para eliminar a ganga, o tamanho do produto das unidades de moagem pode ser definido para produzir um resíduo de pré-beneficiamento que pode ser empilhado e drenado, reciclando a maior parte da água e não produzindo rejeitos em excesso. Isso permite um grau de corte menor na mina, aumentando a razão de minério para rejeito obtido através da moagem e bombeamento móveis.[0045] If there is pre-processing to eliminate the denim, the product size of the grinding units can be defined to produce a pre-processing residue that can be stacked and drained, recycling most of the water and not producing waste. too much. This allows for a lower cut rate in the mine, increasing the ratio of ore to tailings obtained through mobile grinding and pumping.

[0046] Em resumo, a invenção permite que a mina seja projetada em torno do formado do corpo de minério, em vez de ser projetada em torno do transporte das rochas.[0046] In summary, the invention allows the mine to be designed around the shape of the ore body, rather than being designed around the transport of rocks.

Open Cast Mine Case

[0047] A invenção combina várias tecnologias, permitindo maior flexibilidade do projeto e eficiência no uso de recursos no projeto da mina e processamento mineral.[0047] The invention combines several technologies, allowing greater design flexibility and efficient use of resources in mine design and mineral processing.

[0048] A primeira destas é um sistema de cominuição móvel para converter as rochas em uma pasta fluida bombeável. Isso é obtido através da integração de tecnologias, onde os pontos de partida para cada etapa de cominuição são definidos para atender às especificações da alimentação para etapas subsequentes. A fragmentação é realizada para garantir que a alimentação para os trituradores móveis tenha uma quantidade mínima de rocha retida para o triturador. Geralmente, isso está em torno de 750mm e preferencialmente menor, a fim de aumentar a mobilidade do triturador móvel. Um exemplo de um dispositivo triturador móvel adequado é o dispositivo fabricado pela Mining Machinery Developments (MMD).[0048] The first of these is a mobile comminution system to convert rocks into a pumpable slurry. This is achieved through the integration of technologies, where the starting points for each comminution step are defined to meet the feed specifications for subsequent steps. Crushing is performed to ensure that the feed to the mobile crushers has a minimum amount of rock retained for the crusher. Generally this is around 750mm and preferably smaller in order to increase the mobility of the mobile crusher. An example of a suitable mobile crushing device is the device manufactured by Mining Machinery Developments (MMD).

[0049] O produto da trituração de ver adequado para alimentar uma unidade moedora móvel. Um exemplo de um dispositivo moedor móvel é o Vero LiberatorTM. Os tamanhos de alimentação máximos para esse dispositivo são geralmente em torno de 200mm e preferencialmente menores. O Vero LiberatorTM, como descrito em Borg, Gregor & Scharfe, Felix & Kamradt, Andreas. (2015). Improved Particle Liberation by High-Velocity Comminution - the new VeRo Liberator®. Cuprum - Czasopismo Naukowo-Techniczne Gornictwa Rud. 75. 5 - 14, é um dispositivo que opera como um moedor a seco. Esse dispositivo pode ser simplificado pela substituição do filtro de poeira com um depurador úmido para produzir diretamente uma pasta fluida adequada para bombeamento.[0049] The grinding product should be suitable for feeding a mobile grinding unit. An example of a mobile grinding device is the Vero LiberatorTM. Maximum feed sizes for this device are generally around 200mm and preferably smaller. The Vero LiberatorTM, as described in Borg, Gregor & Scharfe, Felix & Kamradt, Andreas. (2015). Improved Particle Liberation by High-Velocity Comminution - the new VeRo Liberator®. Cuprum - Czasopismo Naukowo-Techniczne Gornictwa Rud. 75. 5 - 14, is a device that operates like a dry grinder. This device can be simplified by replacing the dust filter with a wet scrubber to directly produce a slurry suitable for pumping.

[0050] Dependendo dos problemas de espaço, a mina pode ser projetada para efetuar carregamento diretamente da escavadeira para o sistema de cominuição ou para usar um conjunto de caminhões de transporte para transportar material entre a face da mina e o sistema de cominuição.[0050] Depending on space issues, the mine can be designed to load directly from the excavator to the comminution system or to use a set of transport trucks to transport material between the mine face and the comminution system.

