Майнинг добыча полезных ископаемых

Майнинг

Из Википедии — свободной энциклопедии

Майнинг, также добыча (от англ. mining — добыча полезных ископаемых) — деятельность по созданию новых структур (обычно речь идёт о новых блоках в блокчейне) для обеспечения функционирования криптовалютных платформ. За создание очередной структурной единицы обычно предусмотрено вознаграждение за счёт новых (эмитированных) единиц криптовалюты и/или комиссионных сборов. Обычно майнинг сводится к серии вычислений с перебором параметров для нахождения хеша с заданными свойствами. Разные криптовалюты используют разные модели вычислений, но они всегда достаточно длительны по времени для нахождения приемлемого варианта и быстры для проверки найденного решения (см. Доказательство выполнения работы). Такие вычисления используются алгоритмами криптовалют для обеспечения защиты от повторного расходования одних и тех же единиц, а вознаграждение стимулирует людей расходовать свои вычислительные мощности и поддерживать работу сетей.

Майнинг — не единственная технология создания новых блоков и обеспечения эмиссии. Альтернативами являются форжинг (минтинг) и ICO. Обычно используется только одна технология, но в некоторых криптовалютах используют комбинации из них.

Источник

Добыча — Mining

Горная промышленность — это добыча ценных минералов или других геологических материалов с Земли, обычно из рудного тела, залежи , жилы , пласта , рифа или россыпного месторождения . Эти месторождения представляют собой минерализованный товар, представляющий экономический интерес для горняков.

Руды, извлекаемые при добыче полезных ископаемых, включают металлы , уголь , горючие сланцы , драгоценные камни , известняк , мел , размерный камень , каменную соль , поташ , гравий и глину . Добыча необходима для получения любого материала, который нельзя выращивать в сельскохозяйственных процессах или создать искусственно в лаборатории или на фабрике. Горная промышленность в более широком смысле включает добычу любых невозобновляемых ресурсов, таких как нефть, природный газ или даже вода .

Современные процессы добычи включают разведку рудных тел, анализ потенциальной прибыли предлагаемого рудника, добычу требуемых материалов и окончательную рекультивацию земель после закрытия рудника.

Горные работы обычно оказывают негативное воздействие на окружающую среду как во время горных работ, так и после закрытия рудника. Следовательно, большинство стран мира приняли правила для уменьшения воздействия. Безопасность труда тоже давно вызывает беспокойство, и современные методы значительно повысили безопасность на шахтах.

СОДЕРЖАНИЕ

История

Предыстория

С самого начала цивилизации люди использовали камень , керамику, а позже и металлы, найденные близко к поверхности Земли . Они использовались для изготовления ранних инструментов и оружия ; например, высококачественный кремень, найденный в северной Франции , южной Англии и Польше, использовался для создания кремневых инструментов . Кремневые рудники были обнаружены в меловых областях, где по швам камня под землей следовали шахты и галереи. Особой известностью пользуются рудники Граймс-Могилы и Кшемонки , и, как и большинство других кремневых рудников, имеют неолитическое происхождение (ок. 4000–3000 гг. До н.э.). Другие твердые породы, добытые или собранные для топоров, включают зеленый камень производства топоров Лэнгдейла, базирующийся в Английском Озерном крае . Самая старая из известных шахт, зарегистрированных археологами, — это шахта Нгвенья в Эсватини (Свазиленд) , возраст которой, по данным радиоуглеродного анализа, составляет около 43 000 лет. На этом месте в палеолите люди добывали гематит, чтобы получить красный пигмент охры . Считается, что шахты аналогичного возраста в Венгрии — это места, где неандертальцы, возможно, добывали кремень для изготовления оружия и инструментов.

Древний Египет

Древние египтяне добывали малахит в Маади . Первоначально египтяне использовали ярко-зеленые камни малахита для украшения и керамики. Позже, между 2613 и 2494 годами до нашей эры, крупные строительные проекты потребовали зарубежных экспедиций в район Вади Магара , чтобы обезопасить минералы и другие ресурсы, недоступные в самом Египте. Карьеры бирюзы и меди были также обнаружены в Вади Хаммамат , Туре , Асуане и на различных других нубийских участках на Синайском полуострове и в Тимне .

Горное дело в Египте происходило в самые ранние династии. В прииски Нубии были одними из самых крупных и самых обширных любого в Древнем Египте. Эти рудники описаны греческим автором Диодором Сицилийским , который упоминает поджигание как один из методов, используемых для разрушения твердой породы, содержащей золото. Один из комплексов изображен на одной из самых ранних известных карт. Горняки измельчали ​​руду и измельчали ​​ее до мелкого порошка перед тем, как промыть порошок для получения золотой пыли.

Древняя Греция и Рим

Горнодобывающая промышленность в Европе имеет очень долгую историю. Примеры включают в себя серебряные рудники Laurium , которые помогли поддержать греческий город государство в Афинах . Хотя на них работало более 20 000 рабов, их технология была практически идентична их предшественникам из бронзового века. На других рудниках, например на острове Тасос , мрамор добывали парийцы после того, как они прибыли в 7 век до нашей эры. Мрамор был вывезен, и позже археологи обнаружили, что он использовался в зданиях, включая гробницу Амфиполя. Филипп II Македонский , отец Александра Македонского, захватил золотые рудники горы Пангео в 357 г. до н.э., чтобы профинансировать свои военные кампании. Он также захватил золотые рудники во Фракии для чеканки монет, в конечном итоге производя 26 тонн в год.

