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By K. S. Liddell, L. A. Smith

"Kell is a hydrometallurgical treatment option for the recovery of platinum group metals (PGMs), gold, silver, and base metals from flotation concentrates to refined products on site. The process is cyanidefree, while eliminating emissions of sulphur dioxide, arsenic trioxide, and other toxic species often emitted by smelters and roasters. Kell has been tested on a range of concentrates, including PGMs (UG2, Merensky, Platreef, Great Dyke, Great Lakes, Lake Superior and others), refractory gold-silver, coppergold, and polymetallic concentrates. High extraction efficiencies (>95%) are achieved for value metals (Pt, Pd, Rh, Au, Ag, Ni, Cu, Co) and secondary metals (Sb, Zn, Pb, and others). Studies comparing Kell with smelter-refining show economic benefits: capex 18–33% of smelting; opex 51–66%; electricity consumption 13–46%; and environmental benefits: greenhouse gas emissions 57–61% of smelting, acidification 5–27%, human toxicity 37–62%, and freshwater ecotoxicity 43–55% of smelting. Synergies for Kell plants alongside smelter-refineries include utilization of recovered acid from sulphur abatement systems and excess capacity in precious metal refineries. Kell is unconstrained by concentrate grade and impurities, allowing the co-location of Kell plants for treatment of non-smeltable concentrates alongside existing smelters.Kell has been demonstrated in a nine-week integrated pilot campaign at 1:1000 scale, supporting a bankable feasibility study for a 110 000 t/a plant treating a UG2-Merensky concentrate at Pilanesberg Platinum Mine (PPM), owned by Sedibelo Platinum Ltd, which has along with South African Industrial Development Corporation (IDC), invested in Kell. Zimbabwean Mining Development Corporation (ZMDC) has signed a Memorandum of Agreement (MOA) with KellTech for a centralized PGM concentrate processing plant."

Jun 1, 2019

By J. Stowe

"While there has been continual improvement in the models for predicting deposition velocity and pipeline friction losses, the fundamental design philosophy for tailings pipelines has remained the same over the previous three or four decades: design the tailings pipeline to operate in turbulent flow without a deposit on the pipe invert for all expected process conditions. Recent improvements in the understanding of slurry pipeline flows allows for the design of pipelines operating with a deposit on the pipe invert, allowing the system to operate at moderate velocities for high flow rates, optimizing system energy requirements and maximizing pipeline wear life.Tailings pipelines are increasingly operated at higher solids concentrations when there is a greater likelihood the pipeline will operate in laminar flow due to the higher tailings slurry rheology. Historically, slurry pipelines have been operated in turbulent flow. We now know that laminar-flow pipeline operation is possible as there are several operational laminar-flow tailings pipelines. While our understanding of laminar-flow slurry pipelines is not complete, recent research provides guidance on how to approach the design of these pipelines.New sensor technology has led to the development of an instrument that provides reliable indication of bed-deposit height within a pipeline. This technology is particularly helpful in operating pipelines with a deposit and has application in better understanding the operation of laminar-flow pipelines. Failure of tailings pipelines can result in consequent damage to surrounding structures and unacceptable spillage into the environment. Modern pipeline leak detection technology allows operators to better manage this risk by ensuring safe and reliable operation of tailings pipelines.This article provides an overview of the each of the above advances in the design and operation of tailings pipelines.Operating tailings pipelines with a depositTailings pipelines, and slurry pipelines in general, are typically designed to operate without a deposit on the pipeline invert. Meaning, the minimum operating velocity exceeds the turbulent deposition velocity. This approach has been adopted due to concerns regarding potential blockage of a pipeline operating with a deposit."