[0051] Pelo dispositivo de descarga da moagem móvel, a pasta fluida é bombeada para o poço de retenção. Visto que o sistema de cominuição móvel move-se junto com o avanço da mina, é instalado um bombeamento adicional para conectar o sistema de cominuição ao um poço centralizado. No poço centralizado, o material moído pode ser espessado até a densidade ideal para bombeamento fora da mina até a planta de processamento. As bombas necessárias para esta finalidade são bem conhecidas pelos versados na técnica.[0051] By the mobile grinding discharge device, the slurry is pumped into the retention well. Since the mobile comminution system moves with the advance of the mine, additional pumping is installed to connect the comminution system to a centralized shaft. In the centralized pit, the ground material can be thickened to the ideal density for pumping out of the mine to the processing plant. The pumps required for this purpose are well known to those skilled in the art.

[0052] A energia requerida pelo Vero LiberatorTM para reduzir a rocha até um tamanho bombeável é de <5kwh/t (referência). Neste consumo energético, o minério abaixo do CoG atual pode ser processado, especificamente se o novo projeto de transporte for usado em conjunto com as tecnologias de rejeição de ganga grossa, como flotação de partículas grossas.[0052] The energy required by the Vero LiberatorTM to reduce rock to a pumpable size is <5kwh/t (reference). At this energy consumption, ore below the current CoG can be processed, specifically if the new conveyor design is used in conjunction with coarse gangue rejection technologies such as coarse particle flotation.

[0053] Para os materiais de rejeitos que ainda se encontram abaixo do CoG de minérios revisado, os mesmos podem ser cominuído e bombeados para rejeitos ou transportados por meios convencionais.[0053] For tailings materials that are still below the revised ore CoG, they can be comminuted and pumped to tailings or transported by conventional means.

[0054] O estéril de nível muito baixo necessário para acessar o minério (pré-esterilização) pode ser removido através de técnicas de carregamento e reboque convencionais. Contudo, a combinação de moagem com eficiência energética, transporte de baixo custo e rejeição antecipada de ganga grossa, implica que quase todo o material nos corpos de minério massivos, como depósitos de cobre porfírico, pode ser processado como minério.[0054] The very low level waste rock required to access the ore (pre-sterilization) can be removed through conventional loading and towing techniques. However, the combination of energy-efficient milling, low-cost transportation and early rejection of coarse gangue implies that almost all material in massive ore bodies, such as porphyry copper deposits, can be processed as ore.

[0055] Devido à flexibilidade de bombeamento ao longo de grandes distâncias, é possível alocar a planta de processamento em outro local mais adequado, em vez de imediatamente adjacente à mina.[0055] Due to the flexibility of pumping over large distances, it is possible to locate the processing plant in another more suitable location, rather than immediately adjacent to the mine.

[0056] O direcionamento do sistema de bombeamento será selecionado para otimizar o projeto da mina e pode ser feito ao longo de uma rodovia ou diretamente nas paredes do poço. Em uma mina a céu aberto, os ângulos da parede do poço podem ser declinados até o limite da integridade das rochas. A largura das bancadas pode ser reduzida até uma largura suficiente para permitir o acesso ocasional de equipamentos móveis, em vez do reboque contínuo. Para corpos de minérios com declividade muito íngreme, a largura tem um impacto significativo na quantidade de pré-esterilização necessária (a taxa de moagem da mina).[0056] The routing of the pumping system will be selected to optimize the mine design and can be done along a highway or directly on the pit walls. In an open pit mine, shaft wall angles can be declined to the limit of rock integrity. The width of benches can be reduced to a width sufficient to allow occasional access for mobile equipment rather than continuous towing. For ore bodies with very steep slopes, the width has a significant impact on the amount of pre-sterilization required (the mine grinding rate).