Тем не менее, именно римляне разработали крупномасштабные методы добычи полезных ископаемых, особенно использование больших объемов воды, доставляемой к шахте по многочисленным акведукам . Вода использовалась для различных целей, в том числе для удаления покрывающих пород и обломков горных пород, что называется гидравлической добычей , а также для промывки измельченных или раздробленных руд и управления простыми механизмами.

Римляне широко использовали гидравлические методы добычи руды для разведки рудных жил , особенно ныне устаревшей формы добычи, известной как замалчивание . Они построили множество акведуков для подачи воды в шахту. Там вода хранится в больших резервуарах и резервуарах. Когда полный бак был открыт, поток воды облили прочь вскрыши , чтобы разоблачить скальные внизу и любые золотые жилы. Затем камень обрабатывали огнем, чтобы нагреть камень, который затем закалили струей воды. В результате теплового удара скала треснула, что позволило удалить ее с помощью дополнительных потоков воды из верхних резервуаров. Римские горняки использовали аналогичные методы для разработки месторождений касситерита в Корнуолле и свинцовой руды на Пеннинах .

Эти методы были разработаны римлянами в Испании в 25 году нашей эры для разработки крупных россыпных месторождений золота, крупнейшее из которых находилось в Лас-Медулас , где семь длинных акведуков выходили на местные реки и замыкали месторождения. Римляне также эксплуатировали серебро , присутствующие в серебросодержащем галените в шахтах Картахены ( Картий Нова ), Линарес ( Castulo ), Пласенсуэла и Azuaga , среди многих других. Испания была одним из важнейших горнодобывающих регионов, но эксплуатировались все регионы Римской империи . В Великобритании туземцы добывали полезные ископаемые на протяжении тысячелетий , но после римского завоевания масштабы операций резко возросли, поскольку римлянам были нужны ресурсы Британии , особенно золото , серебро , олово и свинец .

Римские методы не ограничивались добычей полезных ископаемых. Они проследили рудные жилы под землей, когда открытая разработка месторождений стала невозможной. В Dolaucothi они купируются из вены и поехали штольни через голую скалу , чтобы осушить Стоупс. Эти же штольни использовались и для вентиляции выработок, что особенно важно при постановке огня . На других участках площадки они проникли за уровень грунтовых вод и обезвожили шахты с помощью нескольких видов машин, особенно гидравлических колес с обратным наклоном . Они широко использовались на медных рудниках в Рио-Тинто в Испании, где одна последовательность включала 16 таких колес, расположенных попарно, и поднимавших воду примерно на 24 метра (79 футов). Они работали как беговые дорожки с шахтерами, стоящими на верхних планках. Многие примеры таких устройств были найдены в старых римских рудниках, а некоторые из них сейчас хранятся в Британском музее и Национальном музее Уэльса .

Средневековая европа

В средневековой Европе горная промышленность претерпела драматические изменения . Горнодобывающая промышленность в раннем средневековье была в основном ориентирована на добычу меди и железа. Другие драгоценные металлы также использовались, в основном для золочения или чеканки монет. Первоначально многие металлы добывались открытым способом , а руда в основном добывалась на небольших глубинах, а не через глубокие шахты. Примерно в 14 веке растущее использование оружия, доспехов, стремен и подков значительно увеличило спрос на железо. Средневековые рыцари, например, часто имели до 100 фунтов (45 кг) пластинчатых доспехов или доспехов из цепных звеньев в дополнение к мечам, копьям и другому оружию. Подавляющая зависимость от железа в военных целях стимулировала производство и добычу железа.

Серебряный кризис 1465 года случился, когда все рудники достигли глубины, на которой шахты уже нельзя было откачивать всухую с помощью доступной технологии. Хотя более широкое использование банкнот , кредитов и медных монет в этот период действительно снизило стоимость драгоценных металлов и зависимость от них, золото и серебро по-прежнему оставались жизненно важными для истории средневековой добычи полезных ископаемых.

Из-за различий в социальной структуре общества увеличивающаяся добыча полезных ископаемых распространилась из Центральной Европы в Англию в середине шестнадцатого века. На континенте месторождения полезных ископаемых принадлежали короне, и это королевское право неуклонно поддерживалось. Но в Англии королевские права на добычу были ограничены золотом и серебром (из которых в Англии практически не было месторождений) судебным решением 1568 года и законом 1688 года. В Англии были железные, цинковые, медные, свинцовые и оловянные руды. Арендодатели, которым принадлежали недрагоценные металлы и уголь в своих владениях, тогда имели сильное побуждение добывать эти металлы или сдавать месторождения в аренду и собирать роялти с операторов шахт. Английский, немецкий и голландский капитал объединены для финансирования добычи и переработки. Были доставлены сотни немецких техников и квалифицированных рабочих; В 1642 году колония из 4000 иностранцев добывала и плавила медь в Кесвике в северо-западных горах.

Использование гидроэнергии в виде водяных мельниц было обширным. Водяные мельницы использовались для дробления руды, подъема руды из шахт и вентиляционных галерей с помощью гигантских сильфонов . Черный порох впервые был использован при добыче полезных ископаемых в Сельмекбанье , Королевство Венгрия (ныне Банска-Штьявница , Словакия) в 1627 году. Черный порох позволил взрыву горных пород и земли разрыхлить и обнажить рудные жилы. Взрывные работы проходили намного быстрее, чем разжигание огня, и позволяли добывать ранее непробиваемые металлы и руды. В 1762 году в том же городе была основана первая в мире горная академия.

