Шахта Bingham Canyon Mine , более известная среди местных жителей как Kennecott Copper Mine , [3] представляет собой открытую добычу на крупном месторождении порфировой меди к юго-западу от Солт-Лейк-Сити , штат Юта , в горах Оквирр . Шахта является крупнейшей искусственной выемкой и самой глубокой открытой выработкой в мире, [4] [5] которая, как считается, произвела больше меди, чем любая другая шахта в истории — более 19 000 000 коротких тонн (17 000 000 длинных тонн; 17 000 000 т). [5] Шахта принадлежит Rio Tinto Group , британо-австралийской многонациональной корпорации. Медные операции на шахте Bingham Canyon Mine управляются Kennecott Utah Copper Corporation , которая управляет шахтой, обогатительной фабрикой, плавильным заводом и аффинажным заводом . Шахта находится в эксплуатации с 1906 года и привела к созданию карьера глубиной более 0,75 миль (1210 м), [5] шириной 2,5 мили (4 км) и площадью 1900 акров (3,0 кв. мили; 770 га; 7,7 км 2 ). Он был признан Национальным историческим памятником в 1966 году под названием Открытый карьер медной шахты Бингем-Каньон . [2] Шахта пережила огромный оползень в апреле 2013 года и меньший оползень в сентябре 2013 года. [6]
Минералы в виде медной руды были впервые обнаружены в каньоне Бингем в 1848 году двумя братьями, Сэнфордом и Томасом Бингемом, сыновьями Эрастуса Бингема, пионеров ордена Святых последних дней в сентябре 1847 года, которые пасли там свой скот. Они сообщили о своей находке своему лидеру, Бригаму Янгу , который посоветовал не продолжать добычу полезных ископаемых, поскольку выживание и создание поселений имели в то время первостепенное значение. Братья обратились с этой целью, как было указано, и не заявляли права на землю. В 1850 году семья Бингем отправилась заселять то, что сейчас является округом Вебер, оставив каньон, который и сегодня носит их имя. [7] [8]
Шахта Бингем была частью исторического горнодобывающего округа Вест-Маунтин. [9] Только 17 сентября 1863 года, с организацией горнодобывающих округов в штате Юта, [10] началась добыча руды, и потенциал минеральных ресурсов каньона стал широко осознаваться. Первым обнаруженным участком была «Jordan SMCo» (Silver Mining Company) 17 сентября 1863 года, в день организации округа. [11] Вскоре последовали другие горнодобывающие участк, включая Галину [12] и Индепенденс [13] в 1864 году, а также Бакай [14] и Спэниш [15] в 1865 году. Джордж Б. Огилви и 23 других человека обнаружили участок Вест-Джордан в 1870 году. [16] Сначала добыча ограничивалась россыпным золотом, свинцово-серебряным и медно-золотым. Порфировая медь требовала обработки и строительства железной дороги, которая достигла каньона в 1873 году. [17] : 61–62 [18]
Энос Эндрю Уолл начал разрабатывать месторождения в 1887 году. Его обширные туннели и испытательные шурфы на его 200 акрах (81 га) выявили наличие руды, содержащей 2% меди. [17]
Шахты каньона 19 века были относительно небольшими, и только в конце века началась крупномасштабная разработка рудных тел каньона с открытым способом добычи . В 1896 году Сэмюэл Ньюхаус и Томас Вейр приобрели рудник Хайленд-Бой, который был богат медью, серебром и золотом. Вместе они основали Utah Consolidated Gold Mines, Ltd. с английскими инвесторами. Затем они основали Boston Consolidated Gold and Copper Co., Ltd. для разработки низкосортной медной руды, прилегающей к участку Utah Copper Company. [17] : 93–94
Другое важное событие произошло в 1903 году, когда Дэниел С. Джеклинг и Энос А. Уолл организовали компанию Utah Copper Company . Компания Utah Copper немедленно начала строительство пилотного завода в Коппертоне [17] , сразу за устьем каньона, и компания фактически начала добычу в 1906 году [18].
