資源と素材

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 １．概　　　　要 　１・１　位置 　Los Pelambres 鉱山は，南米チリ第 4 州のアルゼンチンとの国 境沿いに位置し，首都Santiago より北東へ 200km の距離にある。 海抜約3,500m の山間部で露天採掘を行い，採掘した鉱石は一次 クラッシャーで破砕後，南西に12.6km 隔てた海抜約 1,580m の 選鉱場までベルトコンベアで送鉱される。 　銅精鉱は選鉱場から総延長120km の 7 インチパイプラインを 経由して，Los Vilos にある Punta Chungo 港にスラリー流送され， 脱水，貯鉱された後に輸送船およびトラックで海外および国内の 客先へそれぞれ搬出される。モリブデン精鉱は選鉱場内で約 1,200kg ずつ袋詰めされた後，トラックにて搬出される。Los Pelambres 鉱山および Punta Chungo 港の位置をFig. 1 に示す。 　１・２　地質 　Los Pelambres 鉱床が位置するチリ中央部・アンデス地域の地 質は，基盤の古生層，およびそれを覆うアンデス造山帯の堆積岩 および火成岩 ( ジュラ紀～現世 ) により構成される。 　本鉱床はモリブデンを伴う斑岩銅鉱床である。鉱化は白亜紀前 期の安山岩溶岩に貫入する新第三紀の各種斑岩類 ( 石英閃緑岩，

櫻 井 春 生

_{山 口 潔 人}

木 原   靖

_{釜 中   智}

by Haruo SAKURAIa, Kiyoto YAMAGUCHIb, Yasushi KIHARAc and Satoru KAMANAKAd a. Planning & Development Department, Minera Los Pelambres

b. Technology Development Center, Nippon Mining & Metals Co.,LTD. c. Project Department, Minera Los Pelambres.

d. Overseas Project Department, Metals Campany, Mitsubishi Materials Corporation ( Corresponding author: E-mail [email protected])

Los Pelambres 鉱山の操業概要とその特徴*

資源と素材(Shigen − to − Sozai)Vol.122 p.606 − 612(2006) ©2006 The Mining and Materials Processing Institute of Japan

* 2006 年 7 月 28 日受付　11 月 8 日受理 1. 日鉱金属 ( 株 ) 2. 日鉱金属 ( 株 ) 3. 三菱マテリアル ( 株 ) 4. 三菱マテリアル ( 株 ) [ 著者連絡先 ] FAX : 03-5252-5510 ( 三菱マテ・釜中，三上 ) E-mail : [email protected] キーワード：銅，モリブデン，チリ

Los Pelambres Mine (hereinafter referred to as MLP) is located about 200km NE of Santiago in Chile.MLP is a porphyry copper deposit producing molybdenum as a byproduct. Annual production of copper concentrate in 2005 is 867,000t. MLP has two features in the mine site. One is that the strip ratio is lower than the other mines because the overburden was eroded by the glacier. The other is the electric generation using the downhill conveyer belt which transports ore mineral from the mine to the concentrator. Now MLP is going ahead with the construction of the new tailing dam (1,700 Mt) and increasing the mill throughput concentrate from 125,000 ton per day to 140,000 ton per day.

KEY WORDS: Copper, Molybdenum, Chile

The operating profile and the feature of Los Pelambres Mine

Fig.1 The location of Los Pelambres Mine & the port of Punta Chunga.