Широкое распространение сельскохозяйственных инноваций, таких как чугунный лемех , а также растущее использование металла в качестве строительного материала также были движущей силой огромного роста черной металлургии в этот период. Такие изобретения, как арстрастра, часто использовались испанцами для измельчения руды в порошок после ее добычи. Это устройство приводилось в движение животными и работало по тем же принципам, что и при обмолоте зерна .

Большая часть знаний о средневековых методов добычи поступает из таких книг, как Бирингуччо «s Де ла pirotechnia и , возможно , самое главное из Георг Агрикола «s Де ре Металлика (1556). В этих книгах подробно описывается множество различных методов добычи полезных ископаемых, используемых на немецких и саксонских рудниках. Главной проблемой средневековых шахт, которую Агрикола подробно объясняет, было удаление воды из шахтных шахт. По мере того, как горняки копали все глубже, чтобы получить доступ к новым жилам, наводнения стали вполне реальным препятствием. Горнодобывающая промышленность стала значительно более эффективной и процветающей с изобретением насосов с механическим приводом и приводом от животных.

Африке

Металлургия железа в Африке насчитывает более четырех тысяч лет. Начиная с XIX века добыча золота и алмазов на юге Африки имела серьезные политические и социальные последствия.

Океания

Добыча золота и угля началась в Австралии и Новой Зеландии в 19 веке. Никель стал важным элементом экономики Новой Каледонии .

Америка

Во доисторические времена, первые американцы добывают большое количество меди вдоль озера Верхнее «s Keweenaw полуострова и в близлежащих Isle Royale ; металлическая медь все еще присутствовала на поверхности в колониальные времена. Коренные народы использовали медь из озера Верхнее не менее 5000 лет назад; Были обнаружены медные инструменты, наконечники стрел и другие артефакты, которые были частью обширной местной торговой сети. Кроме того, добывали, обрабатывали и продавали обсидиан , кремень и другие минералы. Ранние французские исследователи, столкнувшиеся с этими местами, не использовали металлы из-за трудностей с их транспортировкой, но в конечном итоге медь стала продаваться по всему континенту по основным речным маршрутам.

В ранней колониальной истории Америки «самородное золото и серебро было быстро экспроприировано и отправлено обратно в Испанию в составе галеонов, нагруженных золотом и серебром», причем золото и серебро поступали в основном из рудников Центральной и Южной Америки. Бирюза, датированная 700 годом нашей эры, была добыта в доколумбовой Америке; в горнодобывающем районе Сериллос в Нью-Мексико , по оценкам, «около 15 000 тонн породы было извлечено с горы Чалчихуитль с помощью каменных орудий до 1700 года».

В 1727 году Луи Дени (Дени) (1675–1741), сьер де Ла Ронд, брат Симона-Пьера Дени де Бонавентура и зять Рене Шартье, принял на себя командование фортом Ла Пуэнт в заливе Чеквамегон ; где туземцы сообщили ему об острове из меди. Ла Ронд получил разрешение от французской короны на эксплуатацию рудников в 1733 году, став «первым практическим горняком на озере Верхнее»; семь лет спустя добыча была остановлена ​​из-за столкновения между племенами сиу и чиппева .

Горная промышленность в Соединенных Штатах получила широкое распространение в 19 веке, и Конгресс Соединенных Штатов принял Общий закон о горной промышленности 1872 года, поощряющий разработку федеральных земель. Как и во время Калифорнийской золотой лихорадки в середине 19 века, добыча полезных ископаемых и драгоценных металлов, наряду с разводом , стала движущим фактором расширения США на запад до побережья Тихого океана. С освоением Запада возникли лагеря горняков, которые «выразили особый дух, прочное наследие новой нации»; Золотые Рашеры столкнутся с теми же проблемами, что и Лэнд Рашеры временного Запада, которые им предшествовали. С помощью железных дорог многие люди отправились на Запад в поисках работы в горнодобывающей промышленности. Западные города, такие как Денвер и Сакраменто, возникли как шахтерские города.

Когда исследовались новые области, обычно сначала во владение брали и добывали золото ( россыпь, а затем жила ), а затем серебро. Другие металлы часто ждут железных дорог или каналов, поскольку крупная золотая пыль и самородки не требуют плавки, их легко идентифицировать и транспортировать.

Современность

В начале 20 века золотая и серебряная лихорадка в западных Соединенных Штатах также стимулировали добычу угля, а также цветных металлов, таких как медь, свинец и железо. Области в современной Монтане, Юте, Аризоне, а затем и на Аляске стали преобладающими поставщиками меди в мире, который все больше требовал меди для электротехнических и бытовых товаров. Горнодобывающая промышленность Канады росла медленнее, чем США, из-за ограничений в транспортировке, капитале и конкуренции США; Онтарио был основным производителем никеля, меди и золота в начале 20 века.

Между тем, Австралия пережила австралийскую золотую лихорадку и к 1850-м годам производила 40% мирового золота, после чего были открыты крупные рудники, такие как рудник Маунт-Морган , который эксплуатировался почти сто лет, рудное месторождение Брокен-Хилл (одно из крупнейшие месторождения цинк-свинцовой руды) и железные рудники в Айрон-Кноб . После спада добычи в 1960-х годах в горнодобывающей промышленности произошел еще один бум. Сейчас, в начале 21 века, Австралия остается крупным мировым производителем полезных ископаемых.

В начале 21 века возникла глобализированная горнодобывающая промышленность крупных транснациональных корпораций. Пиковые полезные ископаемые и воздействие на окружающую среду также стали проблемой. Спрос на различные элементы, особенно на редкоземельные минералы , стал расти в результате появления новых технологий.