Успех Utah Copper в добыче огромного, но низкосортного порфирового медного рудного тела в каньоне Бингем был основан на решении Джеклина 1904 года использовать открытую добычу, паровые экскаваторы и железную дорогу. Шахта стала образцовым местом для «операций с железнодорожными карьерами», а промышленный комплекс, определяемый шахтой и плавильной операцией ASARCO, сделал ее «крупнейшим промышленным горнодобывающим комплексом в мире» к 1912 году. [17] : 168–170
Utah Copper и Boston Consolidated объединились после того, как их отдельные поверхностные операции сблизились в 1906 году. Kennecott Copper Corporation , созданная для эксплуатации рудников в Кеннекотте, Аляска , приобрела 25 процентов финансового участия в Utah Copper в 1915 году, которое увеличилось до 75 процентов в 1923 году. [17] : 82, 151
Шахта Бингем-Каньон быстро расширялась, и к 1920-м годам регион превратился в улей активности. Около 15 000 человек самых разных национальностей жили в каньоне в больших жилых общинах, построенных на крутых стенах каньона. Население быстро сокращалось по мере совершенствования методов добычи, и несколько шахтерских лагерей были поглощены постоянно расширяющейся шахтой. К 1980 году, когда Ларк был демонтирован, остался только Коппертон в устье каньона Бингем с населением 800 человек.
21 отдельное горнодобывающее предприятие, существовавшее к 1911 году, было объединено в 1970 году в два: Kennecott и The Anaconda Minerals Company. В 1985 году открытые горные работы были остановлены компанией Kennecott's Utah Copper. В 1986 году Kennecott обнаружила золото в близлежащем каньоне Барни. [18]
KCC была куплена Sohio в 1981 году, и рудник был вновь открыт в 1987 году после того, как BP Minerals выкупила активы. В 1989 году Rio Tinto Group приобрела активы, что позволило модернизировать рудник, мельницу и плавильный завод. [17] : 9
Владельцы карьера заменили устаревшую железную дорогу на 1000 вагонов на конвейерные ленты и трубопроводы для транспортировки руды и отходов, что сократило затраты почти на 30% и вернуло производство к рентабельности. [19]
В 9:30 вечера 10 апреля 2013 года на руднике произошел оползень. Около 2,3–2,5 миллиардов кубических футов (65 × 10 6 –70 × 10 6 м 3 ) грязи и камней с грохотом обрушились по стенке карьера. [20] Это, возможно, крупнейший исторический невулканический оползень в Северной Америке. [21] [22] [23] Поскольку крутые стены рудника создавали высокий риск оползней, ранее была установлена интерферометрическая радиолокационная система для контроля стабильности грунта. В результате предупреждений, выдаваемых этой системой, горнодобывающие работы были прекращены накануне в ожидании оползня, и никто не пострадал. [24] Ожидалось, что массивный оползень сократит производство добываемой меди на 100 000 тонн (98 000 длинных тонн; 110 000 коротких тонн). [25] Второй оползень вызвал эвакуацию 100 рабочих 11 сентября 2013 года. [26] Еще один, менее серьезный оползень произошел 31 мая 2021 года. [27]
Подобно другим горнодобывающим предприятиям индустриальной эпохи, рудник исторически оказывал неблагоприятное воздействие на среду обитания рыб и диких животных, а также загрязнял воздух и воду, создавая опасность для здоровья окружающего населения. [28] Различные федеральные агентства, занимающиеся охраной окружающей среды, использовали строгие правовые правила, чтобы оказать давление на дочернюю компанию медного рудника Kennecott, чтобы она соблюдала экологические нормы. С начала 1990-х годов Kennecott потратила более 400 миллионов долларов на очистку пострадавших территорий, чтобы избежать регулирующих законов, которые могли бы поместить их в Национальный список приоритетов Суперфонда (NPL). [29]
На рисунке выше показано сравнение двух спутниковых снимков, использованных для определения изменений в руднике Бингем-Каньон между 1985 и 2016 гг. JuxtaposeJS Embed [30]
Месторождения руды Бингем-Каньон залегают в покрове Бингем . Это порфировые медные месторождения , образованные кварцевым монцонитом- порфиром, внедренным в осадочные породы. Они демонстрируют концентрическую структуру изменений и минералогическую зональность вокруг штока Бингем . Эти зоны включают центральное ядро, содержащее магнетит , за которым следует « зона молибденита с низким содержанием меди, зона борнита - халькопирита -золота с более высоким содержанием меди, зона пирита -халькопирита, зона пирита и самая внешняя свинцово-цинковая зона». [18] : E1, E8
Структурно позднепалеозойские породы были сдвинуты над докембрийским кратоном во время меловой орогенеза Севьер . Эти породы позднее были внедрены и изменены в третичном периоде гранитоидными породами . Это магматическое событие стало источником отложения золота, серебра и других цветных металлов . [18] : E4
Минералы сульфидов меди и молибдена рассеяны в интрузивном штоке и в прилегающих карбонатных осадочных скарнах . Основными стратиграфическими породами в каньоне Бингем являются верхнепенсильванские песчаники , кварциты и известняки , известные как формация Бингем-Майн в группе Оквирр. Центральные порфировые руды образовались в результате гидротермальной циркуляции мантии , в то время как внешняя жила и отложения в осадочных породах образовались при более низкой температуре, когда смешивались магматические и метеорные воды . [18]
Извлеченная руда обрабатывается на плавильном заводе Kennecott в близлежащем городе Магна, штат Юта . Руда проходит через концентратор, где мельницы измельчают ее до консистенции порошка для лица. [31] Затем флотация отделяет пустую породу от металлосодержащих частиц, которые всплывают в виде 28-процентного концентрата меди вместе с меньшим количеством серебра , золота , свинца , молибдена , платины и палладия . Селективный этап флотации отделяет молибденит ( дисульфид молибдена ) от халькопирита .