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 石英モンゾナイト質 ) と熱水角礫岩に伴われる。Los Pelambres 鉱 山周辺の地質を_{Fig. 2 に示す。熱水変質帯の広がりは南北 6.5km・} 東西2.5km であり，鉱体中心部はカリ変質を被っており，周縁部 でプロピライト変質，フィリック変質，珪化が重なる。主要鉱石 鉱物は，初生硫化鉱 (Primary Ore) では黄銅鉱・斑銅鉱，二次富 化鉱 (Secondary Ore) では輝銅鉱・銅藍であり，輝水鉛鉱を伴う。 　１・３　鉱量 　Table 1 に 2005 年 12 月末現在の可採鉱量を示す。 　１・４　開発経緯 　鉱山名のLos Pelambres は，鉱区を流れる川に対する原住民の 呼称に由来し，「動物 ( 毛皮 ) を火傷させる」 ( 酸性が強いため ) という意味がある。1914 年にこの地域の最初の探査活動が行わ れ，その存在が知られるようになった。その後探鉱権が幾度か譲 渡され，1979 年 Anaconda 社が採掘権を取得する。Anaconda 社 は1979 年から 1981 年まで総延長 39,316m のボーリング調査を行 い，1983 年に 1 日あたりの選鉱処理量 60,000 トンを仮定して事 業化調査を行ったが，当時の銅価格の低迷により開発を断念した。 1985 年に Antofagasta PLC 社が採掘権を取得後独自に調査検討を 進め，1992 年に 1 日あたりの選鉱処理量 5,500 トン，年間の金属 銅生産量22,000 トンの坑内掘鉱山 ( 開山時の社名は Compañía Minera Los Pelambres，後に Minera El Chacay に改名 ) を開山する 傍ら，増産検討を開始した。1996 年には 1 日あたりの選鉱処理 量85,000 トンの事業化調査が完了し，1997 年，日本から NLPR ( 日 鉱金属，丸紅，三井物産 ) および MMLP ( 三菱マテリアル，三菱 商事 ) が参画し建設工事を開始した。1999 年，建設工事が完了し， 同年11 月より銅精鉱生産を開始，2000 年 4 月からモリブデン精 鉱生産設備を含む全稼働を開始した。 　１・５　株主構成

　Los Pelambres 鉱山の株主は Antofagasta PLC グループ (60％ ) と 日本企業5 社からなる日本グループ (40％ ) に大別することがで き，日本グループは更にNippon LP Resources B.V. (NLPR：25％ ) とMMLP Holding B.V. (MMLP：15％ ) に別れている。

　Los Pelambres 鉱山の株主構成をTable 2 に示す。 　１・６　生産品目と規模 　各精鉱の年間生産量の推移を_{Table 3 に，チリ国内の生産銅量} 割合をFig. 3 に，にそれぞれ示す。 ２．操業概要 　２・１　採鉱 　1998 年 10 月より先行剥土を開始し 2000 年 4 月完了した。トラッ 606 〈 _{44 〉} 607 〈 _{45 〉} 凡例 後期斑岩 崩積土 角礫岩 斑岩（B） 石英閃緑岩 石英－長石斑岩 安山岩 地質構造 最終採掘ピット 0 500 m 凡例 後期斑岩 崩積土 角礫岩 斑岩（B） 石英閃緑岩 石英－長石斑岩 安山岩 地質構造 最終採掘ピット 0 崩積土 角礫岩 斑岩（B） 石英閃緑岩 石英－長石斑岩 安山岩 地質構造 最終採掘ピット 0 500 m

Fig.2 Geological map around Los Pelembres Mine. Table 1 　 The minable reserves.

Codelco, 31% Escondida, 22% Collahuasi, 9% Sur Andes, 6% El Abra, 4% Candelaria, 4% Zaldivar, 3% Montos Blancos, 3% Carro Colorado, 2% その他, 9% Los Pelambr es, 7% Los Pelambres鉱山はチリ国内４位

Fig.3 The Share of Cu production in Chile in CY 20041)_. Table 2 　 The stockholders of Los Pelambres Mine.