Разработка шахты и жизненный цикл

Процесс добычи полезных ископаемых от открытия рудного тела до добычи полезных ископаемых и, наконец, до возвращения земли в ее естественное состояние, состоит из нескольких отдельных этапов. Первый — это обнаружение рудного тела, которое осуществляется путем поисков или разведки, чтобы найти, а затем определить размеры, местоположение и ценность рудного тела. Это приводит к математической оценке ресурсов для оценки размера и качества месторождения.

Эта оценка используется для проведения предварительного технико-экономического обоснования для определения теоретической экономики рудного месторождения. Это позволяет на раннем этапе определить, оправданы ли дальнейшие инвестиции в оценку и инженерные исследования, а также выявить ключевые риски и области для дальнейшей работы. Следующим шагом является проведение технико-экономического обоснования для оценки финансовой жизнеспособности, технических и финансовых рисков и устойчивости проекта.

Это когда горнодобывающая компания принимает решение, развивать ли рудник или отказаться от проекта. Это включает планирование горных работ для оценки экономически извлекаемой части месторождения, металлургии и извлекаемости руды, товарности и платежеспособности рудных концентратов, инженерных проблем, затрат на измельчение и инфраструктуру, требований к финансам и собственному капиталу, а также анализ предлагаемого рудника с точки зрения от первоначальных раскопок до рекультивации. Доля месторождения, которая является экономически извлекаемой, зависит от коэффициента обогащения руды в этом районе.

Чтобы получить доступ к месторождению полезных ископаемых в пределах области, часто необходимо добывать или удалять отходы, которые не представляют непосредственного интереса для горняков. Общее движение руды и отходов составляет процесс добычи. Часто за время эксплуатации рудника добывается больше отходов, чем руды, в зависимости от природы и местоположения рудного тела. Вывоз и размещение отходов являются основными расходами для горнодобывающего предприятия, поэтому подробное описание отходов является важной частью программы геологоразведочных работ при проведении горных работ.

Как только анализ определяет, что данное рудное тело стоит извлекать, начинается разработка, чтобы открыть доступ к рудному телу. Построены шахтные постройки и обогатительные фабрики, получено необходимое оборудование. Работа рудника по извлечению руды начинается и продолжается до тех пор, пока компания, управляющая рудником, считает это экономически выгодным. Как только вся руда, которую может приносить прибыль рудник, извлекается, начинается рекультивация, чтобы земля, используемая рудником, подходила для будущего использования.

Техники

Технологии горных работ можно разделить на два распространенных типа выемок : открытые и подземные . Сегодня открытая добыча гораздо более распространена и дает, например, 85% полезных ископаемых (исключая нефть и природный газ) в Соединенных Штатах, включая 98% металлических руд.

Цели делятся на две основные категории материалов: россыпные месторождения , состоящие из ценных минералов, содержащихся в речном гравии, пляжном песке и других неконсолидированных материалах ; и залежи залежей , где ценные минералы находятся в жилах, слоях или в минеральных зернах, обычно распределенных по массе реальной породы. Оба типа рудных месторождений, россыпи или залежи, разрабатываются как наземными, так и подземными методами.

Некоторая добыча, в том числе большая часть редкоземельных элементов и добыча урана , осуществляется менее распространенными методами, такими как выщелачивание на месте : этот метод не предусматривает выемки грунта ни на поверхности, ни под землей. Извлечение целевых минералов с помощью этого метода требует , чтобы они были растворимы, например, поташ , хлорид калия , хлорид натрия , сульфат натрия , которые растворяются в воде. Некоторые минералы, такие как минералы меди и оксид урана , требуют растворения кислотных или карбонатных растворов.

Поверхность

Открытые горные работы производятся путем удаления (вскрытия) поверхностной растительности, грязи и, при необходимости, слоев коренных пород для достижения погребенных рудных залежей. Методы открытых горных работ включают в себя: открытую добычу полезных ископаемых , которая представляет собой извлечение материалов из открытого карьера в земле, разработку карьеров , идентичную открытой разработке, за исключением того, что это касается песка, камня и глины; вскрышная добыча , которая состоит из вскрытия поверхностных слоев с целью выявления под ними руды / пластов; и удаление вершины горы , обычно связанное с добычей угля, которое включает снятие вершины горы для достижения залежей руды на глубине. Большинство (но не все) россыпных месторождений из-за их неглубокого захоронения разрабатываются поверхностными методами. Наконец, разработка свалок включает участки, на которых выкапываются и обрабатываются свалки . Добыча на свалках рассматривалась как решение проблемы долгосрочных выбросов метана и местного загрязнения.

Высокая стена

Высокостенные горные работы — это еще одна форма открытых горных работ, возникшая в результате шнековой добычи. В горных выработках с высокими стенками угольный пласт пробивается комбайном непрерывного действия, приводимым в движение гидравлическим механизмом передачи с толкающей балкой (PTM). Типичный цикл включает в себя отстойник (запуск-толкание вперед) и резку (подъем и опускание стрелы фрезерной головки для резки угольного пласта по всей высоте). По мере продолжения цикла добычи угля режущая головка постепенно запускается в угольный пласт на 19,72 фута (6,01 м). Затем механизм передачи с толкающей балкой (PTM) автоматически вставляет прямоугольную толкающую балку длиной 19,72 фута (6,01 м) (сегмент винтового конвейера) в центральную часть машины между силовой головкой и режущей головкой. Система с толкающей балкой может проникать в угольный пласт на глубину почти 1000 футов (300 м). В одной запатентованной горной системе с высокими стенками используются шнеки, заключенные внутри толкающей балки, которые предотвращают загрязнение добытого угля обломками породы во время процесса транспортировки. Используя видеоизображение и / или датчик гамма-излучения и / или другие георадиолокационные системы, такие как датчик обнаружения границы раздела угля и породы (CID), оператор может видеть переднюю проекцию границы раздела пласт-порода и направлять непрерывный прогресс шахтера. . В условиях высокостенных горных работ можно добывать тысячи тонн угля при проведении операций по контурной полосе с узкими уступами, на ранее выработанных площадях, в траншейных шахтах и ​​на крутых пластах с регулируемой системой подачи воды и / или системой вентиляции газа (инертной).

