Madencilik
Madencilik, değerli minerallerin veya diğer jeolojik malzemelerin, genellikle bir cevher kütlesi, damar, damar, resif veya plaser yatağından Dünya'dan çıkarılmasıdır. Bu yatakların hammadde için kullanılması, madende bulunan malzemelerin çıkarılması, rafine edilmesi ve malzemeyi kullanabilecek üreticilere taşınması için gereken ekipman, işgücü ve enerjiye yatırım yapmanın ekonomik uygulanabilirliğine dayanmaktadır. ⓘ
Madencilikle çıkarılan cevherler arasında metaller, kömür, petrol şisti, değerli taşlar, kireçtaşı, tebeşir, boyut taşı, kaya tuzu, potas, çakıl ve kil bulunmaktadır. Madencilik, tarımsal süreçlerle yetiştirilemeyen ya da bir laboratuvar veya fabrikada yapay olarak üretilemeyen çoğu malzemeyi elde etmek için gereklidir. Daha geniş anlamda madencilik, petrol, doğal gaz ve hatta su gibi yenilenemeyen herhangi bir kaynağın çıkarılmasını içerir. Modern madencilik süreçleri, cevher kütlelerinin araştırılmasını, önerilen bir madenin kâr potansiyelinin analizini, istenen malzemelerin çıkarılmasını ve maden kapatıldıktan sonra arazinin nihai olarak ıslah edilmesini veya restorasyonunu içerir. ⓘ
Madencilik faaliyetleri, hem madencilik faaliyeti sırasında hem de maden kapandıktan sonra olumsuz bir çevresel etki yaratabilir. Bu nedenle, dünya ülkelerinin çoğu bu etkiyi azaltmak için düzenlemeler yapmıştır; ancak madenciliğin genellikle kırsal, uzak veya ekonomik olarak çökmüş topluluklar için iş yaratmadaki büyük rolü, hükümetlerin bu tür düzenlemeleri tam olarak uygulamada başarısız olabileceği anlamına gelir. İş güvenliği de uzun zamandır bir endişe kaynağıdır ve modern uygulamaların yürürlüğe konduğu yerlerde madenlerdeki güvenlik önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Ayrıca, özellikle gelişmekte olan ekonomilerde, düzenlenmemiş veya yetersiz düzenlenmiş madencilik, sıklıkla yerel insan hakları ihlallerine ve kaynak çatışmalarına katkıda bulunmaktadır. ⓘ
Madencilik, yeraltındaki maden cevherlerinin araştırılması, çıkarılması ve işletilmesiyle ilgili teknik ve yöntemlerin bütünüdür. Yer kabuğunda bulunan cevher, endüstriyel hammadde, kömür ve petrol gibi ekonomik ekli doğal hammaddeyi sağlamaktır. Ekonomik önemi bulunan mineralleri rasyonel bir şekilde endüstriye sağlamak için geliştirilmiş uygulamalı bilim dalıdır. Maden yataklarının aranması, projelendirilmesi, işletilmesi ve çıkarılan madenin zenginleştirilmesi ile ilgili işlemleri içerir. ⓘ
Tarihçe
Tarih Öncesi
Medeniyetin başlangıcından bu yana insanlar taş, seramik ve daha sonra da Dünya yüzeyine yakın yerlerde bulunan metalleri kullanmışlardır. Bunlar ilk alet ve silahların yapımında kullanılmıştır; örneğin kuzey Fransa, güney İngiltere ve Polonya'da bulunan yüksek kaliteli çakmaktaşı, çakmaktaşı aletlerin yapımında kullanılmıştır. Çakmaktaşı madenleri, taş damarlarının yeraltında şaftlar ve galeriler tarafından takip edildiği tebeşir bölgelerinde bulunmuştur. Grimes Graves ve Krzemionki'deki madenler özellikle ünlüdür ve diğer çakmaktaşı madenlerinin çoğu gibi Neolitik kökenlidir (MÖ 4000-3000 civarı). Baltalar için çıkarılan ya da toplanan diğer sert kayalar arasında İngiliz Göller Bölgesi'nde bulunan Langdale balta endüstrisinin yeşil taşı da yer almaktadır. Arkeolojik kayıtlarda bilinen en eski maden Eswatini'deki (Svaziland) Ngwenya Madeni'dir ve radyokarbon tarihlemesi yaklaşık 43.000 yıllık olduğunu göstermektedir. Bu bölgede Paleolitik insanlar kırmızı pigment aşı boyası yapmak için hematit çıkarmışlardır. Macaristan'daki benzer yaştaki madenlerin, Neandertallerin silah ve aletler için çakmaktaşı çıkarmış olabilecekleri yerler olduğuna inanılmaktadır. ⓘ
Antik Mısır
Eski Mısırlılar Maadi'de malakit madenciliği yapmışlardır. Mısırlılar ilk başlarda parlak yeşil malakit taşlarını süs eşyaları ve çanak çömlek yapımında kullanmışlardır. Daha sonra, MÖ 2613 ve 2494 yılları arasında, büyük inşaat projeleri, Mısır'da bulunmayan mineralleri ve diğer kaynakları temin etmek için yurtdışına Wadi Maghareh bölgesine keşif gezileri yapılmasını gerektirdi. Turkuaz ve bakır ocakları da Wadi Hammamat, Tura, Aswan ve Sina Yarımadası ile Timna'daki diğer çeşitli Nübye yerleşimlerinde bulunmuştur. ⓘ
Mısır'da madencilik en erken hanedanlıklar döneminde başlamıştır. Nubya'daki altın madenleri Antik Mısır'daki en büyük ve en kapsamlı madenler arasındaydı. Bu madenler Yunan yazar Diodorus Siculus tarafından tanımlanmış ve altını tutan sert kayayı parçalamak için kullanılan yöntemlerden biri olarak ateş yakmaktan bahsetmiştir. Komplekslerden biri bilinen en eski haritalardan birinde gösterilmiştir. Madenciler cevheri ezip ince bir toz haline getirdikten sonra altın tozu elde etmek için bu tozu yıkıyorlardı. ⓘ
Antik Yunan ve Roma
Avrupa'da madenciliğin çok uzun bir geçmişi vardır. Yunan şehir devleti Atina'yı desteklemeye yardımcı olan Laurium'un gümüş madenleri buna örnektir. Bu madenlerde 20.000'den fazla köle çalışmasına rağmen, teknolojileri Bronz Çağı'ndaki öncülleriyle temelde aynıydı. Thassos adası gibi diğer madenlerde, MÖ 7. yüzyılda gelen Parialılar tarafından mermer çıkarılmıştır. Mermer uzaklara gönderilmiş ve daha sonra arkeologlar tarafından Amfipolis mezarı da dahil olmak üzere binalarda kullanıldığı bulunmuştur. Büyük İskender'in babası Makedonyalı Philip II, askeri seferlerini finanse etmek için MÖ 357 yılında Pangeo Dağı'ndaki altın madenlerini ele geçirmiştir. Ayrıca sikke basmak için Trakya'daki altın madenlerini ele geçirdi ve sonunda yılda 26 ton üretti. ⓘ
Ancak büyük ölçekli madencilik yöntemlerini, özellikle de çok sayıda su kemeriyle maden başına getirilen büyük hacimli suyun kullanımını geliştirenler Romalılar olmuştur. Su, hidrolik madencilik olarak adlandırılan aşırı yük ve kaya kalıntılarını kaldırmanın yanı sıra ufalanmış veya ezilmiş cevherleri yıkamak ve basit makineleri çalıştırmak gibi çeşitli amaçlar için kullanıldı. ⓘ
Romalılar cevher damarlarını aramak için büyük ölçekte hidrolik madencilik yöntemlerini kullanmış, özellikle de artık kullanılmayan ve hushing olarak bilinen bir madencilik şeklini kullanmışlardır. Maden başına su sağlamak için çok sayıda su kemeri inşa ettiler ve burada su büyük rezervuarlarda ve tanklarda depolandı. Dolu bir depo açıldığında, su seli üstteki yükü savaklayarak alttaki ana kayayı ve altın taşıyan damarları ortaya çıkarıyordu. Daha sonra kayayı ısıtmak için ateş yakılarak kaya işlenir ve bu işlem bir su akışı ile söndürülürdü. Ortaya çıkan termal şok, kayayı çatlatarak üstteki tanklardan gelen daha fazla su akışıyla çıkarılmasını sağlıyordu. Romalı madenciler Cornwall'daki kasiterit yataklarını ve Pennines'deki kurşun cevherini işlemek için benzer yöntemler kullanmışlardır. ⓘ
Savurma yöntemleri Romalılar tarafından MS 25 yılında İspanya'da büyük alüvyonlu altın yataklarını işletmek için geliştirilmiştir; en büyük alan yedi uzun su kemerinin yerel nehirlere bağlandığı ve yatakları savurduğu Las Medulas'tır. Romalılar ayrıca Cartagena (Cartago Nova), Linares (Castulo), Plasenzuela ve Azuaga gibi birçok madende bulunan argentifer galen içindeki gümüşten de yararlanmıştır. İspanya en önemli maden bölgelerinden biriydi, ancak Roma İmparatorluğu'nun tüm bölgeleri sömürülmüştü. Büyük Britanya'da yerliler binlerce yıldır maden çıkarıyordu, ancak Romalıların Britanya'nın kaynaklarına, özellikle de altın, gümüş, kalay ve kurşuna ihtiyacı olduğundan, Roma fethinden sonra operasyonların ölçeği çarpıcı bir şekilde arttı. ⓘ