Отфильтрованный концентрат пульпы подается по трубопроводу на расстояние 17 миль (27 км) в плавильный завод, где он высушивается, а затем вместе с кислородом впрыскивается в печь взвешенной плавки для окисления железа и серы. Окисленное железо снимается, а сернистый газ улавливается и отправляется на местный кислотный завод для преобразования в ценную серную кислоту — миллион тонн в год.
Остается расплавленный сульфид меди , называемый штейном. 70-процентный медный штейн охлаждается водой, образуя твердый материал, похожий на песок, затем впрыскивается с кислородом в печь мгновенного преобразования, которая производит расплавленную медь чистотой 98,6%. Затем эту медь отливают в 700-фунтовые (320 кг) анодные пластины и отправляют по железной дороге на аффинажную фабрику.
На аффинажном заводе анодные пластины прессуются в плоскую форму и перемежаются с катодными заготовками из нержавеющей стали. Автоматизированные роботизированные транспортные средства помещают подготовленные аноды в ячейки, содержащие кислотный электролит . Когда ячейки электризуются, аноды медленно растворяются, освобождая ионы меди, которые осаждаются на катоде в виде 99,99-процентной меди.
Примеси и драгоценные металлы оседают на дне электролизеров в виде анодных шламов . Процесс хлорирования и выщелачивания извлекает золото и серебро, которые плавятся в индукционных печах.
Шахта Бингем-Каньон компании Kennecott является крупнейшей искусственно созданной выработкой в мире и видна невооруженным глазом с орбитального космического челнока . [32] [33] [34] На ней работают около 2000 рабочих, ежедневно из шахты извлекается 450 000 коротких тонн (400 000 длинных тонн; 410 000 т) материала. Электрические экскаваторы могут перевозить до 56 кубических ярдов (43 м 3 ) или 98 коротких тонн (88 длинных тонн; 89 т) руды за один ковш. Руда загружается в парк из 64 больших самосвалов , каждый из которых перевозит 255 коротких тонн (228 длинных тонн; 231 т) руды за раз; сами грузовики стоят около 3 миллионов долларов каждый. Существует пятимильная (8-километровая) серия конвейеров, которые доставляют руду на обогатительную фабрику и флотационную фабрику Copperton . Длина самого длинного конвейера составляет 3 мили (4,8 км). [35]
По состоянию на 2010 год Kennecott Utah Copper была вторым по величине производителем меди в США и обеспечивала около 13–18% потребностей США в меди. [32] [33] Это одна из крупнейших в мире добывающих медных шахт с объемом добычи более 18,7 млн коротких тонн (16,7 млн длинных тонн; 17,0 Мт). Ежегодно Kennecott производит около 300 тысяч коротких тонн (272 кт или 268 тысяч длинных тонн) меди, а также 400 тысяч тройских унций (13,7 коротких тонн, 12,4 тонны или 12,2 длинных тонны) золота, 4 миллиона тройских унций (124 тонны, 137 коротких тонн или 122 длинных тонны) серебра, около 10 тысяч коротких тонн (9100 тонн или 8900 длинных тонн) молибдена [32] и около миллиона коротких тонн (910 кт или 890 тысяч длинных тонн) серной кислоты, побочного продукта процесса плавки. [34] Rio Tinto приобрела Kennecott Utah Copper в 1989 году и инвестировала около 2 миллиардов долларов в модернизацию операций KUC.