Подземная добыча

Подземная добыча полезных ископаемых заключается в рытье туннелей или шахт в земле для достижения погребенных рудных залежей. Руда для переработки и пустая порода для захоронения выносятся на поверхность через туннели и шахты. Подземная добыча может быть классифицирована по типу используемых шахт, а также по методу добычи или технике, использованной для достижения месторождения полезных ископаемых. При разработке штрека используются горизонтальные туннели доступа, при горных работах на склонах используются наклонные шахты с диагональным уклоном, а при разработке шахт используются вертикальные шахты доступа. Добыча в твердых и мягких породах требует различных методов.

Другие методы включают в себя разработку усадочной забойной выработки , при которой добыча ведется снизу вверх, создавая наклонное подземное помещение, добычу с длинными стенками , при которой происходит измельчение длинной поверхности руды под землей, а также разработку камер и колонн , при которой руда удаляется из помещений, оставляя колонны на месте для поддержки крыша комнаты. Добыча помещений и столбов часто приводит к отработке отхода , при котором опорные столбы удаляются по мере отступления шахтеров, позволяя комнате обваливаться, тем самым разрыхляя больше руды. Дополнительные методы подземной добычи включают добычу твердых пород , то есть добычу твердых горных пород (магматических, метаморфических или осадочных), добычу скважин, добычу методом дрейфа и насыпи, разработку длинных склонов скважин, подуровневое обрушение и обрушение блоков .

Машины

Тяжелая техника используется в горнодобывающей промышленности для разведки и разработки участков, удаления и складирования вскрышных пород, дробления и удаления горных пород различной твердости и вязкости, обработки руды и выполнения проектов рекультивации после закрытия рудника. Бульдозеры, дрели, взрывчатка и грузовики — все это необходимо для раскопок земли. В случае добычи россыпи рыхлый гравий или аллювий подается в оборудование, состоящее из бункера и вибросита или барабана, который освобождает желаемые минералы из отработанного гравия. Затем минералы концентрируют с помощью шлюзов или приспособлений.

Большие буры используются для проходки стволов, выкапывания забоев и отбора проб для анализа. Трамваи используются для перевозки горняков, полезных ископаемых и отходов. Лифты перевозят горняков в шахты и из них, а также перемещают породу и руду, а также оборудование из подземных шахт и обратно. Огромные грузовики, экскаваторы и краны используются при открытых горных работах для перемещения больших объемов вскрыши и руды. На перерабатывающих заводах используются большие дробилки, мельницы, реакторы, обжиговые печи и другое оборудование для консолидации богатого минералами материала и извлечения из руды требуемых соединений и металлов.

Обработка

После того, как минерал извлечен, его часто затем обрабатывают. Наукой экстрактивной металлургии является специализированной областью в науке металлургии , что исследования извлечения ценных металлов из их руд, особенно с помощью химических или механических средств.

Обработка полезных ископаемых (или обогащение полезных ископаемых) — это специализированная область металлургической науки, изучающая механические средства дробления, измельчения и промывки, которые позволяют отделить (экстрактивная металлургия) ценные металлы или минералы от их пустой породы (отходов). Обработка россыпного рудного материала состоит из гравитационно-зависимых методов разделения, таких как шлюзовые боксы. Для дезагрегации (удаления комков) песка или гравия перед обработкой может потребоваться лишь незначительное встряхивание или промывка. Обработка руды из рудника, будь то открытый или подземный рудник, требует дробления и измельчения горной руды до начала добычи ценных минералов. После дробления жильной руды извлечение ценных минералов осуществляется одним или комбинацией нескольких механических и химических методов.

Поскольку большинство металлов присутствует в рудах в виде оксидов или сульфидов, металл необходимо восстановить до металлической формы. Это может быть достигнуто с помощью химических средств, таких как плавление или электролитическое восстановление, как в случае алюминия . Геометаллургия объединяет геологические науки с добывающей металлургией и горным делом.

В 2018 году исследователи из Университета Нотр-Дам под руководством профессора химии и биохимии Брэдли Д. Смита «изобрели новый класс молекул, форма и размер которых позволяют им захватывать и удерживать ионы драгоценных металлов», — говорится в исследовании, опубликованном в Journal of Американское химическое общество . Новый метод «превращает золотосодержащую руду в золотохлористоводородную кислоту и извлекает ее с помощью промышленного растворителя. Молекулы контейнера способны избирательно отделять золото от растворителя без использования водоотгонки». Недавно разработанные молекулы могут исключить отгонку воды, тогда как добыча полезных ископаемых традиционно «основана на 125-летнем методе обработки золотосодержащих руд с использованием больших количеств ядовитого цианида натрия . этот новый процесс оказывает более мягкое воздействие на окружающую среду и, кроме того, золота, его можно использовать для улавливания других металлов, таких как платина и палладий », а также в городских горнодобывающих процессах, удаляющих драгоценные металлы из потоков сточных вод.