Underground Mine Case

[0057] No caso da mina subterrânea, a trituração e moagem móvel está localizada próxima ao fundo de lavra. A rocha é conduzida ou transportada em uma curta distância até o sistema de cominuição, de onde a rocha cominuída pode ser transformada em pasta fluida e bombeada até um poço central para espessamento e, finalmente, suspendida com água da mina.[0057] In the case of the underground mine, the mobile crushing and grinding is located close to the mining bottom. The rock is conveyed or transported a short distance to the comminution system, from where the comminuted rock can be slurried and pumped to a central well for thickening and finally suspended with mine water.

[0058] Quando não houver água natural presente na mina, a água pode ser transferida através da superfície para fins de formação de pasta fluida e devolvida para a superfície na forma da pasta fluida.[0058] When there is no natural water present in the mine, water can be transferred across the surface for slurry purposes and returned to the surface in the form of slurry.

[0059] A baixa energia de moagem obtida com o Vero LiberatorTM, combinada com o potencial de rejeitar a ganga usando técnicas de beneficiamento, como flotação de partículas grossas, significa que tanto a rocha como o minério de rejeitos podem ser transportados em uma infraestrutura comum.[0059] The low grinding energy achieved with the Vero LiberatorTM, combined with the potential to reject gangue using beneficiation techniques such as coarse particle flotation, means that both tailings rock and ore can be transported on a common infrastructure .

[0060] A capacidade de bombear a rocha moída da mina também possui impacto significativo na lavra necessária para acessar o minério. É eliminada a necessidade de reboque de rochas para a superfície fora de um declive ou acima de um poço. Em vez disso, a rocha (minério e rejeito) pode ser transformada em pasta fluida e bombeada verticalmente através de uma broca de elevação ou acompanhando a rota de lavra existente.[0060] The ability to pump ground rock from the mine also has a significant impact on the mining required to access the ore. The need to haul rocks to the surface off a slope or above a well is eliminated. Instead, the rock (ore and tailings) can be slurried and pumped vertically through a lift drill or along the existing mining route.

[0061] Sem a exigência de dimensões de lavra para suportar a rotina de deslocamento e transporte de minério e rejeitos rochosos para a superfície através de declives ou para um poço central, compartilhar a mesma rota de acesso como outros usuários de tráfego, muitos aspectos do projeto de mina subterrânea podem ser melhorados. Pode-se utilizar uma lavra mais íngreme sem a restrição de reboque ascendente. É possível uma lavra mais estreita devido ao volume de tráfego bastante reduzido, com o tamanho das vias de acesso limitadas ao necessário para acesso único de veículos, com baias de passagem ocasionais.[0061] Without the requirement for mining dimensions to support the routine movement and transportation of ore and rock waste to the surface through slopes or to a central pit, sharing the same access route as other traffic users, many aspects of the underground mine design can be improved. Steeper plowing can be used without the restriction of upward towing. Narrower mining is possible due to the very low volume of traffic, with the size of access roads limited to what is necessary for single vehicle access, with occasional passing bays.

[0062] As exigências de ventilação também são reduzidas com um volume menor de ar a ser movimentado devido a movimentação reduzida do tráfego e geração de poeira.[0062] Ventilation requirements are also reduced with a smaller volume of air being moved due to reduced traffic movement and dust generation.

[0063] Se for necessário um aterro na mina subterrânea, o dispositivo de moagem móvel pode ser usado para moer os rejeitos e gerar o aterro subterrâneo, bombeando-os para a área a ser preenchida. Realmente, em muitos projetos de minas, a maioria dos rejeitos constantes da lavra podem ser colocados em taludes minerados em vez de serem levados para a superfície.[0063] If a backfill is required in the underground mine, the mobile grinding device can be used to grind the waste and generate the underground backfill, pumping it to the area to be filled. In fact, in many mine projects, the majority of mining waste can be placed on mined slopes instead of being brought to the surface.

[0064] Usando o método da presente invenção:[0064] Using the method of the present invention:

[0065] O projeto da mina pode ser adaptado em consequência do mapeamento do transporte de pasta fluida em vez das exigências para transporte em caminhões e transportadoras. Isso permite uma proporção melhorada de minério para rejeitos.[0065] The mine design can be adapted as a result of mapping slurry transport rather than truck and carrier transport requirements. This allows for an improved ore to tailings ratio.