Roma teknikleri yüzey madenciliği ile sınırlı değildi. Açık ocak madenciliği artık mümkün olmadığında cevher damarlarını yeraltında takip ettiler. Dolaucothi'de damarları durdurdular ve durdurdukları damarları boşaltmak için çıplak kayanın içinden çukurlar açtılar. Aynı çukurlar, özellikle ateş yakma yöntemi kullanıldığında önemli olan havalandırma için de kullanılmıştır. Sahanın diğer kısımlarında, su tablasına girdiler ve çeşitli makineler, özellikle de ters su çarkları kullanarak madenleri susuzlaştırdılar. Bunlar İspanya'da Rio Tinto'daki bakır madenlerinde yaygın olarak kullanılmış olup, bir dizide çiftler halinde düzenlenmiş ve suyu yaklaşık 24 metre (79 ft) kaldıran bu tür 16 çark bulunmaktaydı. Bunlar, madencilerin üst çıtaların üzerinde durduğu koşu bantları olarak çalıştırılmıştır. Eski Roma madenlerinde bu tür cihazların birçok örneği bulunmuştur ve bazı örnekler şu anda British Museum ve Galler Ulusal Müzesi'nde muhafaza edilmektedir. ⓘ
Ortaçağ Avrupası
Bir endüstri olarak madencilik Ortaçağ Avrupa'sında dramatik değişiklikler geçirmiştir. Erken Ortaçağ'da madencilik endüstrisi esas olarak bakır ve demir çıkarılmasına odaklanmıştı. Diğer değerli metaller de, özellikle yaldızlama veya sikke yapımında kullanılmaktaydı. Başlangıçta birçok metal açık ocak madenciliği yoluyla elde ediliyordu ve cevher öncelikle derin maden kuyuları yerine sığ derinliklerden çıkarılıyordu. 14. yüzyıl civarında, silah, zırh, üzengi ve at nalı kullanımının artması demire olan talebi büyük ölçüde artırmıştır. Örneğin Ortaçağ şövalyeleri kılıç, mızrak ve diğer silahlara ek olarak genellikle 100 libreye (45 kg) kadar plaka veya zincir bağlantı zırhla yüklüydü. Askeri amaçlar için demire olan büyük bağımlılık, demir üretimini ve çıkarma işlemlerini teşvik etti. ⓘ
1465'teki gümüş krizi, tüm madenler mevcut teknolojiyle artık kuyuların pompalanarak kurutulamayacağı derinliklere ulaştığında meydana geldi. Bu dönemde banknot, kredi ve bakır sikke kullanımının artması değerli metallerin değerini ve onlara olan bağımlılığı azaltmış olsa da, altın ve gümüş ortaçağ madenciliğinin hikayesi için hala hayati önem taşımaya devam etmiştir. ⓘ
Toplumun sosyal yapısındaki farklılıklar nedeniyle, maden yataklarının giderek daha fazla çıkarılması on altıncı yüzyılın ortalarında Orta Avrupa'dan İngiltere'ye yayıldı. Kıtada maden yatakları kraliyete aitti ve bu kraliyet hakkı güçlü bir şekilde korunuyordu. Ancak İngiltere'de kraliyetin maden hakları, 1568 tarihli bir yargı kararı ve 1688 tarihli bir kanunla altın ve gümüşle (İngiltere'nin neredeyse hiç yatağı yoktu) sınırlandırıldı. İngiltere'de demir, çinko, bakır, kurşun ve kalay cevherleri vardı. Mülkleri altındaki ana metallere ve kömüre sahip olan toprak sahipleri, bu metalleri çıkarmak ya da yatakları kiralamak ve maden işletmecilerinden telif ücreti almak için güçlü bir teşvike sahipti. İngiliz, Alman ve Hollanda sermayesi maden çıkarma ve arıtmayı finanse etmek için bir araya geldi. Yüzlerce Alman teknisyen ve vasıflı işçi getirildi; 1642'de 4.000 yabancıdan oluşan bir koloni kuzeybatı dağlarındaki Keswick'te bakır çıkarıyor ve eritiyordu. ⓘ
Su değirmenleri şeklinde su gücünün kullanımı yaygındı. Su değirmenleri cevherin kırılmasında, cevherin kuyulardan çıkarılmasında ve dev körüklere güç vererek galerilerin havalandırılmasında kullanılıyordu. Kara barut madencilikte ilk kez 1627 yılında Macaristan Krallığı'na bağlı Selmecbánya'da (günümüzde Banská Štiavnica, Slovakya) kullanıldı. Kara barut, cevher damarlarını gevşetmek ve ortaya çıkarmak için kaya ve toprağın patlatılmasını sağladı. Patlatma, ateş yakmaktan çok daha hızlıydı ve daha önce geçilemeyen metallerin ve cevherlerin çıkarılmasına izin veriyordu. 1762 yılında aynı kasabada dünyanın ilk madencilik akademisi kuruldu. ⓘ
Demir saban demiri gibi tarımsal yeniliklerin yaygın olarak benimsenmesinin yanı sıra metalin yapı malzemesi olarak giderek daha fazla kullanılması da bu dönemde demir endüstrisinin muazzam büyümesinde itici bir güç olmuştur. Arrastra gibi icatlar İspanyollar tarafından maden çıkarıldıktan sonra cevheri toz haline getirmek için sıklıkla kullanılmıştır. Bu cihaz hayvanlardan güç alıyordu ve tahıl harmanında kullanılan prensiplerin aynısını kullanıyordu. ⓘ
Ortaçağ madencilik teknikleri hakkındaki bilgilerin çoğu Biringuccio'nun De la pirotechnia'sı gibi kitaplardan ve muhtemelen en önemlisi Georg Agricola'nın De re metallica'sından (1556) gelmektedir. Bu kitaplar Alman ve Sakson madenlerinde kullanılan birçok farklı madencilik yöntemini detaylandırmaktadır. Agricola'nın ayrıntılı olarak açıkladığı ortaçağ madenlerindeki en önemli sorun, maden kuyularından suyun çıkarılmasıydı. Madenciler yeni damarlara erişmek için daha derinlere indikçe, su baskını çok gerçek bir engel haline geldi. Mekanik ve hayvan gücüyle çalışan pompaların icadıyla madencilik endüstrisi önemli ölçüde daha verimli ve müreffeh hale geldi. ⓘ
Afrika
Afrika'da demir metalürjisinin geçmişi dört bin yıl öncesine dayanmaktadır. Altın, 7. yüzyıldan 14. yüzyıla kadar süren Sahra ötesi altın ticareti sırasında Afrika için önemli bir meta haline gelmiştir. Sahra Çölü'ndeki madenler ve kaynaklar nedeniyle Afrika'nın büyük bölümünde bol miktarda tuz bulunmasına rağmen, altın genellikle altın talep eden ve tuz tedarik edebilen Akdeniz ekonomilerine satılıyordu. Tuz karşılığında altın ticareti çoğunlukla farklı ekonomiler arasındaki ticareti teşvik etmek için kullanıldı. 19. yüzyıldan bu yana Güney Afrika'daki altın ve elmas madenciliğinin önemli siyasi ve ekonomik etkileri olmuştur. Demokratik Kongo Cumhuriyeti, 2019 yılında tahmini 12 milyon karat ile Afrika'daki en büyük elmas üreticisidir. Afrika'daki diğer maden rezervleri arasında kobalt, boksit, demir cevheri, kömür ve bakır bulunmaktadır. ⓘ
Okyanusya
Altın ve kömür madenciliği 19. yüzyılda Avustralya ve Yeni Zelanda'da başlamıştır. Nikel, Yeni Kaledonya ekonomisinde önemli hale gelmiştir. ⓘ
Fiji'de 1934 yılında Emperor Gold Mining Company Ltd. Vatukoula'da faaliyete geçmiş, bunu 1935 yılında Loloma Gold Mines, N.L. ve ardından Fiji Mines Development Ltd. (Dolphin Mines Ltd. olarak da bilinir). Bu gelişmeler bir "madencilik patlaması" başlattı ve altın üretimi 1934'te 931,4 oz'dan 1939'da 107.788,5 oz'a çıkarak yüz kattan fazla arttı; bu rakam o zamanlar Yeni Zelanda ve Avustralya'nın doğu eyaletlerinin toplam üretimiyle karşılaştırılabilir bir büyüklükteydi. ⓘ
Amerika Kıtası
Tarih öncesi dönemlerde, ilk Amerikalılar Superior Gölü'nün Keweenaw Yarımadası boyunca ve yakındaki Isle Royale'de büyük miktarlarda bakır çıkarmışlardır; metalik bakır sömürge dönemlerinde hala yüzeye yakın bir yerde bulunmaktaydı. Yerli halklar Superior Gölü bakırını en az 5.000 yıl öncesinden itibaren kullanmıştır; bakır aletler, ok uçları ve geniş bir yerli ticaret ağının parçası olan diğer eserler keşfedilmiştir. Ayrıca obsidyen, çakmaktaşı ve diğer mineraller de çıkarılmış, işlenmiş ve ticareti yapılmıştır. Bu bölgelerle karşılaşan ilk Fransız kaşifler, taşımanın zorlukları nedeniyle metalleri kullanmadılar, ancak bakır sonunda ana nehir yolları boyunca kıta genelinde ticarete konu oldu.