Воздействие на окружающую среду

Операторы шахт в большинстве стран обязаны соблюдать строгие экологические и реабилитационные нормы, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду и избежать воздействия на здоровье человека. Все эти кодексы и правила требуют общих этапов оценки воздействия на окружающую среду , разработки планов управления окружающей средой , планирования закрытия рудника (которое должно быть выполнено до начала горных работ) и мониторинга окружающей среды во время эксплуатации и после закрытия. Однако в некоторых регионах, особенно в развивающихся странах, правительственные постановления могут не соблюдаться должным образом.

Для крупных горнодобывающих компаний и любых компаний, ищущих международное финансирование, существует ряд других механизмов для обеспечения соблюдения экологических стандартов. Как правило, они относятся к стандартам финансирования, таким как Принципы экватора , экологические стандарты IFC и критерии социально ответственного инвестирования . Горнодобывающие компании использовали этот надзор со стороны финансового сектора, чтобы отстаивать определенный уровень саморегулирования отрасли . В 1992 году Центр транснациональных корпораций ООН (UNCTC) предложил проект кодекса поведения транснациональных корпораций на саммите в Рио-де- Жанейро, но Деловой совет по устойчивому развитию (BCSD) вместе с Международной торговой палатой (ICC) утверждал, что вместо этого успешно для саморегулирования.

За этим последовала Глобальная горнодобывающая инициатива, начатая девятью крупнейшими горнодобывающими компаниями и приведшая к созданию Международного совета по горному делу и металлам , цель которого заключалась в том, чтобы «действовать как катализатор» в усилиях по улучшению социальные и экологические показатели в горнодобывающей и металлургической промышленности на международном уровне. Горнодобывающая промышленность предоставила финансирование различным природоохранным группам, некоторые из которых работали над природоохранными программами, которые противоречат растущему признанию прав коренных народов, особенно права принимать решения о землепользовании.

Сертификация шахт с использованием передовой практики происходит через Международную организацию по стандартизации (ISO). Например, ISO 9000 и ISO 14001 , которые сертифицируют «систему экологического менеджмента, подлежащую аудиту», предполагают короткие проверки, хотя их обвиняют в недостаточной строгости. Сертификация также доступна через Ceres » Глобальной инициативы по отчетности , но эти сообщения носят добровольный характер и непроверенные. Разное. Существуют и другие программы сертификации для различных проектов, обычно через некоммерческие группы.

Целью доклада EPS PEAKS 2012 г. было предоставить доказательства политики управления экологическими издержками и максимизации социально-экономических выгод от горнодобывающей промышленности с использованием регуляторных инициатив принимающей страны. Было обнаружено, что существующая литература предлагает донорам поощрять развивающиеся страны:

• Установите связь между окружающей средой и бедностью и внедрите передовые методы измерения благосостояния и счета естественного капитала .
• Реформировать старые налоги в соответствии с недавними финансовыми инновациями, взаимодействовать напрямую с компаниями, вводить оценки землепользования и воздействия, а также включать специализированные агентства поддержки и стандартов.
• Включите инициативы прозрачности и участия сообщества, используя накопленное богатство.

Трата

На рудных заводах образуется большое количество отходов, называемых хвостами . Например, на тонну меди образуется 99 тонн отходов, а при добыче золота этот показатель еще выше — поскольку на тонну руды извлекается всего 5,3 г золота, из тонны золота образуется 200 000 тонн хвостов. (По прошествии времени, когда более богатые месторождения истощаются — а технологии улучшаются, чтобы позволять — это количество снижается до 0,5 г и меньше.) Эти хвосты могут быть токсичными. Хвосты, которые обычно производятся в виде навозной жижи , чаще всего сбрасываются в пруды, построенные из естественных долин. Эти пруды защищены водохранилищами ( дамбами или насыпными дамбами ). В 2000 году было подсчитано, что существовало 3 500 хвостохранилищ, и что каждый год происходило от 2 до 5 крупных отказов и 35 мелких отказов; например, во время аварии на шахте Marcopper не менее 2 миллионов тонн хвостов было сброшено в местную реку. В 2015 году компания Barrick Gold вылила более 1 миллиона литров цианида в пять рек Аргентины возле своего рудника Веладеро . В центральной Финляндии отходы полиметаллических рудников Talvivaara Terrafame с 2008 года и многочисленные утечки соленой шахтной воды привели к экологическому коллапсу близлежащего озера. Другой вариант — подводное захоронение хвостов. Горнодобывающая промышленность утверждает, что захоронение хвостов подводных лодок (STD), при котором хвосты удаляются в море, является идеальным решением, поскольку позволяет избежать рисков, связанных с хвостохранилищами; хотя такая практика является незаконной в Соединенных Штатах и ​​Канаде, она используется в развивающихся странах.

Отходы классифицируются как стерильные или минерализованные, с потенциалом образования кислоты, и перемещение и хранение этого материала составляют основную часть процесса планирования горных работ. Когда минерализованная упаковка определяется экономическим ограничением, минерализованные отходы, близкие к качеству, обычно сбрасываются отдельно с целью последующей обработки, если рыночные условия изменятся и они станут экономически жизнеспособными. При проектировании свалок используются проектные параметры гражданского строительства, и особые условия применяются в районах с большим количеством осадков и в сейсмически активных районах. Конструкции свалки отходов должны соответствовать всем нормативным требованиям страны, в юрисдикции которой находится рудник. Также обычной практикой является восстановление свалок в соответствии с международно приемлемыми стандартами, что в некоторых случаях означает, что применяются более высокие стандарты, чем местный нормативный стандарт.