Jun 1, 2019

By L. Sahu, S. Bhattacharya, S. Dey

"An ideal procedure to determine the limits of flotation-based separation, as is the case with washability analysis for density separation, does not exist. Therefore, a procedure called release analysis, considered to be the counterpart of the washability process in density separation, was developed to evaluate the flotation characteristics of coal fines. Since flotation is a complex process it is necessary to know the maximum recoverable yield that could be achieved at a target ash level and what could be obtained by release analysis. Due to a number of limitations in the initial procedures, modifications were recommended by various researchers to generate an optimum separation curve. This paper presents a review of, and a discussion on, the chronological evolution of release analysis methodology over the decades. Notwithstanding the availability of a standardized release analysis procedure, such as BS 7530, the paper highlights the critical parameters involved in the procedures, such as coal type, feed characteristics, choice of reagents and dosage, operator bias, and design features of the flotation cell IntroductionCoal is a heterogeneous substance consisting of various combustible constituents (macerals) and associated mineral matter. The kind and abundance of the various macerals present in the coal, such as vitrinite, semivitrinite, exinite, and inertinite, determine the type of coal. As macerals are formed by biological degradation of different parts of the plant material, they have different properties based on their original composition. Coal cleaning processes are dependent on the differences in physical properties between the coal components (the macerals) and also between the macerals and the mineral matter. Thus the cleaning characteristics of the coal might vary from one type to the next. The cleaning processes influence the distribution and the concentration of macerals in the various size and density fractions of the cleaned product."

Jun 1, 2019

By Patricia Pride, Mike Robison, Jon Bergenthal, Wojciech Klecan

"The Lower and Middle River Des Peres (LMRDP) CSO Storage Tunnel is the largest single component of Metropolitan St. Louis Sewer District’s (MSD) CSO control system improvements planned to meet consent decree requirements for MSD’s Lemay Service Area. The 13.7-km (8.5-mile) long, deep, hard rock tunnel will have a finished diameter of 9.1 m (30 ft). Beginning at the Lemay Wastewater Treatment Plant (WWTP), the alignment follows the channelized River Des Peres to the outfall of the existing Forest Park tubes, as indicated in Fig. 1.The project includes three construction shafts, 34 intakes and a deep, cavern-style pump station located adjacent to the WWTP. The tunnel will be driven from the Defense Mapping shaft to the Macklind shaft. Another shaft is located near the midpoint at the tunnel in River Des Peres Park.The Forest Park intake, located at the upstream end of the tunnel just beyond the Macklind shaft, is a large, tangential vortex intake structure. With a peak flow rate of 170 m3/s (6,000 cfs), it will have a 6.1-m (20-ft) diameter dropshaft to transfer flow into the tunnel.The project includes another three large tangential vortex-flow intake structures with peak flow rates ranging from 28 to 44.5 m3/s (990 to 1,570 cfs). These large intakes are located at points where three large sewers (formerly creeks) enter the River Des Peres. Dropshaft diameters for these intakes range from 3 to 3.7 m (10 to 12 ft) in diameter. The 30 remaining intakes are smaller tangential vortex-style, with dropshafts in the range of 0.8 to 1.7 m (30 to 66 in.) in diameter.Each intake structure drops flow into a deaeration chamber constructed adjacent to the tunnel at tunnel depth. Intake tunnels transfer flow from the deaeration chambers to the main tunnel. Most of the intake tunnels are short. However, two are long. The Glaise Creek tunnel will extend 762 m (2,500 ft) from the main tunnel to the Alaska Park intake, while the Rock Creek tunnel will extend 823 m (2,700 ft) from the main tunnel to the Rock Creek intake. The dewatering pump station, located at the downstream end of the tunnel, will be built inside a large, horseshoe-shaped cavern with two access shafts. Excavation of the cavern and its access shafts will be performed by the tunnel contractor. Build-out of the dewatering pump station will be performed under separate contract."

Jun 1, 2019

By Greg Sanders, Bill Lueck, Michael Gilbert, Mahmood Khwaja

"The city of Minneapolis contracted with CDM Smith to update and provide a conceptual design for improvements to mitigate surcharge flooding in the Central City Storm Water Tunnel System (CCSTS). As a part of the project, CDM Smith conducted a field survey and condition assessment of the existing tunnel system. Information from the survey was then used to update the existing XPSWMM model and develop system wide alternatives.The CCSTS provides storm-water runoff drainage for nearly the entire area of the city’s downtown commercial district. The system consists of deep storm-water tunnels constructed in the St. Peter Sandstone, approximately 21 m (70 ft) below the street’s surface. The primary tunnels comprising the Central City storm water tunnel system are located below Hennepin Avenue, Nicollet Mall, Lesalle Avenue, Marquette Avenue South, 2nd Avenue South, South 5th Street, Washington Avenue South, Portland Avenue South, 2nd Street South, and Chicago Avenue South, as shown in Fig. 1. This network of tunnels conveys the runoff from a 305-acre tributary area that is generally bound by Hennepin Avenue and 1st Avenue North to the east, 12th Street to the south, 4th Avenue South and 7th Avenue South to the west, and 2nd Street South. These tunnels were constructed between 1936 and 1940, except for the Marquette Avenue South tunnel, which was constructed between 1963 and 1964.The CCSTS operates as a gravity flow system. These tunnels were constructed within the St. Peter Sandstone layer of bedrock and emerge from the bedrock at the Mississippi River below St. Anthony Falls. The Central City and the adjacent Chicago Avenue tunnel system converge into a single outfall at the Mississippi River. The runoff discharges from the converged outfall to a side channel of the Mississippi River, called a tailrace, located near the Guthrie Theater. The Minneapolis Division of Surface Water and Sewers provided 32 historic plats detailing the plan and profile of the tunnel system.The tunnel plans show nine different cross-section configurations. Eight configurations within the overall system generally show the same geometric “cathedral” shape with the inside dimensions varying from 1.2 to 1.8 m (4 to 6 ft) in width and 1.8 to 2.4 m (6 to 8 ft) in height. For analysis, these eight configurations were reduced to three configurations with regards to tunnel liner, cross-sectional area and support. For simplicity, the three configurations are described according to the three types of tunnel support used during construction: none required, light timber and heavy timber"

Jun 1, 2019

By J. D. Steenkamp

"In July of 2016 and June 2017, major tap-hole repairs were carried out during the annual shutdown of two 63 MVA submerged arc furnaces producing ferrochromium in South Africa. The hot excavations of the tap-holes allowed for a study of the wear profiles. Subsequent thermodynamic calculations allowed for the quantification of the potential for chemical reaction between refractory and slag or alloy contributing to wear in the tap-hole area. Results from both wear profiling and thermodynamic calculations are reported here. IntroductionFerrochrome (FeCr) is an essential alloy in the production of stainless steel (Gasik, 2013). In 2017, 11.7 Mt of FeCr was produced (Pariser et al., 2018.). The main producers were China (39%), South Africa (29%), Kazakstan (12%), and India (8%).A number of grades of FeCr are available to producers of stainless steel, including high-carbon ferrochrome (HCFeCr) (Gasik, 2013). HCFeCr typically contains 60–70% Cr and 4–6% C (Basson and Daavittila, 2013). When the chromium content is lower (50–55% Cr) and the carbon content higher (6–8% C), it is referred to as charge chrome. Charge chrome is typically produced in South Africa due to the grades of ore available.FeCr is produced in submerged arc furnaces (SAFs) and in open arc furnaces (Mc Dougall, 2013) by carbothermic reduction of oxide raw materials. In a SAF the electrode tips are submerged in a porous charge mix. In FeCr production, the electrical energy is mainly liberated by resistive heating of the wet coke bed (Barker et al., 2007; Steenkamp et al., 2017). Thermally conductive lining design philosophies are typically applied in SAFs producing FeCr (Steenkamp, Denton, and Hayman, 2017; Coetzee, Duncanson, and Sylven, 2010; Coetzee et al., 2010).In July of 2016 and June of 2017, major tap-hole repairs were carried out during the annual shutdown of two 63 MVA SAFs producing FeCr in South Africa. The hot excavations of the tap-holes allowed for a study of the wear profiles. Both SAFs were operated on the same site, by two different operating crews, using the same raw materials. The major difference between them was that the SAF excavated in 2016 was an open SAF (referred to as Furnace A) and the one excavated in 2017 was a closed SAF (referred to as Furnace B). In an open SAF, a gap exists between the top of the steel shell and the roof, with the top of the burden being open to the atmosphere and the CO-rich off-gas being combusted as it escapes. In a closed SAF, the roof is attached to the steel shell and the CO-rich off-gas is collected from an offtake on the roof for further treatment and used in downstream processes.The paper presented here reports the macro-scale observations on refractory wear for the two SAFs, and studies the potential for chemical wear of refractory by slag and alloy as a potential contributing factor to the tap-hole wear observed."

Jun 1, 2019

By Mirian Mamani

Estudio sobre los diferentes tipos de depósitos de zinc ubicables en los Andes Centrales. Tras destacar el extraordinario potencial que ofrece Perú, la autora precisa que debido a que los magmas son fértiles, se formaron yacimientos en columnas corticales favorables para incrementar las concentraciones de zinc en las rocas intrusivas y rocas sedimentarias (calizas y dolomitas); se tienen las mejores estructuras (e.g., fajas corridas y plegadas) que favorecieron el emplazamiento de los fluidos y excitación térmica en el tiempo geológico por radiactividad de los depósitos; y lo más importante, que se encuentran en su mayoría preservados debido a que las tasas de erosión donde afloran son mínimas.

May 31, 2019

By Hebert Arias, Christian Mendoza, Mervin Tapia

El Complejo Pasco —ubicado en la Cordillera Oriental de los Andes de la sierra central del Perú, en el distrito de San Francisco de Asís, provincia y departamento de Pasco— está constituido por las unidades subterráneas de Atacocha y Porvenir, la operación a tajo abierto Glory Hole y tres proyectos brownfield ubicados en la periferia de la concesión. Tanto Atacocha como Porvenir son depósitos tipo skarn, con mineralización distal de Zn y Pb(+/-Au) y proximal de Zn+/-Cu, asociados a cuerpos hipoabisales de composición cuarzoandesítica y andesítica. Estudios y exploraciones recientes muestran otros tipos de sistemas mineralizados, como brechas tectónicas con reactivación hidrotermal tardía, un sistema epitermal de sulfuración intermedia en vetas, cuerpos irregulares, entre otros, y un sistema tipo pórfido. La Falla Milpo-Atacocha, de rumbo N-S, juega un rol importante, ya que los intrusivos (Stock Milpo y Santa Bárbara) que generan la mineralización del tipo skarn están controlados por esta falla. Existe otro tipo de mineralización, asociado al sistema NW-SE (Falla 13): un sistema epitermal de sulfuración intermedia. Este trabajo pretende mostrar los últimos avances en las interpretaciones metalogenéticas, producto de un intenso programa de exploración (aproximadamente 80,000 m. DDH / 2018) y de un programa de recategorización de recursos (a través de 60,000 m. DDH), que permitirá hacer posible una operación sostenible de 12 años.

May 22, 2019

By Adrián Martínez

PyGSLIB es una librería de Python con código abierto para la estimación de recursos minerales. Comprende cinco módulos principales que contienen funciones y ejercicios para trabajar con sondajes, modelos de bloques, geometría computacional con funciones implícitas, geoestadística no linear y geoestadística básica. Inspirada en macros de Datamine, tiene como premisas tanto la reproducción de los resultados como la facilitación de la auditoría de los cálculos. Este documento describe la implementación del software y demuestra su funcionalidad con un caso de estudio.

May 22, 2019

By Osvaldo Aduvire

Desde los años 90, en el Perú se han puesto en vigencia una serie de normas para el desarrollo de proyectos mineros sostenibles, a través de programas de monitoreo continuos recogidos en certificaciones ambientales de obligado cumplimiento. En este trabajo se hace un recuento general de la legislación ambiental implicada en el desarrollo de un proyecto minero, así como un análisis descriptivo de la aplicación de legislación general, transectorial y sectorial vigente a considerar en la formulación y desarrollo de un proyecto minero de exploración.

May 22, 2019

By Alonso Marchena, William Martínez, Joel Otero

En Arequipa, Moquegua y Tacna se han definido diversos arcos magmáticos. En los arcos jurásico, paleoceno y oligo-mioceno ocurren pórfidos de distintas características, los cuales presentan diferencias litogeoquímicas (LaN/YbN>20, Sr/Y>40, Eu/Eu*>1, U/Th>0.27, NbN/TaN>0.7). Estos parámetros pueden ser utilizados como guías de exploración, ya que son anomalías desde el punto de vista litogeoquímico. En caso no haya mineralización visible (depósitos ocultos), el empleo de estos trazadores en unidades ígneas (diques, cuerpos subvolcánicos e intrusivos) puede señalar la probabilidad de encontrar depósitos en profundidad.

May 22, 2019

By Jean Salcedo, Víctor Uribe

El método Structure From Motion implica la extracción de una nube de puntos en 3D, es decir, un conjunto de puntos en un sistema de referencia cartesiano en tres dimensiones, a partir de imágenes en 2D como fotografías. El presente estudio está orientado a la extracción y caracterización de las principales estructuras y su uso en la evaluación geomecánica de los taludes de la carretera Huaraz-Casma. Los datos generados se procesaron mediante el uso de software libre (open source), es decir, gratuito y con la posibilidad de modificar su código de programación para la mejora de los procedimientos, por lo que se demuestra que estas herramientas tienen una aplicabilidad y confiabilidad similar al uso de software de tipo comercial.

May 22, 2019

By Jesús Frisancho, Rosmery Delgado, Enrique Callo, Juan Calizaya

El complejo volcánico Ciénaga-Mirador está conformado por flujos de lava, flujos piroclásticos, tobas de composición andesítica, dacítica y riolítica; asociados a pórfidos daciticos dioríticos y brechas freáticas e hidrotermales con matriz de óxidos. Estos depósitos conforman un borde de caldera y domos a lo largo de fallas EW; la mineralización se presenta en forma de oro libre acompañado con óxidos de hierro, asociados a cuerpos de sílice masiva, “vuggy” y arenosa. Se realizaron dataciones U-Pb en zircones en la Universidad de Otawa (Canadá). Las edades de las rocas intrusivas fueron entre 13.85 ± 0.16 Ma y 14.05 ± 0.24 Ma. Se procesó data de espectrometría de reflectancia (TerraSpec) y las alteraciones hidrotermales fueron reconocidas como sílice-alunita-pirofilita, paragonito-muscovita, muscovita-dickita y caolinita-montmorillonita-illita, las cuales definieron un depósito epitermal de alta sulfuración con transición a pórfido. Con la caracterización petroquímica de magmas fértiles a partir de rocas volcánicas e intrusivas y la ocurrencia mineral a escala distrital y regional se define a Ciénaga-Mirador como un depósito epitermal de Au-Ag y pórfido Au con bajo potencial de desarrollo.

May 22, 2019

By José Calderón

Poderosa tiene sus concesiones en las provincias de Pataz y Bolívar en la región La Libertad y son parte de la zona de amortiguamiento (ZA) del parque nacional Río Abiseo (PNRA) y de la zona de transición (ZT) de la reserva de biosfera Gran Pajatén (RBGP). Esta área natural protegida (ANP) es uno de los dos únicos sitios en el Perú que tienen carácter de patrimonio cultural y natural de la humanidad (doble caracterización dada por Unesco). Poderosa ha firmado un convenio de cooperación interinstitucional con el Servicio Nacional de Áreas Naturales Protegidas por el Estado (Sernanp) del PNRA, el mismo que le ha permitido contar con su asesoría, mejorar los instrumentos ambientales y cumplir a cabalidad los compromisos socioambientales.

May 22, 2019

By Michael Valencia, Alonso Marchena, Fredy Arcos, Miguel Chumbe

Cobrepampa es un depósito de cobre ubicado en Acarí (Caravelí-Arequipa). La mineralización se emplaza en pórfidos dioríticos pertenecientes al intrusivo Cobrepampa (Superunidad Linga) y está constituida por bornita, calcosina, covelina y calcopirita y en la zona de oxidación cuprita, crisocola, malaquita y hematita. El magmatismo es calcoalcalino con alto K. El intrusivo Cobrepampa evoluciona por fraccionamiento y contaminación en una corteza más delgada que la superunidad Linga. Petromineralógicamente se tiene epidotización con diseminaciones de calcopirita, pirita y bornita, gangas de cuarzo y calcita con hematita acicular. Las inclusiones fluidas muestran temperaturas de homogenización de 165.5 - 266.43 °C y salinidad 3.5 - 16.8 % eq. peso NaCl de un mesotermal o epitermal, pero que por sus características geomineralógicas sería un mesotermal. Por tanto, Cobrepampa presenta más de un evento de mineralización: una con magnetita y actinolita, y otro mesotermal de vetas de cuarzo con sulfuros.

May 22, 2019

By Alonso Cepeda, Ignacio Ramos, Enrique Garay

El proyecto Fenix Gold está ubicado en la parte norte de la franja Maricunga, a 120 km de la ciudad de Copiapó en la región de Atacama, Chile. El estudio de prefactibilidad concluido el año 2014 reporta un recurso medido más indicado de 434 Mt con 0.38 g/t Au que contiene 5.25 Moz Au, y un recurso inferido de 58 Mt con 0.32 g/t Au que contiene 0.6 Moz Au. Considerando el recurso medido más indicado se estimó una reserva de 294 Mt con 0.4 g/t Au que contiene 3.7 Moz Au. Se prevé que será una mina a tajo abierto y el oro se recuperará por un proceso de lixiviación convencional. La mineralización aurífera ocurre en la parte alta de una diatrema ubicada en el centro de un volcán del Mioceno Inferior. La mineralización de oro está controlada por estructuras NW y EW de alto ángulo y se manifiesta como venillas bandeadas de cuarzo negro y venillas de cuarzo pirita, el cuarzo es generalmente ópalo y/o calcedonia. Desde el punto de vista geoquímico, la mineralización de oro no está asociada a ningún elemento contaminante. La alteración hidrotermal es muy débil, los feldespatos se alteraron a esmectita e illita. Todas las evidencias descritas indican que el yacimiento Fenix es de tipo epitermal de baja sulfuración.

May 22, 2019

By Adrián Martínez

Se describe la clasificación de intervalos de sondajes usando técnicas de clasificación supervisada de machine learning. Las diferentes soluciones (usando propiedades químicas y geofísicas, descripción textual o imágenes) son presentadas como casos de estudio y categorizadas según su grado de dificultad. Se muestra que el problema de clasificación más complejo es aquel donde los datos de entrenamiento no describen todas las posibles clases o variaciones, y se propone el uso de clasificadores de una clase con autoencoderscomo uno solución a este problema.

May 22, 2019

By Juan Pablo Cedillo, Ernesto Feijoo

Se efectuó un análisis y simulación para la explotación de un placer aluvial, su forma y su delimitación por periodos, para la extracción del mineral (oro) con beneficios económicos constantes. Para ello, se empleó una malla regular de exploración y se obtuvo muestras de diversos estratos del placer, a diferentes profundidades. Los resultados de la simulación delimitan las zonas de explotación por periodos, los mismos que varían según la matriz de iteraciones para el ingreso de los valores en el software SimSched. Así, según estos periodos, se puede conocer la cantidad de material que se debe extraer para obtener una ganancia constante durante la vida útil de la mina.

May 22, 2019

By Kevin Heather, David Portocarrero, Stewart Redwood, Erika Dávila, Hubert Gamarra

La mineralización en el proyecto Antakori (Regulus Resources Inc.) —parte del conjunto de depósitos de Cu-Au-Ag del Mioceno del norte del Perú— es el resultado de los siguientes sistemas hidrotermales sobreimpuestos: 1) un sistema tipo skarn cálcico de Cu-Au-Ag ; 2) un sistema tipo pórfido de Cu-Au; 3) un segundo sistema pórfido de Cu-Au; 4) un sistema epitermal de alta sulfuración Cu-Au-Ag-As-Sb; y 5) un último sistema epitermal de intermedia sulfuración Au-Ag-Zn-Pb-Cu. La diferenciación y conocimiento de dichos sistemas hidrotermales permite establecer criterios de exploración para orientar la perforación hacia zonas mejor mineralizadas.

May 22, 2019

By José Arce

El sistema AG-DAS entró en operaciones en 2015 y su aplicación tiene diversas ventajas sobre el método de polarización inducida convencional. El concepto del sistema fue el uso de múltiples receptores de dos canales, que registran la señal completa con sincronización de tiempo por GPS. La tecnología DAS (sistemas de configuración distribuida, por sus siglas en inglés) brinda mayor confiabilidad en la detección y modelamiento tridimensional de mineralización metálica con geometría compleja a profundidades de hasta más de 800 metros.

May 22, 2019