Amerika'nın erken sömürge tarihinde, "yerli altın ve gümüş hızla kamulaştırıldı ve altın ve gümüş yüklü kalyon filolarıyla İspanya'ya geri gönderildi", altın ve gümüş çoğunlukla Orta ve Güney Amerika'daki madenlerden geliyordu. Kolomb öncesi Amerika'da MS 700'lere tarihlenen turkuaz madeni çıkarılmıştır; New Mexico'daki Cerillos Maden Bölgesi'nde "1700'den önce taş aletler kullanılarak Chalchihuitl Dağı'ndan yaklaşık 15.000 ton kaya çıkarıldığı" tahmin edilmektedir. ⓘ
Simon-Pierre Denys de Bonaventure'ün kardeşi ve René Chartier'nin damadı olan sieur de La Ronde Louis Denys (Denis) (1675-1741) 1727'de Chequamegon Körfezi'ndeki La Pointe Kalesi'nin komutasını aldı; burada yerliler kendisine bir bakır adası olduğunu bildirdi. La Ronde 1733 yılında Fransız kraliyetinden maden işletme izni alarak "Superior Gölü'ndeki ilk pratik madenci" oldu; yedi yıl sonra Sioux ve Chippewa kabileleri arasında çıkan bir salgın nedeniyle madencilik durduruldu. ⓘ
Amerika Birleşik Devletleri'nde madencilik 19. yüzyılda yaygınlaştı ve Birleşik Devletler Kongresi federal topraklarda madenciliği teşvik etmek için 1872 tarihli Genel Madencilik Yasasını kabul etti. 19'uncu yüzyılın ortalarındaki Kaliforniya Altına Hücum'da olduğu gibi, çiftçilikle birlikte mineraller ve değerli metaller için madencilik, ABD'nin Pasifik kıyılarına doğru Batıya Doğru Genişlemesinde itici bir faktör haline geldi. Batı'nın keşfiyle birlikte maden kampları ortaya çıktı ve "yeni ulusa kalıcı bir miras olan kendine özgü bir ruhu ifade etti"; Altına Hücumcular, kendilerinden önceki geçici Batı'nın Toprağa Hücumcuları ile aynı sorunları yaşayacaklardı. Demiryollarının da yardımıyla pek çok insan madencilikte çalışma fırsatları için Batı'ya seyahat etti. Denver ve Sacramento gibi Batı şehirleri maden kasabaları olarak ortaya çıktı. ⓘ
Yeni alanlar keşfedildiğinde, genellikle ilk önce altın (plaser ve daha sonra lode) ve ardından gümüş ele geçirildi ve çıkarıldı. Kaba altın tozu ve külçeleri eritme gerektirmediğinden ve tespit edilip taşınması kolay olduğundan, diğer metaller genellikle demiryollarını veya kanalları beklerdi. ⓘ
Modernite
20. yüzyılın başlarında, Amerika Birleşik Devletleri'nin batısında altın ve gümüşe hücum, bakır, kurşun ve demir gibi baz metallerin yanı sıra kömür madenciliğini de teşvik etti. Modern Montana, Utah, Arizona ve daha sonra Alaska'daki bölgeler, elektrik ve ev eşyaları için giderek daha fazla bakır talep eden dünyanın başlıca bakır tedarikçileri haline geldi. Kanada'nın madencilik endüstrisi, ulaşım, sermaye ve ABD rekabetindeki sınırlamalar nedeniyle ABD'den daha yavaş büyüdü; Ontario nikel, bakır ve altın ile 20. yüzyılın başlarında en büyük üreticiydi. ⓘ
Bu arada, Avustralya altına hücum dönemini yaşadı ve 1850'lerde dünyadaki altının %40'ını üretiyordu; bunu yaklaşık yüz yıl boyunca işletilen Mount Morgan Madeni, Broken Hill cevher yatağı (en büyük çinko-kurşun cevheri yataklarından biri) ve Iron Knob'daki demir cevheri madenleri gibi büyük madenlerin kurulması izledi. Üretimdeki düşüşlerin ardından 1960'larda madencilikte bir patlama daha yaşandı. Şimdi, 21. yüzyılın başlarında, Avustralya önemli bir dünya maden üreticisi olmaya devam etmektedir. ⓘ
21. yüzyıla girerken, büyük çok uluslu şirketlerden oluşan küreselleşmiş bir madencilik endüstrisi ortaya çıkmıştır. Zirve mineraller ve çevresel etkiler de bir endişe kaynağı haline gelmiştir. Yeni teknolojilerin bir sonucu olarak farklı elementlere, özellikle de nadir toprak minerallerine olan talep artmaya başlamıştır. ⓘ
Maden geliştirme ve yaşam döngüsü
Bir cevher kütlesinin keşfinden minerallerin çıkarılmasına ve son olarak arazinin doğal haline geri döndürülmesine kadar madencilik süreci birkaç farklı adımdan oluşur. Bunlardan ilki cevher kütlesinin keşfidir; bu keşif, cevher kütlesinin kapsamını, yerini ve değerini bulmak ve tanımlamak için maden arama veya keşif yoluyla gerçekleştirilir. Bu, yatağın boyutunu ve tenörünü tahmin etmek için matematiksel bir kaynak tahminine yol açar. ⓘ
Bu tahmin, cevher yatağının teorik ekonomisini belirlemek üzere bir ön fizibilite çalışması yürütmek için kullanılır. Bu, tahmin ve mühendislik çalışmalarına daha fazla yatırım yapılmasının gerekip gerekmediğini erkenden belirler ve daha fazla çalışma için temel riskleri ve alanları tanımlar. Bir sonraki adım, finansal uygulanabilirliği, teknik ve finansal riskleri ve projenin sağlamlığını değerlendirmek için bir fizibilite çalışması yapmaktır. ⓘ
Bu aşamada madencilik şirketi madeni geliştirme ya da projeden vazgeçme kararını verir. Bu, yatağın ekonomik olarak geri kazanılabilir kısmını, metalürji ve cevher geri kazanılabilirliğini, cevher konsantrelerinin pazarlanabilirliğini ve ödenebilirliğini, mühendislik endişelerini, öğütme ve altyapı maliyetlerini, finans ve öz sermaye gereksinimlerini ve önerilen madenin ilk kazıdan ıslahına kadar analizini değerlendirmek için maden planlamasını içerir. Bir yatağın ekonomik olarak geri kazanılabilir oranı, bölgedeki cevherin zenginleştirme faktörüne bağlıdır. ⓘ
Bir alandaki maden yatağına erişim sağlamak için genellikle madenciyi doğrudan ilgilendirmeyen atık malzemenin kazılması veya çıkarılması gerekir. Cevher ve atıkların toplam hareketi madencilik sürecini oluşturur. Cevher kütlesinin doğasına ve konumuna bağlı olarak bir madenin ömrü boyunca genellikle cevherden daha fazla atık çıkarılır. Atıkların çıkarılması ve yerleştirilmesi maden işletmecisi için büyük bir maliyettir, bu nedenle atık malzemenin ayrıntılı bir karakterizasyonu, bir maden işletmesi için jeolojik arama programının önemli bir parçasını oluşturur. ⓘ
Analiz belirli bir cevher kütlesinin kurtarılmaya değer olduğunu belirlediğinde, cevher kütlesine erişim sağlamak için geliştirme başlar. Maden binaları ve işleme tesisleri inşa edilir ve gerekli ekipmanlar temin edilir. Cevherin çıkarılması için madenin işletilmesi başlar ve madeni işleten şirket bunu yapmayı ekonomik bulduğu sürece devam eder. Madenin karlı bir şekilde üretebileceği tüm cevher çıkarıldıktan sonra, maden tarafından kullanılan araziyi gelecekte kullanıma uygun hale getirmek için ıslah çalışmaları başlayabilir. ⓘ
Teknik ve ekonomik zorluklara rağmen, başarılı maden geliştirme insan faktörlerini de ele almalıdır. Özellikle toz, radyasyon, gürültü, patlayıcı tehlikeleri, titreşim ve aydınlatma standartlarına maruz kalma açısından çalışma koşulları başarı için çok önemlidir. Günümüzde madencilik, psikolojik ve sosyolojik boyutlar da dahil olmak üzere çevresel ve toplumsal etkileri giderek daha fazla ele almalıdır. Bu nedenle, madencilik eğitimcisi Frank T. M. White (1909-1971), madencilik çevresindeki toplum gelişimine ve madenciliğin, görünüşte bu bağımlılığın farkında olmasa da endüstriye bağlı olan kentsel bir topluma nasıl tasvir edildiğine atıfta bulunarak odağı "madenciliğin toplam çevresine" genişletmiştir. Şöyle demiştir: "Geçmişte maden mühendislerinden kendi sektörlerinin psikolojik, sosyolojik ve kişisel sorunlarını incelemeleri istenmemiştir - günümüzde bu konular büyük önem kazanmaktadır. Maden mühendisi bilgisini ve etkisini bu yeni alanlara doğru hızla genişletmelidir." ⓘ