Возобновляемая энергия

Многие майнинговые площадки являются удаленными и не подключены к сети. Электроэнергия обычно вырабатывается дизельными генераторами . Из-за высокой стоимости транспортировки и кражи во время транспортировки стоимость производства электроэнергии обычно высока. Применение возобновляемых источников энергии становится альтернативой или дополнением. Как солнечные, так и ветровые электростанции могут способствовать снижению затрат на дизельное топливо на горнодобывающих предприятиях. На горнодобывающих предприятиях используются возобновляемые источники энергии. Экономия затрат может достигать 70%.

Промышленность

Майнинг существует во многих странах. Лондон известен как столица мировых «горнодобывающих компаний », таких как Rio Tinto Group , BHP Billiton и Anglo American PLC . Горнодобывающая промышленность США также велика, но в ней преобладают уголь и другие неметаллические полезные ископаемые (например, горные породы и песок), и различные нормативные акты работают над снижением значимости горнодобывающей промышленности в Соединенных Штатах. В 2007 году общая рыночная капитализация горнодобывающих компаний составила 962 миллиарда долларов США, что сопоставимо с общей глобальной рыночной капитализацией публично торгуемых компаний в размере около 50 триллионов долларов США в 2007 году. В 2002 году, по сообщениям, основными горнодобывающими странами Юга были Чили и Перу. Америка . Горнодобывающая промышленность Африки включает добычу различных полезных ископаемых; он производит относительно мало промышленных металлов, меди, свинца и цинка, но, согласно одной оценке, имеет в процентах мировых запасов 40% золота, 60% кобальта и 90% металлов платиновой группы в мире . Горнодобывающая промышленность в Индии составляет значительную часть экономики этой страны. В развитом мире добыча полезных ископаемых в Австралии , где BHP Billiton основана и штаб-квартира находится в этой стране, и добыча полезных ископаемых в Канаде имеют особое значение. По сообщениям, в 2013 году Китай контролировал 95% добычи редкоземельных минералов .

Хотя разведку и добычу могут проводить индивидуальные предприниматели или малые предприятия, большинство современных рудников — это крупные предприятия, для создания которых требуется большой капитал. Следовательно, в горнодобывающем секторе отрасли преобладают крупные, часто многонациональные компании, большинство из которых имеют листинг на бирже. Можно утверждать, что так называемая «горнодобывающая промышленность» на самом деле представляет собой два сектора, один из которых специализируется на разведке новых ресурсов, а другой — на их добыче. Сектор геологоразведки обычно состоит из частных лиц и небольших компаний по добыче полезных ископаемых, называемых «юниорами», которые зависят от венчурного капитала. Горнодобывающий сектор состоит из крупных транснациональных компаний, деятельность которых обеспечивается за счет добычи полезных ископаемых. Различные другие отрасли, такие как производство оборудования, экологические испытания и анализ металлургии, полагаются на горнодобывающую промышленность во всем мире и поддерживают ее. Канадские фондовые биржи уделяют особое внимание горнодобывающим компаниям, особенно молодым геологоразведочным компаниям через TSX Venture Exchange в Торонто ; Канадские компании привлекают капитал на этих биржах, а затем вкладывают деньги в геологоразведку по всему миру. Некоторые утверждали, что ниже юниоров существует значительный сектор незаконных компаний, в первую очередь сосредоточенных на манипулировании ценами на акции.

Операции по добыче полезных ископаемых можно разделить на пять основных категорий с точки зрения соответствующих ресурсов. Это добыча нефти и газа, добыча угля, добыча металлических руд, добыча неметаллических полезных ископаемых и разработка карьеров, а также вспомогательная горнодобывающая деятельность. Из всех этих категорий добыча нефти и газа остается одной из крупнейших с точки зрения ее глобального экономического значения. Поиск потенциальных мест добычи полезных ископаемых, что является жизненно важной областью для горнодобывающей промышленности, в настоящее время осуществляется с использованием сложных новых технологий, таких как сейсморазведка и спутники дистанционного зондирования. Горнодобывающая промышленность сильно зависит от цен на сырьевые полезные ископаемые, которые часто нестабильны. 2000 — е товары бум ( «товары суперцикл») выросли цены на сырьевые товары, вождение агрессивной добычи. Кроме того, в 2000-х годах цена на золото резко выросла, что привело к увеличению добычи золота ; например, одно исследование показало, что конверсия лесов в Амазонке увеличилась в шесть раз с периода 2003–2006 годов (292 га / год) до периода 2006–2009 годов (1 915 га / год), в основном за счет кустарной добычи полезных ископаемых.

Корпоративные классификации

Горнодобывающие компании можно классифицировать по размеру и финансовым возможностям:

• Считается, что у крупных компаний скорректированная годовая выручка от добычи полезных ископаемых превышает 500 миллионов долларов США, а также есть финансовые возможности для самостоятельной разработки крупного рудника.
• Промежуточные компании имеют годовой доход не менее 50 миллионов долларов, но менее 500 миллионов долларов.
• Младшие компании полагаются на долевое финансирование как на основное средство финансирования геологоразведочных работ. Юниоры — это в основном чистые геологоразведочные компании, но они также могут добывать минимальные объемы и не имеют выручки, превышающей 50 миллионов долларов США.

Переоценка и характеристики фондового рынка см. В разделе Оценка (финансы) § Оценка горнодобывающих проектов .