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 常2 ベンチ (30m) 堀下がるごとに 12.5m の犬走りを残し，ピット 内主要道路幅35m を含め，ピット壁面傾斜は 45 度～ 48 度とな るよう設計している。Fig. 7 に典型的な採掘状況を示す。 　運搬は，主要ズリ堆積場および鉱石一次クラッシャーが高度の 低いところに位置するため，終掘までの平均運搬距離4.6km にお いて，傾斜5% を区切りとして，水平運搬割合 47%，上り運搬割 合25%，下り運搬割合 28% となる。ピット内主要道路は幅 35m で， トラックの設計保証傾斜より最大傾斜は10% としている。 　低剥土比実現のためにはできるだけピット壁面を急傾斜に保つ 必要があるが，壁面崩壊を起こさないように，あるいは崩壊の前 兆をいち早く察知し対処するために，Los Pelambres 鉱山では以 下対策を取っている。 ・ 発破の衝撃が壁面にできるだけ伝わらないよう，ベンチの大規 模発破前に対象ベンチと壁面をあらかじめ隔離する目的で，壁 面に沿った線上で小規模な発破を行っている (Pre-Splitting)。 ・ 地下水湧出による壁面劣化を防止すると共に，斜面安定性を向 上させるため，垂直および水平方向のボーリング孔で水抜きを 行っている。水抜き排水量は計約160l/ 秒。 ・ 壁面の動きを連続的に監視するため，観測対象地点に設置した 反射板に所定の位置よりレーザーを照射し，その変位を観測し 続けている。変位が担当者により設定された限界値を超えた場 合，常時有人の操業モニター室に自動で警告が発せられ，モニ ター室担当者より採鉱担当責任者に連絡がなされるとともに当 該地域の立ち入り禁止措置を行い，地質工学担当者の調査によ り対応処置を決定する。Fig. 8 に水抜きの様子を，Fig. 9 に東 側山頂部に設置してあるレーザー発射建屋を示す。 　 また，採掘は海抜高度の高いアルゼンチン国境沿いの山間部で 行われているため，夏季でも乾燥した涼しい気候であり，冬季 に は 降 雪 が あ る (1990 年 ～ 2005 年 の 年 間 降 雪 量 の 平 均 は 328cm)。Los Pelambres 鉱山では積雪による災害事故を防止す るため以下の対策を講じている。

ク (K830E， K930，CAT797A) と大型ショベル (PH4100A，PH4100 XPB) およびフロントエンドローダー (L1800，L1850) を使用した 露天掘採掘を行っている。操業は，12 時間勤務 2 交代制による 24 時間操業，年間 365 日稼働である。操業開始以来，年々選鉱 処理量は順調に増えてきており，採掘量も増大させて対応してき た。2005 年 9 月現在のピット写真をFig. 4，2005 年 12 月末のピッ ト概略図をFig. 5 に，採掘実績推移を Fig. 6 に，主要採掘重機を Table 4 に示す。 　採掘ピットは北，東，西を山に囲まれており，南端に鉱石一次 クラッシャーを配置する。Fig.5 のように，2005 年末現在におい て1.7km 四方 ( 最深部海抜 2,990m) に 3 箇所の採掘を行っている が，今後終掘までの40 年で東西南北へピットを拡大し，最終的 には南北方向に最大3.9km，東西方向に最大 3.1km，最深部海抜 2,600m となる予定である。稼行最大高度は海抜 3,995m である。 　採掘は，周囲山肌の斜面をベンチ高さ15m として掘下がって いる。ベンチ高さは，最適生産性を達成すべく大型ショベルの最 大採掘稼行高さにあわせて設定した。ベンチ幅は，大型ショベル の左右でトラックに積込み可能とすべく最小で60m 確保し，通

Fig.4 Pit (Northwest Wall) in Septmber, 2005.

Fig.6 The change of the production.

Fig.7 The tipical pattern of mining. Table 4 　 The main heavy machines in Jan.2006.

Fig.5 The outline drawing of the pit in Dec.2005.

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 ・ 冬季操業管理を役割とする部署を擁し，その部署により気象状 況・作業環境を常時観測し定期的に各所へ状況報告を行うとと もに，状況にあわせて社内の冬季操業規定に従い適切な指示を 与えている。以下の対策についても本部署の担当となる。 ・ 降雪に備え，常時雪除車を稼動できる状態に保っている。 Fig. 10 に除雪車を示す。 ・ 雪崩の危険性がある区域を調査により特定している。 ・ 採掘対象区域外の雪崩の危険性がある区域には，斜面に雪崩防 止用柵を設置している。_{Fig. 11 に雪崩防止用柵を示す。} ・ 採掘対象区域内の雪崩の危険性がある区域では，積雪が大規模 雪崩を起こすほどの量に達する前に，除雪用大砲を斜面に打ち 込み積雪を除去している。_{Fig. 12 に除雪用大砲を示す。} ・ 採掘ピットより移動できなくなった場合に備え，現場作業員を 収容できるだけの設備を備えた一時待避宿泊所を建設してい る。Fig. 13 に一時待避宿泊所を示す。 　２・２　一次破砕および鉱石運搬 　採掘した鉱石は一次クラッシャー (Fuller 社製 60”× 110”型ジャ イ レ ト リ ー ク ラ ッ シ ャ ー，750kw) で 破 砕 後， 有 効 貯 鉱 容 量 18,000 トン，総貯鉱容量 72,000 トンの採鉱側ストックパイルに 貯鉱される。 　ストックパイル下部にある4 台のベルトフィーダーで抜き出さ れた鉱石は，幅1,800mm，長さがそれぞれ 6.0km，5.3km，1.4km の3 台の粗鉱ベルトコンベアにより，南西に 12.6km 隔てた選鉱 場側ストックパイルまでの下り勾配を毎秒6m の速度で運搬され る。粗鉱ベルトコンベアの大部分は総延長12km，5.2m × 4m 断 面のトンネル内に設置されている。 　また，平均下り勾配10 度を利用し，Siemens 社製のドライブモー ターにより載荷時の発電が行われており，1 時間当たり 7,000 ト ンの粗鉱運搬で約15mw の発電が可能である。Fig. 14 に 3 台の コンベア仕様および模式図を，Fig. 15 にベルトコンベアの概観 を示す。 　２・３　人員 　Table 5 に，2006 年 1 月現在の人員構成を示す。採鉱，選鉱， 港においては，主要工程の運転操業を直轄で行い，機械設備メン テ ナ ン ス を 業 者 に 委 託 し て い る。 操 業 外 人 員 と は， 現 在Los Pelambres 鉱山で着手している新規尾鉱ダム建設工事および増産 のための設備拡張工事の人員である。 ３．特　　　　徴 　３・１　低剥土比 　採掘鉱石中の銅品位とズリを含めた平均銅品位をTable 6 に示 608 〈 _{46 〉} 609 〈 _{47 〉}

Fig.8 The dranage by the horizontal drilling.

Fig.9 The building for irradiating with the laser to monitor the wall.

Fig.10 The snow removal machine. Fig.11 Avalanche protection fence.

Fig.12 The snow removal cannon. Fig.13 The temporary refuge.

Table 5 　 Employees.

Fig.14 The specifications of the belt conveyorfor ore transportation and a frame format.

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 きる。_{Fig. 18 に運搬量と発電量計算値の関係を，Table 7 に実績} をそれぞれ示す。 ４．今後の計画 ( プロジェクト ) 　４・１　_{Mauro ダムプロジェクト} 　操業開始から今日まで使用しているQuillayes ダムの堆積容量 は約257 百万トンであることが事業化調査時に既に算出されてお り，その堆積可能期間は1 日あたりの選鉱処理量が 85,000 トン の場合は約8 年強，125,000 トンの場合は約 6 年弱であることが 確認されていた。途中，2002 年 9 月の水理局 (DIA) からの認可 取得により，ダム堤体の嵩上げ計画を変更 (175m → 198m) し， その堆積容量を約360 百万トンに増やしたが，操業開始直後から Quillayes ダムに続く尾鉱ダム建設のための調査が慎重に行われ， 1,700 百万トンの堆積容量を持つ Mauro ダムの建設が最終的に選 択された。1 日あたりの選鉱処理量が 125,000 トンの場合は約 37 年間堆積が可能となる。 　2003 年 5 月，Mauro ダムの利用，ズリ堆積場の拡張および粗 鉱ベルトコンベアの最大能力である1 日あたりの選鉱処理量 175,000 トン操業を組み合わせて，国の環境機関に対して環境認 可 (EIA) を申請。2004 年 4 月の条件付き認可を経て，2004 年 11 月に最終的な環境認可を取得した。 　2007 年 9 月の運転開始を目指して現在建設工事が続けられて いる。 主な工事内容は下記の通り。 ・ 上流側設備 ( スクリーン，ポンプ等 ) 設置工事 ・ 配管敷設用土木工事および敷設作業 ( 含 3 箇所の橋梁建設工事 ) ・ ト ン ネ ル 建 設 工 事 (Coiron：2.5km，La Guardia：2.3km，Las Animas II：3.6km の 3 区間 ) ・ 還元水取水，送水設備建設 ・ Mauro ダム内各種建設工事 ( スターターダム造成，貯水設備， 集水設備，排水溝敷設等 ) 　Mauro ダムプロジェクトの概要をFig. 19 に示す。 　４・２　増産プロジェクト 　今後次第に低下する粗鉱品位および二次富化鉱石と比較して明 す。Los Pelambres 鉱山の鉱石銅品位は低くても，剥土比が低い ためズリを含めた採掘全量に対する銅品位はチリ国内の他主要銅 鉱山と遜色ない。 　低剥土比の実現は，鉱床生成後にかぶりを氷河に削られた谷底 に 残 存 す る 鉱 石 を 主 要 な 採 掘 対 象 し て い る こ と に 起 因 す る。 Fig. 16 は採掘前および今後の予想断面であり，高品位の鉱石が 谷底の地表近くに賦存し，剥土比が低いことを示している。 　３・２　粗鉱ベルトコンベアの運転実績および発電効果 　粗鉱ベルトコンベアは選鉱場への鉱石供給を100% 行ってお り，3,047m レベルより 1,580m レベルの選鉱場まで延長 12.6km を安く安定して運搬することをその役割とする。コンベアの総延 長12.6km のうちほとんどは掘削されたトンネル内に設置されて いる。 　本コンベアの特徴は，標高差約1,300m の下り運搬といえる。 この標高差によりドライブモーターで発電を行い，電力は操業に 還元し，ベルトコンベア以外の総電力コストの約10% を還元で

Fig.16 The cross section and the grade of Cu.

Fig.17 Belt conveyor drive (Motor,gear box,brake,etc.). Table 6 　 Strip ratio and grade of Cu.

Table 7 　 The operate result of the belt conveyor and the production of electricity.

Fig.18 Rerationship between generation potential and transport rate.

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 らかに硬い初生硫化鉱割合の増加により，精鉱生産量が次第に減 少することが予想されている。選鉱処理量の増量により現在の販 売規模を少しでも長く維持することが以前より検討されてきた。 　Fig. 20 に今後予想される粗鉱中の銅品位および初生硫化鉱割 合を示す。 　 尚， 計 画 に 用 い ら れ た カ ッ ト オ フ 銅 品 位 は2016 年 ま で が 0.60％，2021 年までが 0.55％，2024 年までが 0.50％，2026 年ま でが0.45％で，以降 0.40％としている。 　現在の選鉱場の設備は，選鉱場以降十分な処理能力を有してお り，非常に高い稼働率で安定した生産を継続していることから， これまで機械能力的にほぼ最大の処理量を達成し，二次富化鉱石 の1 日あたりの選鉱処理量の平均は 125,000 トンとなっている。 このような条件下で，粗鉱ベルトコンベアの最大連続積載能力で ある1 日あたりの選鉱処理量 175,000 トンを最大値とし，数パター ンの選鉱処理量に対して，技術面および経済面からの詳細な比較 調査が実施された。 　2005 年 5 月に既存磨鉱設備の増強とボールミル 1 台の新設， 浮選設備の新設を中心とする1 日あたりの選鉱処理量 140,000 ト ンの増産プロジェクトの実施が選択された。プロジェクトの完工 は2007 年 4 月を予定している。 　主な工事内容は下記の通り。 ・ 選鉱処理量増加に伴う採鉱重機の購入。( ショベル 1 台，トラッ ク3 台 ) ・ 一次クラッシャー増強工事 ( 回転数増加 )。 ・ 粗鉱ベルトコンベア増強工事 ( モーター追加による速度増加， 冷却設備新設，制動設備新設等 )。 ・ SAG ミル増強工事 (17,000hp → 20,000hp) ・ Ball ミル増強工事 (9,500hp → 10,500hp) ・ 5 台目の Ball ミルの新設。 ・ 250m3浮選機5 台× 2 列の新設。 ・ 1500hp の再磨鉱用タワーミルの新設。 ・ 220kv および 23kv 変圧設備の増設。 ・ 上記設置のための建屋，ブリッジクレーン，タワークレーンの 新設 ・ 尾鉱シックナーの増強工事 ・ 凝集剤装置の新規設置，試薬添加装置の改善，浮選関係機器設置 ・ ( ペブルクラッシャーが一台増設になるが，本工事はオペレー ションサイドが担当 ) 　上述した通り，選鉱場以降の設備には若干の余裕があるため， プロジェクトの技術精査は一次クラッシャー，SAG ミル，Ball ミルといった既存の破砕，磨鉱設備がどの程度増強可能であるか の機械的検討から開始された。 　また，JKTech 社の選鉱処理シミュレーターである JKSimmet が 特にこれまでの鉱石種類別の磨鉱情報とよくマッチングすること から，本シミュレーターを用いて磨鉱設備を機械的に増強した場 合の処理量の増加予測を実施し，設計の基礎情報としている。 JKSimmet によるシミュレーション結果をFig. 21 に示す。岩石の 硬さと供給量により，ミルの処理量が変化することが分かる。 本プロジェクトにより期待される1 日あたりの選鉱処理量と現状 での予測との比較をFig. 22 に示す。Fig.22 に示すように，粉砕 性の悪い一次富化鉱が増加すると，ミルの処理能力は低下する。 本プロジェクトの概念図を_{Fig. 23 にそれぞれ示す。枠で囲まれ} た箇所が本プロジェクトによる増強箇所である。 610 〈 _{48 〉} 611 〈 _{49 〉}

Fig.19 Mauro Dam project.

Fig.20 Cupper head grade and ratio of primary ore.

Fig.21 Relationship between SAG mill load and change in throughput by JKSimmet.

資源と素材 Shigen-to-Sozai Vol.122 （2006） No.12 ５．おわりに 　Los Pelambres 鉱山は，既述特徴および安全な操業を主要因とし， さらなる改善向上を目指しつつ安定した競争力のある操業を日々 達成していることを最後に付記したい。Fig. 24 に百万延労働時 間あたりの労働災害件数を示す。休業災害率 (IF，棒グラフ左側 ) は，操業開始以来常に業界平均 (IF indust.，折線グラフ下側，た だし2005 年は実績見込み ) を大幅に下回り，かつ不休災害も含 んだ災害率 (IFT，棒グラフ右側 ) においては年々減少している。 これは，通常行われている安全教育，安全活動の効果はもちろん のこと，ISO9001，ISO14001，OHSAS18001 などの国際標準化プ ログラムを積極的に取り入れることで，品質管理，環境保全のみ ならず，安全に対しても従業員の意識が高まってきているからで はないかと思われる。 References

1) COMPENDIO de la MINERIA CHILENA 2005.

Fig.23 Fig.24 The change of IF and IFT.