Teknikler
Madencilik teknikleri iki yaygın kazı türüne ayrılabilir: yüzey madenciliği ve yüzey altı (yeraltı) madenciliği. Günümüzde yüzey madenciliği çok daha yaygındır ve örneğin metalik cevherlerin %98'i de dahil olmak üzere Amerika Birleşik Devletleri'ndeki minerallerin (petrol ve doğal gaz hariç) %85'ini üretmektedir. ⓘ
Hedefler iki genel malzeme kategorisine ayrılır: nehir çakılları, plaj kumları ve diğer konsolide olmayan malzemeler içinde bulunan değerli minerallerden oluşan plaser yatakları; ve değerli minerallerin damarlarda, katmanlarda veya genellikle gerçek bir kaya kütlesi boyunca dağılmış mineral tanelerinde bulunduğu lode yatakları. Her iki tür cevher yatağı, plaser veya lode, hem yüzey hem de yeraltı yöntemleriyle çıkarılır. ⓘ
Nadir toprak elementlerinin çoğu ve uranyum madenciliği de dahil olmak üzere bazı madencilik, yerinde liç gibi daha az yaygın yöntemlerle yapılır: bu teknik, ne yüzeyde ne de yeraltında kazmayı içerir. Hedef minerallerin bu teknikle çıkarılması, suda çözünen potas, potasyum klorür, sodyum klorür, sodyum sülfat gibi çözünebilir olmalarını gerektirir. Bakır mineralleri ve uranyum oksit gibi bazı minerallerin çözünmesi için asit veya karbonat çözeltileri gerekir. ⓘ
Yüzey
Yüzey madenciliği, gömülü cevher yataklarına ulaşmak için yüzeydeki bitki örtüsü, kir ve ana kayanın kaldırılmasıyla yapılır. Yüzey madenciliği teknikleri arasında şunlar yer alır: açık ocak madenciliği, malzemelerin yerdeki açık bir ocaktan çıkarılması; taş ocağı madenciliği, kum, taş ve kil anlamına gelmesi dışında açık ocak madenciliği ile aynıdır; şerit madenciliği, altındaki cevheri ortaya çıkarmak için yüzey katmanlarının sıyrılmasından oluşur; ve genellikle kömür madenciliği ile ilişkilendirilen, derinlerdeki cevher yataklarına ulaşmak için bir dağın tepesinin çıkarılmasını içeren dağın tepesinin kaldırılması. Çoğu plaser yatağı, sığ gömülü oldukları için yüzey yöntemleriyle çıkarılır. Son olarak, düzenli depolama sahası madenciliği, düzenli depolama sahalarının kazıldığı ve işlendiği sahaları kapsamaktadır. Çöp sahası madenciliği metan emisyonları ve yerel kirliliğe karşı uzun vadeli bir çözüm olarak düşünülmüştür. ⓘ
Yüksek duvar
Burgu madenciliğinden evrilen yüksek duvar madenciliği, yüzey madenciliğinin bir başka şeklidir. Yüksek duvar madenciliğinde, daha önce diğer yüzey madenciliği teknikleriyle işletilen bir kömür damarının kalan kısmı, kaldırılamayacak kadar fazla aşırı yüke sahiptir, ancak önceki madencilik tarafından yapılan yapay uçurumun kenarından hala karlı bir şekilde işletilebilir. Tipik bir döngü, kömür damarının tüm yüksekliğini kesmek için kesici kafa bomunu yükselten ve alçaltan kesme ve damarın altını kesen çökertme işlemlerini dönüşümlü olarak gerçekleştirir. Kömür kurtarma döngüsü devam ettikçe, kesici kafa kömür damarının içine doğru kademeli olarak fırlatılır. Yüksek duvar madenciliği, dar banklı kontur-şerit operasyonlarında, önceden kazılmış alanlarda, hendek madeni uygulamalarında ve dik-dip damarlarda binlerce ton kömür üretebilir. ⓘ
Yeraltı madenciliği
Yüzey altı madenciliği, gömülü cevher yataklarına ulaşmak için yeryüzüne tüneller veya şaftlar kazmaktan oluşur. İşlenmek üzere cevher ve bertaraf edilmek üzere atık kaya, tüneller ve şaftlar aracılığıyla yüzeye çıkarılır. Yüzey altı madenciliği, kullanılan erişim şaftlarının türüne ve maden yatağına ulaşmak için kullanılan çıkarma yöntemine veya tekniğine göre sınıflandırılabilir. Sürükleme madenciliğinde yatay erişim tünelleri, eğimli madencilikte çapraz eğimli erişim şaftları ve şaft madenciliğinde dikey erişim şaftları kullanılır. Sert ve yumuşak kaya oluşumlarında madencilik farklı teknikler gerektirir. ⓘ
Diğer yöntemler arasında, yukarı doğru madencilik yaparak eğimli bir yeraltı odası oluşturan daralan yamaç madenciliği, yeraltında uzun bir cevher yüzeyini öğüten uzun duvar madenciliği ve odanın çatısını desteklemek için sütunları yerinde bırakırken odalardan cevheri çıkaran oda ve sütun madenciliği bulunmaktadır. Oda ve sütun madenciliği genellikle geri çekilme madenciliğine yol açar; madenciler geri çekilirken destekleyici sütunlar kaldırılır, odanın çökmesine izin verilir ve böylece daha fazla cevher gevşetilir. Diğer yüzey altı madencilik yöntemleri arasında sert kaya madenciliği, sondaj deliği madenciliği, sürüklenme ve dolgu madenciliği, uzun delikli yamaç madenciliği, alt seviye mağaracılık ve blok mağaracılık yer alır. ⓘ
Makineler
Madencilikte ağır makineler, sahaları keşfetmek ve geliştirmek, aşırı yükü kaldırmak ve stoklamak, çeşitli sertlik ve tokluktaki kayaları kırmak ve çıkarmak, cevheri işlemek ve maden kapatıldıktan sonra ıslah projelerini yürütmek için kullanılır. Arazinin kazılması için buldozerler, matkaplar, patlayıcılar ve kamyonlar gereklidir. Plaser madenciliğinde, konsolide olmayan çakıl veya alüvyon, bir hazne ve atık çakıldan istenen mineralleri serbest bırakan bir sallama eleği veya trommelden oluşan makineye beslenir. Mineraller daha sonra savaklar veya jigler kullanılarak yoğunlaştırılır. ⓘ
Kuyuları açmak, durakları kazmak ve analiz için numune almak için büyük matkaplar kullanılır. Madencileri, mineralleri ve atıkları taşımak için tramvaylar kullanılır. Asansörler madencileri madenlerin içine ve dışına taşır, kaya ve cevheri dışarı, makineleri de yeraltı madenlerinin içine ve dışına taşır. Büyük kamyonlar, kepçeler ve vinçler yüzey madenciliğinde büyük miktarlarda aşırı yük ve cevheri taşımak için kullanılır. İşleme tesisleri, mineral bakımından zengin malzemeyi birleştirmek ve cevherden istenen bileşikleri ve metalleri çıkarmak için büyük kırıcılar, değirmenler, reaktörler, kavurucular ve diğer ekipmanları kullanır. ⓘ
İşleme
Mineral çıkarıldıktan sonra genellikle işlenir. Ekstraktif metalurji bilimi, değerli metallerin cevherlerinden, özellikle kimyasal veya mekanik yollarla çıkarılmasını inceleyen metalurji biliminin özel bir alanıdır. ⓘ
Maden işleme (veya mineral hazırlama), değerli metallerin veya minerallerin ganglarından (atık malzeme) ayrılmasını (ekstraktif metalurji) sağlayan kırma, öğütme ve yıkama gibi mekanik araçları inceleyen metalurji biliminde uzmanlaşmış bir alandır. Plaser cevher malzemesinin işlenmesi, savak kutuları gibi yerçekimine bağlı ayırma yöntemlerinden oluşur. İşlenmeden önce kumları veya çakılları ayrıştırmak (topaklarını açmak) için sadece küçük bir çalkalama veya yıkama gerekli olabilir. İster yüzey ister yeraltı madeni olsun, bir maden cevherinin işlenmesi, değerli minerallerin çıkarılmasına başlanmadan önce kaya cevherinin kırılmasını ve toz haline getirilmesini gerektirir. Cevher kırıldıktan sonra, değerli minerallerin geri kazanımı mekanik ve kimyasal tekniklerden biri veya birkaçının kombinasyonu ile yapılır. ⓘ
Metallerin çoğu cevherlerde oksit veya sülfit olarak bulunduğundan, metalin metalik formuna indirgenmesi gerekir. Bu, eritme gibi kimyasal yollarla veya alüminyum örneğinde olduğu gibi elektrolitik indirgeme yoluyla gerçekleştirilebilir. Geometalurji, jeolojik bilimleri ekstraktif metalurji ve madencilik ile birleştirir. ⓘ