Bingham Canyon оказался одним из самых производительных рудников в мире. По состоянию на 2004 год его руда дала более 17 миллионов тонн меди, 715 тонн золота, 5900 тонн серебра и 425 000 тонн молибдена . Стоимость ресурсов, добытых на руднике Bingham Canyon, больше, чем в горнодобывающих регионах Comstock Lode , Klondike и California Gold Raving вместе взятых. Шахты в Чили , Индонезии , Аризоне , Перу , Демократической Республике Конго и Замбии превысили годовой уровень добычи Bingham Canyon в 2023 году. [36] Высокие цены на молибден в 2005 году сделали молибден, произведенный в Bingham Canyon в том году, более ценным, чем медь. [37] Стоимость металлов, произведенных в 2006 году в Bingham Canyon, составила 1,8 миллиарда долларов США. [38] По состоянию на 2023 год в этом месте производилось около 150 000 коротких тонн (140 000 т) медной руды в год. [39]
В 1990 году было обнаружено, что дома, построенные на бывших поймах, были загрязнены высоким содержанием свинца и мышьяка. [40] Мероприятия по очистке 100-летних накопленных последствий начались в 1990-х годах под надзором Департамента качества окружающей среды штата Юта и федерального правительства и продолжаются. [41]
EPA включает "Kennecott South Zone/Bingham" на своей веб-странице суперфонда после того, как в 1994 году ее предложили включить в список суперфонда. Южная зона включает в себя горнодобывающий округ Бингем в горах Оквирр , примерно в 25 милях (40 км) к юго-западу от Солт-Лейк-Сити, карьер, отвалы пустой породы, фабрику Copperton Mill и другие исторические места. Компания избежала нормативных проблем, связанных с нахождением в NPL, добровольно очистив загрязненные земли, альтернативный подход Superfund. Предложение о листинге было отозвано в 2008 году. [42] [43]
К 1904 году в долине Солт-Лейк-Сити было три крупных медеплавильных завода и один свинцовый завод. Выбросы сернистого газа из дымовых труб нанесли значительный ущерб урожаю соседних культур. Зимой 1904–1905 годов фермеры собрались вместе и решили подать иск против плавильных заводов в Окружной суд США в штате Юта. [44] В 1906 году судья Федерального суда Маршалл постановил, что плавильным заводам нельзя плавить руду, содержащую более 10% серы, [45] фактически закрыв все вышеупомянутые заводы.
Kennecott Copper Mines была образована в 1910 году после слияния компаний Utah Copper и Kennecott copper mining. [46] К 1912 году организации по защите окружающей среды жаловались на высокие уровни асбеста , используемого в организации. Kennecott Corporation использовала асбест для предотвращения пожаров, поскольку обработка меди требует очень высоких температур. [47] Медь имеет очень высокую температуру кипения 4644 °F (2562 °C), а также требует использования других химикатов для ее отделения от других металлов и примесей, присутствующих в руде. Асбест имеет микроскопические частицы, которые рассеиваются в атмосфере и способствуют заболеваниям среди рабочих и людей, живущих вблизи шахт. Асбест является причиной таких заболеваний, как плевральный фиброз, кожные бородавки и рак легких . [47] [48]
Корпорация Kennecott также упоминалась как источник выбросов тяжелых металлов, таких как мышьяк и ртуть . [49] К 1940 году мышьяк и ртуть также были одними из проблем, которые были подняты агентствами по охране окружающей среды против корпорации Kennecott . [50] И ртуть , и мышьяк опасны для здоровья даже в небольших количествах. [46] [51]
Расследования в 1980-х годах выявили загрязнение грунтовых вод, вызванное горнодобывающими работами, выбросом опасных материалов. Штат Юта возбудил судебное дело против Kennecott и подал иск о возмещении ущерба шахте в октябре 1986 года за потерю и уничтожение природных ресурсов, в частности грунтовых вод. [53] [54]
Также существовала угроза из-за дамбы хвостохранилища . В инженерном отчете от марта 1988 года содержалась информация о том, что дамба хвостохранилища, затмевающая город Магна, грозит обрушением из-за землетрясения, и что хвостохранилище объемом в миллиард тонн погребет дома поблизости, если дамба хвостохранилища обрушится. Рудник ответил, предложив различные потенциальные стратегии, включая скупку целых участков вблизи хвостохранилища , расчет ответственности компании в случае обрушения дамбы, инвестирование 500 миллионов долларов (или 1,3 миллиарда долларов сегодня) для укрепления дамбы и сговор с государственными регулирующими органами, чтобы скрыть инженерный отчет от общественности. [55]
Начиная с начала 1990-х годов выбросы пыли от горнодобывающей промышленности начали загрязнять прилегающие районы, вызванные зоной вблизи шахты, где уровни PM10 (твердые частицы размером 10 мкм или меньше) начали расти с 28 мкг/м³ до 50 мкг/м³, что создало серьезные проблемы со здоровьем для жителей. Первый отчет о росте PM10 был предложен Шварцем и Докери в 1992 году. Затем, в 1997 году, Картер (профессор Университета имени Бригама Янга ) выдвинул предположение, что выбросы PM10 из шахты вызвали повреждение легких у соседних жителей.