[0066] O diâmetro dos túneis de reboque podem ser aumentados e os ângulos de inclinação das estradas são aumentados além do disponível com métodos de transporte convencionais. [0067] As exigências reduzidas para o transporte de minério a céu aberto permitem que os ângulos de taludes no poço sejam aumentados.[0066] The diameter of tow tunnels can be increased and the slope angles of the roads are increased beyond that available with conventional transportation methods. [0067] The reduced requirements for open pit ore transport allow slope angles in the shaft to be increased.

Claims

1. Method for mining and processing an ore rock, wherein: • at least one mobile comminution device, comprising at least one mobile crushing unit and at least one mobile grinding unit, is located proximate to the ore body being mined and wherein at least one mobile crushing unit and at least one mobile crushing unit are moved intermittently with the advancement of the ore body being extracted; characterized by the fact that: • crushed ore from the ore body is comminuted in at least one mobile crushing unit (26) to a size in the range between 100 to 400 mm and grinding crushed ore from the crushing unit in at least one unit mobile grinding to a particle size p50 within the range of 0.05 to 1 mm; • comminuted ore is combined with water to form a pumpable slurry in the absence of additional non-Newtonian carrier fluids; and • pumping (28) the slurry to a processing facility (30).

2. Method according to claim 1, characterized in that the particle size p50 of the comminuted ore is within the range of 0.1 to 0.8 mm.

3. Method according to claim 2, characterized in that the particle size p50 of the comminuted ore is within the range of 0.2 to 0.5 mm.

4. The method of claim 1, wherein the ore body is an open face in an underground mine or an excavation surface in an open pit mine.

5. Method according to claim 1, characterized in that the mobile comminution device is located in an underground mine by direct loading up to 200 m from an open face, or in an open pit mine by direct loading up to 500 m from an excavation surface.

6. Method according to claim 1, characterized by the fact that it further comprises: fragmenting rock from an open face or excavation surface; loading fragmented rock charge into the comminution device; and comminution of the ore in the comminution device.

7. Method according to claim 6, characterized in that the fragmentation is obtained by means of fragmentation in blasting, rock cutting, drilling machines or blasted ore crushed in a mobile crushing unit.

8. Method according to claim 6, characterized by the fact that the comminution device and the fragmentation are moved with the advancement of direct loading of the open face or excavation surface.

9. Method according to claim 1, characterized by the fact that the mobile crushing unit reduces the size of the fragmented ore using an impact method, friction method, shear method, compression method or a combination thereof.

10. Method according to claim 1, characterized in that the mobile crushing unit reduces the fragmented ore to a size within the range of 100 to 300 mm.

11. Method according to claim 8, characterized in that the mobile crushing unit reduces the fragmented ore to a size within the range of 150 to 250 mm.

12. Method according to claim 9, characterized in that the mobile crushing unit reduces the fragmented ore to a size of about 200 mm.

13. Method according to claim 1, characterized in that the slurry is pumped from the at least one mobile comminution device to a well where it is thickened to form the pumpable slurry.

14. Method according to claim 13, characterized by the fact that the pumpable slurry has a density of 40 to 75% by weight of solids.

15. The method of claim 1, wherein the comminuted ore has a particle size p80 of about 200 mm or less.

16. Method according to claim 15, characterized by the fact that the fragmented ore has a particle size p80 of about 100 mm or less.

17. Method according to claim 1, characterized by the fact that the slurry is treated in a pre-benefiting process, before being pumped to the processing facility or storage area.

18. Method according to claim 17, characterized by the fact that the pre-benefiting process is coarse particle flotation, gravity separation or screening.

19. Method according to claim 1, characterized by the fact that the tailings fraction from the mining and/or pre-processing process is stacked as a free drainage structure, allowing water recovery.

20. Method according to claim 1, characterized by the fact that waste from the mining and/or pre-processing process is pumped and deposited as landfill in a mine.

21. Method according to claim 1, characterized in that the water used for slurry formation is the inflow of naturally occurring groundwater, return water from the processing facilities or the pre-benefiting process, water from replacement or a combination thereof.