2018 yılında, Kimya ve Biyokimya profesörü Bradley D. Smith liderliğindeki Notre Dame Üniversitesi araştırmacıları, Journal of the American Chemical Society tarafından yayınlanan bir çalışmada, "şekli ve boyutu değerli metal iyonlarını yakalamalarını ve içermelerini sağlayan yeni bir molekül sınıfı icat etti". Yeni yöntem "altın içeren cevheri kloroaurik aside dönüştürüyor ve endüstriyel bir çözücü kullanarak özütlüyor. Kap molekülleri, su sıyırma işlemi kullanılmadan altını çözücüden seçici olarak ayırabilmektedir." Yeni geliştirilen moleküller su sıyırma işlemini ortadan kaldırabilirken, madencilik geleneksel olarak "altın içeren cevheri büyük miktarlarda zehirli sodyum siyanür ile işleyen 125 yıllık bir yönteme dayanmaktadır... bu yeni süreç daha hafif bir çevresel etkiye sahiptir ve altının yanı sıra platin ve paladyum gibi diğer metalleri yakalamak için de kullanılabilir" ve ayrıca atık su akışlarından değerli metalleri uzaklaştıran kentsel madencilik süreçlerinde de kullanılabilir. ⓘ
Çevresel etkiler
Çevresel düzenleme
Maden işletmecileri, çevresel etkiyi en aza indirmek ve insan sağlığını etkilemekten kaçınmak için sıklıkla bazı düzenleyici uygulamaları takip etmek zorundadır. Daha iyi düzenlenmiş ekonomilerde, yönetmelikler çevresel etki değerlendirmesi, çevresel yönetim planlarının geliştirilmesi, maden kapatma planlaması (madencilik faaliyetlerinin başlamasından önce yapılmalıdır) ve işletme sırasında ve kapatma sonrasında çevresel izleme gibi ortak adımları gerektirir. Ancak bazı bölgelerde, özellikle de gelişmekte olan ülkelerde, hükümet düzenlemeleri yeterince uygulanmayabilir. ⓘ
Büyük madencilik şirketleri ve uluslararası finansman arayan herhangi bir şirket için, çevre standartlarını uygulamak için bir dizi başka mekanizma vardır. Bunlar genellikle Ekvator Prensipleri, IFC çevre standartları ve Sosyal açıdan sorumlu yatırım kriterleri gibi finansman standartlarıyla ilgilidir. Madencilik şirketleri, finans sektörünün bu gözetimini, sektörün belli bir düzeyde kendi kendini düzenlemesini savunmak için kullanmıştır. 1992 yılında Rio Dünya Zirvesi'nde BM Ulusötesi Şirketler Merkezi (UNCTC) tarafından Ulusötesi Şirketler için Davranış Kuralları Taslağı önerilmiş, ancak Sürdürülebilir Kalkınma için İş Konseyi (SKD), Uluslararası Ticaret Odası (ICC) ile birlikte bunun yerine kendi kendini düzenlemeyi başarılı bir şekilde savunmuştur. ⓘ
Bunu, en büyük dokuz metal ve madencilik şirketi tarafından başlatılan ve amacı madencilik ve metal endüstrisinde sosyal ve çevresel performansı uluslararası düzeyde iyileştirmek için "katalizör görevi görmek" olan Uluslararası Madencilik ve Metaller Konseyi'nin kurulmasına yol açan Küresel Madencilik Girişimi izlemiştir. Madencilik sektörü çeşitli koruma gruplarına fon sağlamıştır; bu gruplardan bazıları yerli halkın haklarının, özellikle de arazi kullanım kararlarını verme hakkının kabul edilmesiyle çelişen koruma gündemleriyle çalışmaktadır. ⓘ
Madenlerin iyi uygulamalarla belgelendirilmesi Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) aracılığıyla gerçekleşmektedir. Örneğin, "denetlenebilir bir çevre yönetim sistemini" belgelendiren ISO 9000 ve ISO 14001, titizlikten yoksun olmakla suçlanmalarına rağmen kısa denetimler içermektedir. Ceres'in Küresel Raporlama Girişimi aracılığıyla da belgelendirme mevcuttur, ancak bu raporlar gönüllülük esasına dayanır ve doğrulanmamıştır. Çeşitli projeler için, genellikle kar amacı gütmeyen gruplar aracılığıyla çeşitli başka sertifikasyon programları da mevcuttur. ⓘ
2012 tarihli bir EPS PEAKS makalesinin amacı, ekolojik maliyetleri yöneten ve ev sahibi ülkenin düzenleyici girişimlerini kullanarak madenciliğin sosyo-ekonomik faydalarını en üst düzeye çıkaran politikalar hakkında kanıt sağlamaktı. Mevcut literatür, bağışçıların gelişmekte olan ülkeleri aşağıdaki konularda teşvik etmesini önermektedir:
- Çevre-yoksulluk bağlantısını kurun ve en yeni zenginlik ölçümlerini ve doğal sermaye hesaplarını uygulamaya koyun.
- Eski vergileri daha yeni finansal yeniliklerle uyumlu hale getirmek, şirketlerle doğrudan ilişki kurmak, arazi kullanımı ve etki değerlendirmelerini yürürlüğe koymak ve uzmanlaşmış destek ve standart ajanslarını dahil etmek.
- Tahakkuk eden serveti kullanarak şeffaflık ve toplumsal katılım girişimlerini devreye sokun. ⓘ
Atık
Cevher değirmenleri atık olarak adlandırılan büyük miktarlarda atık üretir. Örneğin, bir ton bakır başına 99 ton atık oluşurken, altın madenciliğinde bu oran daha da yüksektir - bir ton cevher başına yalnızca 5,3 g altın çıkarıldığı için, bir ton altın 200.000 ton atık üretir. (Zaman geçtikçe ve daha zengin yataklar tükendikçe - ve teknoloji geliştikçe - bu sayı .5 g ve daha azına düşmektedir). Bu atıklar zehirli olabilir. Genellikle bir bulamaç olarak üretilen atıklar, çoğunlukla doğal olarak var olan vadilerden yapılan göletlere dökülür. Bu göletler dolgularla (barajlar veya set barajlar) güvence altına alınır. 2000 yılında 3.500 atık havuzunun var olduğu ve her yıl 2 ila 5 büyük arıza ve 35 küçük arıza meydana geldiği tahmin edilmektedir. Örneğin, Marcopper madencilik felaketinde en az 2 milyon ton atık yerel bir nehre bırakılmıştır. Barrick Gold Corporation 2015 yılında Arjantin'de Veladero madeni yakınlarındaki toplam beş nehre 1 milyon litreden fazla siyanür dökmüştür. 2007 yılından bu yana Finlandiya'nın merkezinde bulunan Talvivaara Terrafame polimetal madeninin atık suları ve tuzlu maden suyu sızıntıları yakındaki bir gölde ekolojik çöküşe neden olmuştur. Sualtı atık bertarafı da bir başka seçenektir. Madencilik endüstrisi, atıkların denizde bertaraf edilmesini sağlayan denizaltı atık bertarafının (STD), atık havuzlarının risklerini ortadan kaldırdığı için ideal olduğunu savunmaktadır. Bu uygulama Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'da yasadışıdır, ancak gelişmekte olan ülkelerde kullanılmaktadır. ⓘ
Atık, asit üretme potansiyeline sahip steril ya da mineralize olarak sınıflandırılır ve bu malzemenin hareketi ve depolanması maden planlama sürecinin önemli bir parçasını oluşturur. Mineralli paket ekonomik bir kesme ile belirlendiğinde, yakın dereceli mineralli atık genellikle piyasa koşullarının değişmesi ve ekonomik olarak uygun hale gelmesi durumunda daha sonra işlenmek üzere ayrı olarak dökülür. Atık döküm alanlarının tasarımında inşaat mühendisliği tasarım parametreleri kullanılır ve yüksek yağış alan bölgeler ile sismik olarak aktif bölgeler için özel koşullar geçerlidir. Atık dökümü tasarımları, madenin bulunduğu ülkenin tüm düzenleyici gerekliliklerini karşılamalıdır. Çöplüklerin uluslararası kabul edilebilir bir standarda göre rehabilite edilmesi de yaygın bir uygulamadır; bu da bazı durumlarda yerel düzenleyici standarttan daha yüksek standartların uygulanması anlamına gelir. ⓘ
Endüstri