В 1995 году, в связи с научными исследованиями, показавшими, что добыча полезных ископаемых привела к загрязнению грунтовых вод , в штате Юта были приняты законы, обязывающие компании Kennecott платить 37 миллионов долларов (или 74 миллиона долларов по сегодняшним меркам) за контроль загрязнения воды .
В результате сброса сточных вод шахты, содержащих большое количество мышьяка и селена (селен особенно токсичен для птиц, рыб и земноводных), в начале 1990-х годов погибло около 30% популяции рыб. В 1995 году Kennecott, EPA и штат Юта подписали соглашение, в котором говорилось, что Kennecott продолжит очищать сточные воды. [56]
С 2000 по 2011 год на медном руднике Бингем-Каньон произошло множество разливов химикатов . [57]
Агентство по охране окружающей среды подсчитало, что в ходе работы шахты из-за многочисленных разливов и стоков образовался шлейф загрязненных грунтовых вод площадью 72 квадратных мили (190 км 2 ). Долгосрочные последствия загрязнения подземных вод могут включать повышенный спрос на поверхностные водные растворы по мере роста населения долины Солт-Лейк , поскольку округ не сможет использовать запасы грунтовых вод. [57]
В 2007 году Kennecott Utah Copper LLC рассматривала возможность расширения своих земельных владений до ранчо Rose Canyon в южных горах Оквирр и земель Yellow Fork Canyon в округе Солт-Лейк . Kennecott заявляет о своих правах на подачу иска о добыче полезных ископаемых в соответствии с Законом о скотоводческих фермах 1916 года. [58]
В 2008 году Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных Министерства внутренних дел США подала в суд на Kennecott после выброса опасных веществ, включая селен , медь, мышьяк , цинк , свинец и кадмий . Федеральный биолог заявил, что эти химикаты нанесли огромный ущерб экосистемам и ресурсам, которые поддерживают популяции перелетных птиц, а также другим местам обитания рыб и диких животных. [54]
В северной зоне около Магны, штат Юта , обширное южное хвостохранилище собирало хвосты с тех пор, как рудник впервые начал добычу. Kennecott Utah Copper LLC запросила разрешение на проект расширения хвостохранилища (TEP) для расширения хвостохранилища в Магне, которое уже имеет емкость 1,8 млрд коротких тонн (1,6 млрд тонн) [55] и расширения на 721 акр (1,1 кв. миль; 2,9 км 2 ) водно-болотных угодий к югу от Большого Соленого озера . Компания попала под пристальное внимание из-за нестабильности конструкции. The Salt Lake Tribune опубликовала отчет в 2007 году, в котором говорилось, что компания не раскрыла информацию о возможных повреждениях, которые могут возникнуть, если хвостохранилище обрушится в случае сильного землетрясения . [59] С 2001 по 2009 год произошло шесть землетрясений магнитудой от 2,3 до 3,4, при этом средний эпицентр находился всего в трех милях (4,8 км) от Магны . [60]
Шахта Бингем-Каньон была показана в телевизионном фильме 1973 года « Хищные птицы» , где главный герой, пилот вертолета Гарри Уокер (которого играет Дэвид Янссен ), пилотирует свой Hughes 500 в кратере, чтобы выследить трех грабителей банка и их женщину-заложницу в Aérospatiale SA 315B Lama , который прятался за тяжелой горнодобывающей техникой. Она также была представлена в фильме «Основы заботы» . В компьютерной видеоигре American Truck Simulator игроки могут имитировать перевозку грузов на шахте.
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )