ヘマードン鉱山

ヘマードン鉱山

ヘマードン・ボールのメインオープンキャスト
位置
ヘマードン鉱山 デボン州内の位置
位置	ヘマードン、プリンプトン近郊
国	イギリス
座標	50°24′36″N 4°00′36″W / 50.410°N 4.010°W / 50.410; -4.010
生産
製品	タングステン、スズ
タイプ	オープンキャスト
歴史
発見した	1867
アクティブ	1918～1919年、1941～44年、2015～2018年
所有者
会社	タングステン ウェスト
Webサイト	タングステンウェスト
取得年	2019

ヘマードン鉱山は、ヘマードン・ボール鉱山、ヘマードン・バル鉱山、（短期間）以前はドレークランド鉱山 ^{[注 1] [1]}としても知られ、タングステンと錫の鉱山です。イギリスのデヴォン州プリムトン近郊、プリマスの北東11km（7マイル）に位置しています。スパークウェル村とヘマードン村の北に位置し、リー・ムーア近くの大きな陶土採掘場に隣接しています。この鉱山は、1980年代の短期間の試験採掘を除き、1944年以来操業されていませんでした。2014年に再開に向けた作業が開始されましたが、2018年に活動を停止しました。世界で4番目に大きな錫タングステン鉱床を擁しています。^{[2] [3] [4]}

新会社タングステン・ウェスト社は、処理工場の改修に投資した後、2023年に鉱山での暫定操業を開始しました。^[5]徹底的な調査の結果、鉱石はウルフラマイトではなく、関連鉱石である鉄鉱石であることが判明し、抽出効率を向上させるための変更が必要でした。さらに、子会社が採掘の副産物として骨材を販売することで鉱山を強化する予定です。 ^[6]

ヘマードン鉱床は、デボン紀の変堆積岩および変火山岩に含まれる、ほぼ垂直で北北東-南南西方向に走る、幅100メートルを超える前期ペルム紀花崗岩の岩脈を中心としています。鉱化作用は、中程度から急勾配の北西傾斜のグライゼン境界の石英-鉄鉱±錫石のシート状鉱脈と圧倒的に関連があります。資源の規模と岩脈のホストは、現在まで南西イングランドでは他に例がありません。ヘマードン・ボール花崗岩は、デボン紀の粘板岩に囲まれた外れのキューポラ貫入岩で、地元ではキラスと呼ばれています。鉱山周辺の地域では、花崗岩とキラスの割れ目に金属鉱石を含む鉱化流体が浸透しています。^[7] 3つの異なる方向の2種類の鉱脈が識別できます。石英と石英長石の鉱脈は、微量の鉱化を伴うストックワークを形成し、一方、グレイゼン境界の鉱脈は、鉄鉱石と微量の錫石の鉱化を伴うシート状の鉱脈系で発見されています。^[8]

鉱化は地表から始まり、少なくとも400メートル（1,300フィート）の深さまで広がっています。鉱脈系は、ヘマードンボールからクラウンヒルダウン花崗岩に向かって伸びる岩脈のような花崗岩体にあります。その両側には接触変成作用によって形成されたキラがあり、キラにも鉱脈が含まれていますが、ウルフラマイトとスズ石は岩石全体の低い割合で見つかります。カオリナイト化は、花崗岩体の深さ50メートル（160フィート）まで発生します。^[9]

この産地は、ヨーロッパでも最高品質のスコロダイト標本で有名です。標本品質のファーマコシデライト、スズ石、鉄鉱石、鉄マンガン重石もこの鉱山から採掘されています。スコロダイトとファーマコシデライトは、鉱体の上部酸化帯で形成される二次ヒ酸塩鉱物です。これらは硫ヒ鉄鉱の変質によって形成され、鉱床の風化帯で見つかります。既存の採掘場の深部では、おそらく希少になるでしょう。^[10]

ヘマードンのタングステン・スズ鉱床は1867年に発見された。^[11] 1916年、戦争によるタングステン不足のため、露天掘りに適したスズ・タングステンのストックワークを概説した探査開発プログラムが開始された。1917年、ヘマードン鉱山株式会社は年間14万トンの製錬所を建設することを決定し、その後まもなく露天掘りの鉱石採掘作業が始まった。鉱山は1918年から1919年にかけて操業され、その間に1万6000トンの鉱石が処理された。イギリス政府が戦時価格制度に基づいてタングステン鉱石の受け入れを停止したため、鉱山は採掘作業を停止せざるを得なかった。^[12]

政府はタングステンの価格を高く安定させようと何度か試みたが、その中にはウィンストン・チャーチルが支持したタングステン採掘を主要産業として認める申請も含まれていた。^[13]しかし、価格がさらに下落した後、製粉作業は中止され、製粉所の部品は売却された。^[14] 1934年にタングステン価格が上昇したため、鉱床の探鉱が​​再開され、冶金試験作業も行われた。1939年、第二次世界大戦によるタングステンのさらなる不足により、ヘマードン・ウルフラム社は、ウルフラム回収率55%の年間9万トンの製粉所を建設し、1941年に操業を開始した。^[15]

補給省は英国のタングステン鉱床の徹底的な評価を行い、1942年までにヘマードンが大規模にタングステンの生産を行うのに最も可能性が高いと結論付けました。^[16]政府はヘマードン・ウォルフラム社から鉱山を引き継ぎました。錫に加えて0.14%の三酸化タングステン250万トンの資源が概説され、新しい工場が急いで建設されました。

新工場は1943年に旧工場の操業を引き継ぎ、理論上は年間100万トン以上を処理できるはずだったが、労働力不足と機械の故障により生産量は大幅に減少した。政府の操業期間中、地下採掘と露天掘りの混合採掘法による鉱石生産量は20万トン以上と記録されており、その結果180トンのスズ/タングステン濃縮物が得られた。^[17]海外からの供給が回復したため、1944年6月に操業は停止した。^[18]

工場は戦後も存続し、朝鮮戦争に伴うタングステン不足の際には政府が生産再開を計画していたとの噂もあった。^[19]しかし、これは何も成果をもたらさず、1956年のウエストウッド報告書を受けて、政府は鉱山開発を進めるために民間パートナーを探すことを決定した。タングステン価格がさらに下落し、コーンウォールのキャッスル・アン・ディナス・タングステン鉱山が閉鎖された後、政府は1959年に工場全体を売却した。

しかし、1960年代半ばに、カナダの起業家WAリチャードソンが所有するブリティッシュ・タングステン社によって、この鉱脈での作業が再開されました。1969年に錫、タングステン、陶土の露天掘りの計画申請が提出されましたが、決定が下される前に取り下げられました。1970年にブリティッシュ・タングステン社によって開始されたさらなる作業により、鉱石資源は560万トンに増加しました。 [ ^{20] [21]}

リースは1976年にヘマードン鉱業製錬有限会社に譲渡されました。彼らは1977年に国際鉱業会社AMAXとプロジェクト開発の合弁事業を始める直前に掘削プログラムを開始しました。^[22] 1000万ドルを超える費用をかけた大規模な探査プログラムは、1978年から1980年の間に完了しました。^[23] 1978年末までに、より深い掘削​​により、資源量は鉱石2000万トンに拡大しました。1979年には、これは4500万トンに拡大しました。^[24] 1980年の探査プログラムの終了時には、14,000メートル（46,000フィート）を超えるダイヤモンド掘削が行われ、4960万トンを超える0.17％の三酸化タングステンと0.025％の錫の資源が概説されました。^[25]

鉱石採取には地下坑道、処理にはパイロットHMSと重力プラントを使用した鉱床のバルクサンプル採取が1980年に実施されました。 ^[26]平均回収率は約65％でしたが、70％を超える回収率も達成されました。^[25]採掘可能性調査の最終改訂では、1982年に、世界資源7,300万トンの鉱石（三酸化タングステン0.143％）とスズ0.026％のうち、坑内埋蔵量は3,800万トン（三酸化タングステン0.183％）とスズ0.029％であると結論付けられました。^[27]

この事業にはビリトン・ミネラルズ社が加わり、さらなる資金と専門知識を提供し、1986年に生産を開始する予定のコンソーシアムを形成した。^[28] 最初の計画申請は1981年に行われたが、国務長官による公聴会と申請の「呼び出し」により、1984年に申請は当初拒否された。^[29]この結果、ビリトン・ミネラルズはコンソーシアムから撤退した。^[30]ヘマードン・マイニング・アンド・スメルティング社もプロジェクトの50%の株式をAMAXに売却した。^[31]修正申請を行った後、1986年にようやく許可が得られた。^[11]その時までには、スズとタングステンの価格が暴落し、鉱山開設への投資の経済的実現可能性が損なわれていた。同社のタングステン資産は、1986年に新たに設立された持株会社、カナダ・タングステン社に引き継がれた。^[32]

カナダタングステンは1986年に取得した計画許可を実施し、このプロジェクトを長年にわたり有望地ポートフォリオに残しました。AMAXがフェルプス・ドッジに売却される前に、同社はカナダタングステンの所有権を徐々にオー・リソーシズに移しました。1997年、新しい会社であるノースアメリカンタングステンplcがオー・リソーシズからすべてのタングステン資産を購入し、カンタン鉱山の再開とヘマードンおよびマクタン有望地の開発を目的として上場しました。^[33]

しかし、1999年に周辺資産の見直しを行った際、タングステン価格が低迷していることから、ヘマードン鉱区は将来的に中心的ではないと判断した。維持費が年間15万カナダドルを超え、同社の年間コストのほぼ3分の1を占めていたため、鉱業権保有者に対し料金の引き下げを試みたものの、交渉は失敗に終わり、2000年に3つの鉱業権のうち2つが放棄された。^[34]コストをさらに削減するため、同社は2003年にヘマードン鉱区の残りの資産を処分した。^[35]

第二次世界大戦の工場周辺から丘の頂上の露天掘りエリアまで建設されたコンクリート道路は、1972 年頃までプリマス モーター クラブとプリマス カート クラブによるスピード ヒル クライムに使用されていました。

持続的なタングステン金属価格の上昇により、タングステンの中間生成物であるパラタングステン酸アンモニウムの価格は、2003年の1STUあたり約60米ドルから、2006年には1STUあたり240米ドルを超え、5倍に上昇しました。^[36]これにより、2005年以降、世界中でタングステン鉱山の探査と開発活動が増加しました。^[37]

2007年6月、オーストラリア証券取引所に上場している特殊金属探査開発会社ウルフ・ミネラルズは、鉱区の取得を待つ間、株式の売買を停止した。^[38] 2007年12月5日、ヘマードン鉱山プロジェクトの鉱区取得の公表を受けて、取引が再開された。鉱区の取得期間は40年で、ヘマードン・ミネラル・トラストとオルバー・トラストが所有していた。残りの鉱区権と自由保有地の購入についてもイメリスと合意した。^[39]ウルフ・ミネラルズは、地表権の取得について地元の地主と合意した後、プロジェクト名を「地元コミュニティを認識」するためにドレークランズ鉱山に変更した。^[40]

SRKコンサルティングは、以前の掘削データを使用してJORC準拠の資源を作成するよう委託されました。 ^[41]これは2008年3月に発表されました。その後、SRKコンサルティングによって2回更新され、新しい掘削データと改訂された地質モデルが組み込まれました。30万トンを超えるタングステン金属の資源により、ドレークランドは世界で4番目に大きなタングステン鉱床となっています。^[42] 2009年に、Resource Capital FundsとTraxysの支援を受けてDFS（最終的な実行可能性調査）の資金が調達され、2011年5月に完了しました。^[43]採掘作業は2014年に開始され、^[44] 2015年6月に最初の鉱石が工場に投入され、2015年9月に最初の濃縮物の生産が予定されています。 ^[45]このプロジェクトは1986年に遡る計画許可を取得しており、2021年まで有効です。生産レベルが予想どおりに達成されれば、この鉱山は世界最大のタングステン濃縮物の生産者になっていたでしょう。埋蔵量をさらに増やすために、採掘場を南西に少し拡張する計画申請が提出されました。^[46]

ウルフミネラルズは、鉱山が採掘目標や財務目標を達成できなかったため、2018年10月10日に取引を停止しました。^[48]このような損失にもかかわらず、この鉱山には大きな鉱床と貴重なインフラが残っているため、 依然として潜在性があると考えられています^{[49] 。}

2021年10月21日にロンドン証券取引所の代替投資市場に上場したタングステン・ウェスト社^[50]が鉱山を引き継ぎました。ウルフ・ミネラルズの破綻の原因となった問題を解決するために何が必要か、基礎から見直しが行われました。鉱物学の理解を深め、それに伴う処理の流れや総販売の変更を行った結果^[51]、鉱山は2022年に大規模に再開する計画となっています^[52]。ただし、2024年2月時点では鉱山は「暫定的な操業」を開始したばかりで、すべての当局から規制許可をまだ受けていません。^[53]

ドレークランド処理工場では、錫とタングステンを回収し、硫砒鉄鉱や赤鉄鉱などの脈石鉱物を廃棄するために、さまざまなプロセスを採用しています。大まかに言うと、このプロセスには、粉砕とサイズ分け、続いて細かい材料の重力分離、粗い材料の高密度媒体分離 (DMS) が含まれます。これらのプロセスで得られた濃縮物は、その後粉砕され、浮選と焙焼が行われ、最後に磁気分離とさらなる重力分離が行われ、それぞれ最終的なタングステンと錫の濃縮物が生成されます。

処理工場はパースの GR エンジニアリング サービス社によって建設され、鉱山と貯蔵庫の近くにあり、コンベアでメイン処理工場に供給する一次/二次破砕機の建物と、三次破砕機の建物で構成されています。スズとタングステンの設計回収率は、供給タイプ (地表近くは柔らかい花崗岩、深部に向かうと硬い花崗岩) に応じて 58 ～ 66% の範囲で、最終製品のタングステン酸塩とスズのグレードは 60% 以上です。

2 台の Sandvik ハイブリッド ロール クラッシャーが、それぞれ約 60 mm と 40 mm のギャップで一次破砕と二次破砕の作業を実行します。これらのクラッシャーは、操業初期の鉱石の粘土含有量が高い場合にうまく対処できるため、ジョー クラッシャーよりも好まれました。二次クラッシャー生成物は Sepro スクラバーに送られ、そこで材料が洗浄され、粗い材料に付着した微粉が除去されます。スクラバーからの材料の大部分は、9 mm と 4 mm に分級される 2 段スクリーンに送られます。スクラバーとこのスクリーンからの大きすぎる材料 (9 mm 以上) は、12～15 mm のクローズド サイズ設定で 2 台の Sandvik コーン クラッシャーに送られ、その後スクラバー スクリーンに戻ります。9 ～ 4 mm のサイズの材料は DMS 回路に送られます。スクラバー スクリーンからの小さすぎる材料 (4 mm 未満) は、2 番目のスクリーンにポンプで送られ、0.5 mm に分級されます。このスクリーンのオーバーサイズは、さらに DMS フィードを構成し、このスクリーンのアンダーサイズ (0.5 mm 未満) は、重力回路のフィードを保管する大きな保持タンクに送られます。

ウォルフラマイトとスズ石は重い鉱物であるため、重力分離による回収に非常に適しています。ドレークランド処理工場の重力分離プロセスでは、それぞれ 63 ミクロンと 45 ミクロンで切断するように設計された Multotec 脱泥サイクロンを使用して、2 段階の脱泥処理を開始します。これらのスパイラルからのアンダーフローは、11 本の 3 スター MG6.3 Mineral Technologies スパイラルの 3 列 (合計 99 本のスパイラル) に送られ、クリーナー スパイラルに送られる粗い濃縮物、33 本のミドルリング スパイラルの列に送られるミドルリング、および直径 25 m の濃縮装置に送られる尾鉱が生成されます。ミドルリング スパイラル (MG6.3 でもある) の尾鉱は濃縮装置に送られ、濃縮物はクリーナー スパイラルに送られます。クリーナー スパイラル (MG6.3 が 4 本) の尾鉱は粗いスパイラルにリサイクルされ、濃縮物は Holmans テーブルに送られてさらに精製されます。

Multotec サイクロンで脱水した後、2 台の Holman's Wilfley 振動テーブルを使用して粗テーブル濃縮物を生成します。この濃縮物は、デリック スクリーンを使用して 90 μm にサイズ分けされ、サイクロンを使用して脱水され、その後、さらに 2 段階の洗浄/再洗浄 (これも Holman's Wilfley 振動テーブルで) が行われ、最終的な粗粒および細粒の重力濃縮物が生成されます。粗テーブルからの尾鉱と中鉱は粗スパイラル フィードに送り返され、一方、クリーナー テーブルの中鉱/尾鉱は粗テーブルに送り返され、再クリーナー テーブルの中鉱と尾鉱はクリーナー テーブルに送り返されます。

粉砕/洗浄/サイジング回路で生成された -9 +0.5 mm の画分は、約 4 ～ 5 時間の容量の供給容器に保管されます。準備スクリーンは、誤って DMS 供給に流入した残りの 0.5 mm 未満の材料を排出タンクに洗い流します。0.5 mm を超える製品は 2 つの混合ボックスに流入し、そこで一次 DMS 高密度媒体と混合されてから、一次 DMS サイクロンに汲み上げられます。2 つの同一の DMS 回路があり、3 つの Multotec サイクロンから構成されています。VSD ポンプによって 180 kPa に設定された圧力と 2.7 g/cm ³近くのカット密度で供給され、重鉱物を含む粒子を失うことなく大部分のケイ酸塩を分離します。これらのサイクロンからの浮遊物と沈降物は排水/すすぎスクリーンに流入し、そこでそれぞれの製品が媒体から分離されます。一次 DMS フロートはコンベアと大型貯蔵タンクを経由して尾鉱貯蔵施設に送られ、シンクは二次 DMS 回路に送られてさらに精製されます。

二次 DMS 回路は一次 DMS シンクをさらに精製し、最終的な DMS 濃縮物 (シンク) を生成します。この回路のカット ポイントは約 3.2 g/cm ^{3 で}、過剰なケイ酸塩含有量を持つバイナリ粒子や、より重い脈石粒子を排除できます。浮遊物は、2 段式サイジング スクリーンを備えた閉回路で稼働する Ersel ボール ミルに送られます。ミル製品の 1.7 mm を超える部分はミルに戻ってさらに粉砕され、-1.7 +0.5 mm の製品はスカベンジャー DMS フィードを構成し、0.5 mm 未満の製品は DMS 排出サイクロン アンダーフローと組み合わされて、微粉貯蔵タンクへの追加フィードを構成します。スカベンジャー DMS 回路は二次 DMS 回路と同じですが、より細かいフィードで動作します。浮遊物はミルに報告してさらに粉砕され、シンクは DMS 濃縮物の追加ストリームを構成します。

一次 DMS 回路の媒体は、粉砕されたフェロシリコンとマグネタイトの混合物で構成され、正確な混合比は適切な媒体安定性を維持するために調整されています。二次およびスカベンジャー DMS 補正媒体は、純粋に霧化されたフェロシリコンで構成されています。すべての補正媒体は、一連の密度調整装置を使用して適切な密度に保たれ、低強度湿式磁気分離装置 (LIMS) によって希釈媒体からフェロシリコンが除去されます。LIMS フィードの非磁性部分は、準備スクリーンによって除去された 0.5 mm 未満のフィード部分も含まれる同じ排出タンクに送られます。DMS 排出物は一連のサイクロンを使用して脱水され、アンダーフローは重力回路に供給される微粉貯蔵タンクに送られます。

精鉱処理セクションへの供給物は、主に鉄マンガン重石、錫石、酸化鉄、および一部のケイ酸塩とヒ素鉱物を含む、細粒精鉱 (0.5 mm 未満) と DMS 精鉱 (-9 +0.5 mm) で構成されています。DMS 精鉱は、450 ミクロンのデリック サイジング スクリーンを備えた閉回路で動作する再粉砕ボール ミルに供給されます。細粒精鉱は、このストリームのより細かい部分が過剰に粉砕されるのを防ぐため、このデリック スクリーンに直接送られます。再粉砕ミル サイジング スクリーンの小粒は、脱水サイクロンを介してコンディショニング タンクにポンプで送られます。このタンクでは、3 つの Outotec Denver 浮選セルで硫化物浮選を可能にするために、いくつかの化学物質が追加され、硫化ヒ鉄鉱が除去されます。硫化物精鉱 (浮上物) は、廃棄のために濃縮機にポンプで送られ、アンダーフロー (ロースター供給物) はフィルター ベルトを使用して脱水されます。柔らかい花崗岩では、ヒ素は主にスコロダイトとして存在し、浮上することはできません。

焙煎工程では、還元窯に投入する前に、前濃縮物を徹底的に乾燥させる Drytech プレドライヤーを使用して乾燥させます。この窯では、還元剤としてディーゼルを使用して一酸化炭素を発生させ、これが約 700 °C で投入物中のヘマタイトおよびその他の鉄酸化物と反応して、他の鉱物にはほとんど影響を与えずに磁鉄鉱またはマグヘマイトを生成します。このプロセスにより、常磁性ヘマタイトが強磁性マグヘマイト/磁鉄鉱に変化します。鉄マンガン重石はヘマタイトと同様に常磁性であり、この還元工程がなければ、磁気分離機を使用してヘマタイトと鉄マンガン重石を分離することは不可能です。

窯から出た還元鉱石は冷却され、低強度磁気分離機 (LIMS) に送られます。この分離機は、高度に磁性化した酸化鉄を除去するように設計されており、尾鉱濃縮機に送られます。LIMS からの非磁性製品は、乾燥デリック スクリーンで 150 μm に粒度調整された後、多段高勾配ディスク電磁分離機 (VOG HIMS) に自由流し込まれ、錫石や珪酸塩などの非磁性​​鉱物からタングステンを分離します。これらの HIMS は、タングステン酸塩が最大 60% を超える、品質の異なるタングステン濃縮物の 6 つのストリームを生成します。

鉄マンガン重石やその他の常磁性鉱物を除去すると、スズとケイ酸塩を豊富に含む粗粒および細粒の非磁性流が残ります。この流からケイ酸塩 (主に石英とトルマリン) を除去する精製は、ホルマンズ ウィルフリー振動台を使用して行われます。このプロセスで生じた尾鉱は、尾鉱濃縮装置にポンプで送られる前に LIMS 尾鉱と混合されます。濃縮物はベルト フィルターで濾過され、その後小型乾燥機で乾燥されます。

• コーンウォールとデボンの鉱業
• ダートムーアの錫鉱山

ウィキメディア・コモンズには、ヘマードン鉱山に関連するメディアがあります。

• タングステンウェスト社のウェブサイト
• ヘマードン鉱山に関する Mindat オンライン データベース
• BBC デボン – ヘマードン鉱山の歴史