Madencilik birçok ülkede mevcuttur. Londra Anglo American, BHP ve Rio Tinto gibi büyük madencilerin merkezidir. ABD madencilik endüstrisi de büyüktür, ancak kömür ve diğer metal olmayan minerallerin (örneğin kaya ve kum) çıkarılması hakimdir ve çeşitli düzenlemeler ABD'de madenciliğin önemini azaltmaya çalışmıştır. 2007 yılında madencilik Ģirketlerinin toplam piyasa değeri 962 milyar ABD doları olarak rapor edilmiĢtir. 2007 yılında halka açık Ģirketlerin toplam küresel piyasa değeri yaklaĢık 50 trilyon ABD dolarıdır. 2002 yılında Şili ve Peru'nun Güney Amerika'nın başlıca madencilik ülkeleri olduğu bildirilmiştir. Afrika'nın maden endüstrisi çeĢitli minerallerin madenciliğini içerir; endüstriyel metaller olan bakır, kurĢun ve çinkodan nispeten az üretir, ancak bir tahmine göre dünya rezervlerinin yüzdesi olarak altının %40'ına, kobaltın %60'ına ve dünya platin grubu metallerinin %90'ına sahiptir. Hindistan'da madencilik ülke ekonomisinin önemli bir parçasıdır. Gelişmiş dünyada, BHP'nin kurulduğu ve merkezinin bulunduğu Avustralya'daki madencilik ve Kanada'daki madencilik özellikle önemlidir. Nadir toprak mineralleri madenciliğinde Çin'in 2013 yılında üretimin %95'ini kontrol ettiği bildirilmektedir. ⓘ
Arama ve madencilik bireysel girişimciler veya küçük işletmeler tarafından yürütülebilirken, günümüz madenlerinin çoğu, kurulması için büyük miktarda sermaye gerektiren büyük işletmelerdir. Sonuç olarak, endüstrinin madencilik sektörüne, çoğu halka açık olan büyük, genellikle çok uluslu şirketler hakimdir. 'Madencilik endüstrisi' olarak adlandırılan sektörün aslında biri yeni kaynakların araştırılmasında, diğeri de bu kaynakların çıkarılmasında uzmanlaşmış iki sektör olduğu söylenebilir. Arama sektörü tipik olarak bireylerden ve risk sermayesine bağımlı olan "juniors" adı verilen küçük maden kaynağı şirketlerinden oluşur. Madencilik sektörü ise madencilik faaliyetlerinden elde ettikleri üretimle ayakta duran çok uluslu büyük şirketlerden oluşmaktadır. Ekipman üretimi, çevresel testler ve metalürji analizi gibi çeşitli diğer endüstriler, dünya çapında madencilik endüstrisine dayanmakta ve onu desteklemektedir. Kanada borsaları, Toronto'daki TSX Venture Exchange aracılığıyla madencilik şirketlerine, özellikle de genç arama şirketlerine odaklanmaktadır; Kanadalı şirketler bu borsalarda sermaye toplamakta ve daha sonra parayı küresel olarak arama çalışmalarına yatırmaktadır. Bazıları, küçük şirketlerin altında, esas olarak hisse senedi fiyatlarını manipüle etmeye odaklanmış önemli bir gayrimeşru şirket sektörü olduğunu savunmaktadır. ⓘ
Madencilik faaliyetleri, ilgili kaynakları açısından beş ana kategoride gruplandırılabilir. Bunlar petrol ve gaz çıkarımı, kömür madenciliği, metal cevheri madenciliği, metalik olmayan mineral madenciliği ve taş ocakçılığı ve madencilik destek faaliyetleridir. Tüm bu kategoriler arasında petrol ve gaz çıkarımı, küresel ekonomik önemi açısından en büyüklerinden biri olmaya devam etmektedir. Madencilik sektörü için hayati önem taşıyan potansiyel maden sahalarının araştırılması artık sismik araştırma ve uzaktan algılama uyduları gibi sofistike yeni teknolojiler kullanılarak yapılmaktadır. Madencilik, genellikle değişken olan emtia minerallerinin fiyatlarından büyük ölçüde etkilenmektedir. 2000'li yıllardaki emtia patlaması ("emtia süper döngüsü") emtia fiyatlarını artırarak madenciliği agresifleştirmiştir. Buna ek olarak, 2000'li yıllarda altın fiyatı önemli ölçüde artmış, bu da altın madenciliğini artırmıştır; örneğin, bir çalışma Amazon'daki orman dönüşümünün 2003-2006 döneminden (292 hektar/yıl) 2006-2009 dönemine (1.915 hektar/yıl), büyük ölçüde zanaatkar madenciliğe bağlı olarak altı kat arttığını ortaya koymuştur. ⓘ
Kurumsal sınıflandırmalar
Madencilik şirketleri büyüklüklerine ve mali kapasitelerine göre sınıflandırılabilir:
- Büyük şirketlerin madencilikle ilgili düzeltilmiş yıllık gelirinin 500 milyon ABD Dolarından fazla olduğu ve kendi başına büyük bir maden geliştirebilecek finansal kapasiteye sahip olduğu kabul edilir.
- Orta ölçekli şirketlerin yıllık geliri en az 50 milyon ABD dolarıdır ancak 500 milyon ABD dolarından azdır.
- Junior şirketler, keşif faaliyetlerini finanse etmek için başlıca araç olarak öz sermaye finansmanına güvenirler. Gençler çoğunlukla saf arama şirketleridir, ancak asgari düzeyde üretim de yapabilirler ve 50 milyon ABD Dolarını aşan bir gelirleri yoktur.
Değerlemeleri ve borsa özellikleri için bkz. Değerleme (finans) § Madencilik projelerinin değerlemesi. ⓘ
Düzenleme ve yönetişim
Yeni düzenlemeler ve yasal reform süreci, maden zengini ülkelerde madencilik sektörünün uyumunu ve istikrarını artırmayı amaçlamaktadır. Afrika ülkelerinde madencilik sektörüne yönelik yeni mevzuat hala bir sorun olarak görünmekle birlikte, en iyi yaklaşım üzerinde uzlaşmaya varıldığında çözülme potansiyeline sahiptir. 21'inci yüzyılın başlarında maden zengini ülkelerde hızla gelişen ve giderek karmaşıklaşan madencilik sektörü, özellikle sürdürülebilirlik sorunları göz önüne alındığında, yerel topluluklara sadece küçük faydalar sağlıyordu. STK'lar ve yerel topluluklar tarafından artan tartışma ve etki, dezavantajlı toplulukları da kapsayacak ve maden kapandıktan sonra bile sürdürülebilir kalkınma için çalışacak (şeffaflık ve gelir yönetimi dahil) yeni yaklaşımlar çağrısında bulundu. 2000'li yılların başlarında, toplumsal kalkınma konuları ve yeniden yerleşim, Dünya Bankası madencilik projelerinde ana kaygılar haline geldi. Maden fiyatlarının 2003 yılında artmasının ardından madencilik sektörünün genişlemesi ve bu ülkelerdeki potansiyel mali gelirler, diğer ekonomik sektörlerde mali ve kalkınma açısından bir eksiklik yaratmıştır. Ayrıca bu durum, madencilik gelirlerine yönelik bölgesel ve yerel talebi ve alt-ulusal hükümetlerin gelirleri etkin bir şekilde kullanmadaki yetersizliğini vurgulamıştır. Fraser Enstitüsü (Kanadalı bir düşünce kuruluşu), gelişmekte olan ülkelerdeki çevre koruma yasalarının yanı sıra madencilik şirketlerinin çevresel etkilerini iyileştirmeye yönelik gönüllü çabalarını da vurgulamıştır. ⓘ
2007 yılında Maden Çıkarma Endüstrileri Şeffaflık Girişimi (EITI), madencilik sektörü reformunda Dünya Bankası ile işbirliği yapan tüm ülkelerde yaygınlaştırılmıştır. EITI, Dünya Bankası tarafından yönetilen EITI çok donörlü güven fonunun desteğiyle faaliyet göstermekte ve uygulanmaktadır. EITI, endüstriler ve alıcı hükümetler arasındaki gelir ve faydaları izleyerek hükümetler ve maden çıkarma endüstrilerindeki şirketler arasındaki işlemlerde şeffaflığı artırmayı amaçlamaktadır. Giriş süreci her ülke için gönüllülük esasına dayanır ve hükümetler, özel şirketler ve sivil toplum temsilcileri de dahil olmak üzere çok sayıda paydaş tarafından izlenir, uzlaşma raporunun açıklanması ve yayılmasından sorumludur; ancak, şirket bazında kamuya açık raporun rekabet dezavantajı, en azından Gana'daki bazı işletmeler için ana kısıtlamadır. Bu nedenle, yeni EITI düzenlemesinin başarısızlığı ya da başarısı açısından sonuç değerlendirmesi sadece "hükümetin omuzlarında" değil, aynı zamanda sivil toplum ve şirketlere de aittir. ⓘ