Регулирование и управление

Новые правила и процесс законодательных реформ направлены на улучшение гармонизации и стабильности горнодобывающего сектора в странах, богатых полезными ископаемыми. Новое законодательство для горнодобывающей промышленности в африканских странах все еще остается проблемой, но имеет потенциал для решения, когда будет достигнут консенсус в отношении наилучшего подхода. К началу 21 века бурно развивающийся и усложняющийся горнодобывающий сектор в богатых полезными ископаемыми странах приносил лишь незначительные выгоды местным сообществам, особенно с учетом проблем устойчивости. Растущие дискуссии и влияние НПО и местных сообществ потребовали новых подходов, которые также включали бы обездоленные сообщества и работали в направлении устойчивого развития даже после закрытия шахты (включая прозрачность и управление доходами). К началу 2000-х годов вопросы развития сообществ и переселения стали основными проблемами горнодобывающих проектов Всемирного банка. Расширение горнодобывающей промышленности после роста цен на полезные ископаемые в 2003 году, а также потенциальные бюджетные поступления в этих странах привели к упущению в других секторах экономики с точки зрения финансов и развития. Кроме того, это высветило региональный и местный спрос на доходы от добычи полезных ископаемых и неспособность субнациональных органов власти эффективно использовать эти доходы. Институт Фрейзера (канадский мозговым) высветил законы по защите окружающей среды в развивающихся странах, а также добровольные усилия горнодобывающих компаний для повышения их воздействия на окружающую среду.

В 2007 году Инициатива прозрачности добывающих отраслей (ИПДО) стала основным направлением деятельности всех стран, сотрудничающих с Всемирным банком в реформировании горнодобывающей промышленности. ИПДО действует и внедрялась при поддержке многостороннего донорского трастового фонда ИПДО, управляемого Всемирным банком. ИПДО направлена ​​на повышение прозрачности операций между правительствами и компаниями в добывающих отраслях путем мониторинга доходов и выгод между отраслями и правительствами стран-получателей. Процесс входа является добровольным для каждой страны и контролируется множеством заинтересованных сторон, включая правительства, частные компании и представителей гражданского общества, ответственных за раскрытие и распространение отчета о сверке; однако конкурентный недостаток публичного отчета по каждой компании является, по крайней мере, для некоторых предприятий в Гане основным ограничением. Следовательно, оценка результатов с точки зрения провала или успеха нового регламента ИПДО «лежит не только на плечах правительства», но также и на гражданском обществе и компаниях.

С другой стороны, у реализации есть проблемы; включение или исключение кустарной и мелкомасштабной добычи полезных ископаемых (ASM) из ИПДО и способы работы с «безналичными» платежами, производимыми компаниями субнациональным правительствам. Кроме того, непропорционально высокие доходы, которые горнодобывающая промышленность может приносить сравнительно небольшому количеству людей, которых она нанимает, вызывают другие проблемы, такие как отсутствие инвестиций в другие менее прибыльные секторы, что приводит к колебаниям государственных доходов из-за нестабильности на нефтяных рынках. Кустарная добыча явно является проблемой в странах ИПДО, таких как Центральноафриканская Республика, ДР Конго, Гвинея, Либерия и Сьерра-Леоне, то есть почти половина горнодобывающих стран, внедряющих ИПДО. Среди прочего, ограниченная сфера применения ИПДО, включая несоответствие в знаниях отрасли и навыков ведения переговоров, на данный момент гибкость политики (например, свобода стран расширяться за пределы минимальных требований и адаптировать ее к своим потребностям), создает еще одну проблему. риск неудачной реализации. Повышение осведомленности общественности, когда правительство должно действовать как мост между общественностью и инициативой для успешного исхода политики, является важным элементом, который следует учитывать.

Всемирный банк

Всемирный банк участвует в горнодобывающей промышленности с 1955 года, в основном за счет грантов от своего Международного банка реконструкции и развития , с Банка Многостороннего агентства по инвестиционным гарантиям , которые предлагают политического риска страхования. В период с 1955 по 1990 год он предоставил около 2 миллиардов долларов для пятидесяти горнодобывающих проектов, которые в целом классифицируются как реформирование и реабилитация, строительство новых месторождений, переработка полезных ископаемых, техническая помощь и инжиниринг. Эти проекты подвергались критике, особенно проект Ferro Carajas в Бразилии, начатый в 1981 году. Всемирный банк установил горнодобывающие кодексы, предназначенные для увеличения иностранных инвестиций; в 1988 г. он запросил отзывы 45 горнодобывающих компаний о том, как расширить их участие.

В 1992 году Всемирный банк начал настаивать на приватизации государственных горнодобывающих компаний с новым набором кодексов, начиная со своего доклада «Стратегия горнодобывающей промышленности в Африке» . В 1997 году была приватизирована крупнейшая в Латинской Америке горнодобывающая компания Companhia Vale do Rio Doce (CVRD). Эти и другие события, такие как Закон о горнодобывающей промышленности Филиппин 1995 года, побудили банк опубликовать третий отчет (« Содействие развитию и реформированию горнодобывающего сектора в странах-членах» ), в котором были одобрены обязательные оценки воздействия на окружающую среду и внимание к проблемам местного населения. Кодексы, основанные на этом отчете, имеют большое значение в законодательстве развивающихся стран. Новые кодексы призваны стимулировать развитие за счет налоговых каникул, нулевых таможенных пошлин, снижения подоходного налога и связанных с этим мер. Результаты этих кодексов были проанализированы группой из Университета Квебека, которая пришла к выводу, что кодексы поощряют иностранные инвестиции, но «очень не позволяют обеспечить устойчивое развитие». Наблюдаемая отрицательная корреляция между природными ресурсами и экономическим развитием известна как ресурсное проклятие .

Источник