Öte yandan, uygulamada sorunlar bulunmaktadır; zanaatkar madenciliği ve küçük ölçekli madenciliğin (ASM) EITI'ye dahil edilmesi veya hariç tutulması ve şirketler tarafından ulusaltı hükümetlere yapılan "nakit olmayan" ödemelerin nasıl ele alınacağı. Ayrıca, madencilik sektörünün istihdam ettiği nispeten az sayıdaki insana orantısız gelir getirmesi, daha az kazançlı diğer sektörlere yatırım yapılmaması ve petrol piyasalarındaki dalgalanmalar nedeniyle hükümet gelirlerinde dalgalanmalara yol açması gibi başka sorunlara da neden olmaktadır. Orta Afrika Cumhuriyeti, D.R. Kongo, Gine, Liberya ve Sierra Leone gibi EITI Ülkelerinde - yani EITI'yi uygulayan madencilik ülkelerinin neredeyse yarısında - zanaatkâr madenciliği açıkça bir sorundur. Diğer hususların yanı sıra, sektör bilgisi ve müzakere becerileri açısından eĢitsizlik içeren EITI'nin sınırlı kapsamı, politikanın bu kadar esnek olması (örneğin, ülkelerin asgari gerekliliklerin ötesine geçme ve kendi ihtiyaçlarına göre uyarlama özgürlüğü), baĢarısız uygulama için baĢka bir risk oluĢturmaktadır. Politikanın başarılı bir şekilde sonuçlanması için hükümetin kamu ve inisiyatif arasında bir köprü görevi görmesi gereken kamu farkındalığının artırılması da dikkate alınması gereken önemli bir unsurdur. ⓘ
Dünya Bankası
Dünya Bankası 1955'ten bu yana madencilikle ilgilenmektedir ve bunun başlıca nedeni Uluslararası İmar ve Kalkınma Bankası'nın hibeleridir; Banka'nın Çok Taraflı Yatırım Garanti Ajansı siyasi risk sigortası sunmaktadır. Banka 1955 ve 1990 yılları arasında genel olarak reform ve rehabilitasyon, sıfırdan maden inşası, maden işleme, teknik yardım ve mühendislik olarak sınıflandırılan elli madencilik projesine yaklaşık 2 milyar dolar sağlamıştır. Bu projeler, özellikle de Brezilya'da 1981 yılında başlatılan Ferro Carajas projesi eleştirilmiştir. Dünya Bankası, yabancı yatırımları arttırmak amacıyla madencilik kodları oluşturdu; 1988'de 45 madencilik şirketinden katılımlarını nasıl arttıracakları konusunda geri bildirim istedi. ⓘ
1992 yılında Dünya Bankası, Afrika Madenciliği Stratejisi raporundan başlayarak yeni bir dizi kuralla devlete ait madencilik şirketlerinin özelleştirilmesi için baskı yapmaya başladı. 1997 yılında Latin Amerika'nın en büyük madencisi Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) özelleştirildi. Bunlar ve Filipinler 1995 Madencilik Yasası gibi diğer gelişmeler, bankanın zorunlu çevresel etki değerlendirmelerini ve yerel halkın endişelerine dikkat edilmesini onaylayan üçüncü bir rapor (Üye Ülkelerde Maden Sektörü Gelişimi ve Reformu için Yardım) yayınlamasına yol açtı. Bu rapora dayanan kurallar, gelişmekte olan ülkelerin mevzuatında etkili olmuştur. Yeni kanunlar, vergi tatilleri, sıfır gümrük vergisi, azaltılmış gelir vergileri ve ilgili tedbirler yoluyla kalkınmayı teşvik etmeyi amaçlamaktadır. Bu kodların sonuçları Quebec Üniversitesi'nden bir grup tarafından analiz edilmiş ve kodların yabancı yatırımı teşvik ettiği ancak "sürdürülebilir kalkınmaya izin vermekte çok yetersiz kaldığı" sonucuna varılmıştır. Doğal kaynaklar ile ekonomik kalkınma arasında gözlemlenen negatif korelasyon kaynak laneti olarak bilinmektedir. ⓘ
Güvenlik
Güvenlik, madencilik sektöründe, özellikle de yeraltı madenciliğinde uzun zamandır bir endişe kaynağı olmuştur. Avrupa'nın en kötü maden kazası olan Courrières maden faciası, 10 Mart 1906 tarihinde Kuzey Fransa'da 1.099 madencinin ölümüyle sonuçlanmıştır. Bu felaketi sadece 26 Nisan 1942'de Çin'de meydana gelen ve 1.549 madencinin ölümüne neden olan Benxihu Kömür Ocağı kazası geçebilmiştir. Günümüzde madencilik önceki on yıllara göre önemli ölçüde daha güvenli olsa da, maden kazaları hala meydana gelmektedir. Hükümet rakamları her yıl 5.000 Çinli madencinin kazalarda öldüğünü belirtirken, diğer raporlar bu rakamın 20.000'e kadar çıktığını öne sürmektedir. Rusya'daki 2007 Ulyanovskaya Madeni faciası, Çin'deki 2009 Heilongjiang madeni patlaması ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 2010 Upper Big Branch Madeni faciası gibi bir seferde onlarca kişinin ölümüne neden olan kazalar da dahil olmak üzere, madencilik kazaları dünya çapında devam etmektedir. Madencilik, Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) tarafından, iş sağlığı ve güvenliği konularına ilişkin müdahale stratejilerinin belirlenmesi ve sağlanması amacıyla Ulusal Mesleki Araştırma Gündemi'nde (NORA) öncelikli bir sektör olarak belirlenmiştir. Maden Güvenliği ve Sağlığı İdaresi (MSHA) 1978 yılında "madencilikten kaynaklanan ölüm, hastalık ve yaralanmaları önlemek ve ABD'li madenciler için güvenli ve sağlıklı iş yerlerini teşvik etmek" amacıyla kurulmuştur. MSHA'nın kurulduğu 1978 yılından bu yana, 1978 yılında 242 olan madenci ölümü sayısı 2019 yılında 24'e düşmüştür. ⓘ
Silikozis, asbestozis ve pnömokonyoz gibi hastalıklara yol açabilen kaya tozuna maruz kalma da dahil olmak üzere madencilikle ilişkili çok sayıda mesleki tehlike vardır. Madendeki gazlar boğulmaya yol açabilir ve ayrıca tutuşabilir. Madencilik ekipmanları önemli ölçüde gürültü üretebilir ve çalışanları işitme kaybı riskiyle karşı karşıya bırakabilir. Göçükler, kaya düşmeleri ve aşırı ısıya maruz kalma da bilinen tehlikelerdir. Mevcut NIOSH Önerilen Gürültü Maruz Kalma Sınırı (REL) 3 dBA değişim oranıyla 85 dBA'dır ve MSHA İzin Verilebilir Maruz Kalma Sınırı (PEL) 8 saatlik zaman ağırlıklı ortalama olarak 5 dBA değişim oranıyla 90 dBA'dır. NIOSH, Madencilik, Taşocakçılığı ve Petrol ve Gaz Çıkarma işlerinde gürültüye maruz kalan çalışanların %25'inde işitme bozukluğu olduğunu tespit etmiştir. Bu işçilerde işitme kaybı prevalansı 1991'den 2001'e kadar %1 oranında artmıştır. ⓘ
Çeşitli madencilik ortamlarında gürültü çalışmaları yapılmıştır. Stageloaders (84-102 dBA), makaslar (85-99 dBA), yardımcı fanlar (84-120 dBA), sürekli madencilik makineleri (78-109 dBA) ve tavan cıvataları (92-103 dBA) yeraltı kömür madenlerindeki en gürültülü ekipmanlardan bazılarını temsil etmektedir. Dragline yağlayıcıları, dozer operatörleri ve hava arkı kullanan kaynakçılar, yerüstü kömür madencileri arasında en yüksek gürültü maruziyetine sahip mesleklerdir. Kömür madenleri en yüksek işitme kaybı yaralanma olasılığına sahipti. ⓘ
Uygun havalandırma, işitme koruması ve ekipmanlara su püskürtülmesi madenlerdeki önemli güvenlik uygulamalarıdır. ⓘ
İnsan Hakları
Madencilik süreçlerinin çevresel etkilerine ek olarak, bu tür maden çıkarma uygulamalarına ve madencilik şirketlerine yönelik öne çıkan eleştirilerden biri de maden sahalarında ve bu sahaların yakın çevresindeki topluluklarda meydana gelen insan hakları ihlalleridir. Sıklıkla, Uluslararası Çalışma Hakları tarafından korunmalarına rağmen, madencilere olası maden çökmelerinden veya madencilik sürecinde ortaya çıkan zararlı kirletici ve kimyasallardan korunmalarını sağlayacak uygun ekipmanlar verilmemekte, aşırı sıcakta, karanlıkta ve 14 saatlik iş günlerinde sayısız saatler geçirerek ve mola için zaman ayırmadan insanlık dışı koşullarda çalışmaktadırlar. ⓘ
Çocuk işçiliği
Madencilik süreçlerinde meydana gelen insan hakları ihlalleri arasında çocuk işçi çalıştırma vakaları da yer almaktadır. Bu vakalar, dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve elektrikli araçlar gibi modern teknolojilere güç sağlamak için gerekli bir mineral olan kobaltın çıkarıldığı madenlere yönelik yaygın eleştirilere neden olmaktadır. Bu çocuk işçi vakalarının çoğu Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde görülüyor. Küçük madenlerden 25 kg ağırlığındaki kobalt çuvallarını yerel tüccarlara taşıyan çocuklara, yaptıkları iş karşılığında sadece yemek ve konaklama ücreti ödendiğine dair haberler geliyor. Apple, Google, Microsoft ve Tesla gibi bir dizi şirket, Kongo'daki madencilik faaliyetleri sırasında çocukları ciddi şekilde yaralanan veya ölen aileler tarafından açılan davalara dahil edildi. Aralık 2019'da 14 Kongolu aile, bu çok uluslu şirketlere temel kobalt tedarik eden madencilik şirketi Glencore'a karşı, çocukların ölümüne veya omurgalarının kırılması, duygusal sıkıntı ve zorla çalıştırma gibi yaralanmalara yol açan ihmal iddialarıyla dava açtı. ⓘ
Yerli halklar
Madencilik şirketleriyle yaşanan çatışmalara atfedilen cinayet ve tahliye vakaları da olmuştur. Global Witness'a göre, 2020 yılında işlenen 227 cinayetin neredeyse üçte biri, tomrukçuluk, madencilik, büyük ölçekli tarım ticareti, hidroelektrik barajları ve diğer altyapılarla bağlantılı iklim değişikliği aktivizminin ön saflarında yer alan yerli halkların hakları aktivistlerine yönelikti. ⓘ
Yerli halklar ve madencilik arasındaki ilişki, toprağa erişim konusundaki mücadelelerle tanımlanmaktadır. Avustralya'da Aborijin Bininj, madenciliğin yaşam kültürlerine tehdit oluşturduğunu ve kutsal miras alanlarına zarar verebileceğini söyledi. ⓘ
Filipinler'de madencilik karşıtı bir hareket "[Yerli toplulukların] atalarından kalma toprak haklarının tamamen göz ardı edilmesi" ile ilgili endişelerini dile getirdi. Ifugao halklarının madencilik karşıtlığı, Filipinler'in Mountain Eyaletinde bir valinin madencilik faaliyetlerini yasakladığını ilan etmesine yol açtı. ⓘ
Brezilya'da 170'ten fazla kabile, yerlilerin toprak haklarının geri alınması ve topraklarının madencilik faaliyetlerine açılması yönündeki tartışmalı girişimlere karşı çıkmak için bir yürüyüş düzenledi. Birleşmiş Milletler İnsan Hakları Komisyonu, Brezilya Yüksek Mahkemesi'ne, madencilik grupları ve endüstriyel tarım tarafından sömürülmesini önlemek için Yerli toprak haklarını koruma çağrısında bulundu. ⓘ
Kayıtlar
2019 itibariyle Mponeng, yer seviyesinden 4 km (2,5 mil) derinliğe ulaşan dünyanın en derin madenidir. Yüzeyden madenin dibine yolculuk bir saatten fazla sürmektedir. Güney Afrika'nın Gauteng eyaletinde bulunan bir altın madenidir. Daha önce Western Deep Levels #1 Shaft olarak bilinen madenin yeraltı ve yerüstü çalışmaları 1987 yılında başlatılmıştır. Maden, dünyanın en önemli altın madenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. ⓘ
Kuzey Batı Eyaleti'ndeki (Güney Afrika) Moab Khutsong altın madeni, işçileri kesintisiz dört dakikalık bir yolculukla 3.054 metreye (10.020 ft) indirebilen dünyanın en uzun sarımlı çelik tel halatına sahiptir. ⓘ
Avrupa'nın en derin madeni 1,838 metre (6,030 ft) ile Çek Cumhuriyeti, Příbram'daki uranyum madenlerinin 16. kuyusudur. İkinci sırada ise 1.750 metre (5.740 ft) ile Almanya'nın Saarland eyaletindeki Bergwerk Saar yer almaktadır. ⓘ
Dünyanın en derin açık ocak madeni 1.200 metrenin (3.900 ft) üzerindeki Bingham Canyon, Utah, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Bingham Canyon Madeni'dir. Dünyanın en büyük ve ikinci en derin açık ocak bakır madeni, Şili'nin kuzeyinde 900 metrede (3.000 ft) bulunan ve yılda 443.000 ton bakır ve 20.000 ton molibden üreten Chuquicamata'dır. ⓘ
Deniz seviyesine göre en derin açık ocak madeni Almanya'daki Tagebau Hambach'tır; burada ocağın tabanı deniz seviyesinin 299 metre (981 ft) altındadır. ⓘ
En büyük yeraltı madeni İsveç'in Kiruna kentindeki Kiirunavaara Madeni'dir. 450 kilometre (280 mil) yolu, yılda 40 milyon ton cevher üretimi ve 1.270 metre (4.170 ft) derinliği ile aynı zamanda en modern yeraltı madenlerinden biridir. Dünyanın en derin sondaj kuyusu 12,262 metre (40,230 ft) ile Kola Superdeep Kuyusudur, ancak bu madencilikle değil bilimsel sondajla ilgilidir. ⓘ
Metal rezervleri ve geri dönüşüm
20. yüzyıl boyunca toplumda kullanılan metallerin çeşitliliği hızla arttı. Bugün, Çin ve Hindistan gibi büyük ülkelerin gelişimi ve teknolojilerdeki ilerlemeler daha da büyük bir talebi körüklüyor. Sonuç olarak metal madenciliği faaliyetleri genişlemekte ve dünyadaki metal stoklarının giderek daha büyük bir kısmı kullanılmayan rezervler olarak yer altında değil, yer üstünde kullanımda bulunmaktadır. Kullanımdaki bakır stoku buna bir örnektir. 1932 ve 1999 yılları arasında ABD'de kullanılan bakır miktarı kişi başına 73 kilogramdan (161 lb) 238 kilograma (525 lb) yükselmiştir. ⓘ
Boksit cevherinden alüminyum elde etmek için kullanılan enerjinin %95'i geri dönüştürülmüş malzeme kullanılarak tasarruf edilmektedir. Ancak metallerin geri dönüşüm seviyeleri genellikle düşüktür. 2010 yılında, Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) tarafından düzenlenen Uluslararası Kaynak Paneli, toplumda var olan metal stokları ve bunların geri dönüşüm oranları hakkında raporlar yayınlamıştır. ⓘ
Raporun yazarları, toplumdaki metal stoklarının yer üstünde büyük madenler olarak işlev görebileceğini gözlemlemişlerdir. Bununla birlikte, cep telefonları, hibrid arabalar için batarya paketleri ve yakıt hücreleri gibi uygulamalarda kullanılan bazı nadir metallerin geri dönüşüm oranlarının o kadar düşük olduğu konusunda uyarıda bulunmuşlardır ki, gelecekte kullanım ömrü sonu geri dönüşüm oranları önemli ölçüde artırılmazsa, bu kritik metaller modern teknolojide kullanılamaz hale gelecektir. ⓘ
Geri dönüşüm oranları düşük olduğundan ve halihazırda çok fazla metal çıkarıldığından, bazı çöplükler artık madenlerden daha yüksek konsantrasyonlarda metal içermektedir. Bu durum özellikle teneke kutularda kullanılan alüminyum ve atılan elektronik cihazlarda bulunan değerli metaller için geçerlidir. Ayrıca, 15 yıl sonra atıklar hala parçalanmamıştır, bu nedenle maden cevherlerine kıyasla daha az işleme gerekecektir. Cranfield Üniversitesi tarafından yürütülen bir çalışma, sadece dört çöp depolama alanından 360 milyon sterlin değerinde metal çıkarılabileceğini ortaya koymuştur. Ayrıca atıkta 20 MJ/kg'a kadar enerji bulunmaktadır ve bu da potansiyel olarak yeniden çıkarma işlemini daha karlı hale getirmektedir. Ancak, ilk çöp madeni 1953 yılında İsrail'in Tel Aviv kentinde açılmış olsa da, erişilebilir cevherlerin bolluğu nedeniyle bunu çok az çalışma takip etmiştir. ⓘ
Tarihi
Madencilikte ilk defa bir patlayıcı çeşidi olan karabarut 1627 yılında, Slovakya’da bir maden kuyusunun açılması sırasında kullanılmıştır. Bu kasabada 1762 yılında dünyanın ilk madencilik akademisi de kurulmuştur. ⓘ
Tarihte bilinen en eski maden Esvatini’daki Aslan Mağarası'dır. 43.000 yıllık olduğu radyokarbon tarihleme yöntemiyle tespit edilen bu sahada, paleolitik dönem insanları demir ihtiva eden hematit madeni çıkarmışlardır. Benzer yaşlardaki Neandertal dönem insanların silah yapımında kullanılmak üzere çakmak taşı madenciliği yaptıkları sahalar Macaristan’da da bulunmuştur. ⓘ
Erken dönemlerde yapılan madenciliğe başka bir örnek de eski Mısırlılarca Sina Yarımadası’nda işletilen turkuaz madenidir. Turkuaz, ayrıca Kristof Kolomb öncesi Amerika’da New Mexico’daki Cerillos Maden Bölgesi'nde de çıkarılmıştır. ⓘ