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RADIAL MINERAL JIG of 7.7m. dia. modul~ type

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RAVEDAD

La trituración del mineral es una necesidad en prácticamente todos las operaciones demineria para procesar el mineral explotado y comercializar los productos.

De los diferentes métodos de concentración de mineral triturado, la concentración porgrave.dad es un proceso simple utilizado para separar las partículas del mineral dediferentes gravedades específicas, y su uso ha sido comprobado durante siglos. En'realidad. la naturaleza ha sido el ejemplo al crear aluviales. eluvial y depósitos de mineralresidual, en que la separación por gravedad hajugado un rol dominante.

El hombre ha copiado de la naturaleza este proceso de concentración de mineral valorablede alto peso específico utilizando compartimientos y platillos. De estos dispositivossimples se han desarrollado numerosas maquinarias de concentración por gravedad, de loscuales el jig puede considerarse como el más versátil.

.JlG EN GENERAL

El jig más común es un concentrador de gravedad mecánica que produce la separaciónaplicando pulsaciones de agua a la cama de jigs.

Esencialmente el jig es un tanque abierto llenado con agua, con una malla metálica o dejebe en la parte superior y con un spigot inferior para la descarga del concentrado. La camade jig generalmente consiste de un material grueso, partículas pesadas, la cama, ubicadosobre la malla, y la mezcla de ganga y partículas minerales (cama de ganga), alimentadocomo una pulpa por encima de la cama, también penetrando dentro de la cama. Laalimentación de la pulpa fluye a través de la cama y la separación se realiza en la camadel jig de tal forma que las partículas con gravedad específica alta penetran a través de lacama y de la malla para ser descargada como concentrado, mientras que las partículaslivianas son arrastradas por el flujo para ingresar al próximo tanque jig (celda) o para serdescargada como cola (ver fig. 1).

El jig es un concentrador notable con la capacidad de procesar toneladas largas y de estaforma con cargamentos de fluctuaciones amplias, no sólo en volumen sino en densidad depulpa y tamaño de grano. Se puede alimentar con grueso mayor a 25 mm y tan fino como0.06 mm y concentrará un amplio rango de minerale~ tales como diamantes, oro, casiterita(estaño), scheelite (tungsteno), magnetita (hierro), etc.

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JlG CONVENCIONAL

El jig convencional consiste de una combinación de tanques cuadrados o rectangulares(celdas j igs) y la pulsación de la cama j ig se origina por un diafragma excéntrico.Una configuración usual es una línea doble de 4 celdas en serie, cada 2 celdas manejadaspor una caja excéntrica y provistas de dos motores geared como se muestra en la fig. 2.:;--

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El movimiento armónico obtenido por el manejo excéntrico se suplementa con una grancantidad de agua alimentada continuamente al tanque, de tal forma que aumente lavelocidad superior del agua y disminuya la inferior. (fig. 3).

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La adición de agua, la cantidad que excede la descarga del spigot, incrementa la velocidadde flujo en la camajig. Mientras los gruesos y las partículas pesadas pasarán rápidamente através de la cama, los finos y minerales livianos tomarán más tiempo para asentarse en lacama y con el flujo acelerado estas partículas finas permanecen en suspensión y un granporcentaje se perderán con la cola de descarga.

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Sistema tk mi!~io saw-to!.!1h

MTF ha emprcndido invcstig;~ciÓn teÓrica y prÚctica cn el disdio y desarrollo de los jigsdressing mineral. Estudios de investigaciÓn y prucbas largos y rcmotos se llevaron a caboen el Instituto TecnolÓgico Mineral dc lile. Eso resultó en el desarrollo de un granperfeccionamiento ciclo jigging, donde CI movimiento armónico del jig de manejo-excéntrico convencional es reemplazado por un movimiento asimétrico "saw-tooth" deldiafra 'ma con un veloz gO e su )erior seguido de un lento golpe inl~rior.La IIg. 4 muestra el desplazamiento del pulsa or vcrsus e tiempo c un manejo armÓnicoy la fig. 3 la velocidad de flujo de agua resultante a trav0s de la cama tomando en cucnta elflujo de retorno de agua.Es claro que el flujo superior represcnta la mayor parte del ciclo jig, y el inICrior (succiÓn)se lleva a cabo solamente sobre una relntiva pnrte pequeñn del tiempo.

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Curvas similares para el manejo MTE se dan en la lig. 5 Y6 . Es evidente. que ahorn elgolpe de succión, que durante Ins pnrtículas finas son atraídas hacia la cama, es muchomás largo y más constante. El incremento del flujo superior es steeper dando cuenta a unaagitación de la cntnn más intensiva.Este modelo de golpe único generalmente obvia la necesidad del continuo suministro deagua en el jig primario (rougher): cn algunos casos es convcniente el suministro de unacantidnd nominal para compensnr la descarga del spigot.Las pruebas comparativas de laboratorio que utilizan un jig de 2 celdas rectangulares (42"

x42") con una alimentación de 12 m3 de sólidos por hora conteniendo partículas decasiterita de 100 - 150 malla demostraron que el mecanismo de manejo MTE obtuvo unarecuperación de 15%.mayor a la del sistemade manejoexcéntricoo

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Después del desarrollo del modelo tiempo-golpe óptimo, tuvo que diseñarse un mecanismoque era capaz de proveer este modelo, y el cual daria desarrollo confiable bajo las severascondiciones comunes en niinerales dredgers y en las minas.

MTE ahora ofrece dos alternativas posibles para el desarrollo de esta tarea: un manejomecánico y un manejo mecánico-hidráulico.

La elección del sistema de manejo a utilizar depende del número de celdas que cada etapade la planta de jigs contenga.Para sólo unas pocas celdas el manejo mecánico es más barato. Para más de tres celdas elsistema hidráulico-mecánico es generalmente más barato.

Los manejos mecánico y mecánico-hidráulico tienen una característica de regulación develocidad continua. Para cambiar la longitud del golpe se debe parar el jig y debe ajustarseo cambiarse la leva (cam).

Las características del manejo mecánico y mecánico-hidráulico pueden cambiarse en unrango amplio y puede proveerse cualquier tipo de curva cambiando el cam.

Los sistemas de manejo mecánico y mecánico-hidráulico pueden instalarse y utilizarse connonnal habilidad técnica y cuidado.

Para llevar a cabo el trabajo de mantenimiento en una o más celdas del jig de manejomecánico-hidráulico, la alimentación a estas celdas y la pulsación pueden pararse mientrasel resto de las celdas pueden continuar trabajando.

El mecanismo de manejo mecánicolhidráulico

En esencia, este sistema es tan simple como el sistema de frenos hidráulico de un motor decarro (ver la fig. 7a). Para limitar la magnitud de los picos de potencia, se ha introducidoun refinamiento que incluye un acumulador hidro-neumático~este componente funcionacomo un resorte y absorbe la presión estática del cilindro. ,El método de reducción de los picos de pótencia se explica abajo. Durante el golpe inferiordel pulsador y la carrera, el acumulador es cargado lentamente y durante el golpe superiorrápidamente libera la energía almacenada (ver fig, 'Zb).

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La combinaciÓn del jig radial y el modelo de pulsaciÓnMTE ha resultado en eljig MTE-IHC-Radial, que combina la ventaja de estos dos grandes desarrollos del proceso del jig.El mecanismo de manejo yS esencialmente mecánico y además fácil de entender por elpersonal de operación.Los hidráulicos se utilizan solamente para transmitir movimiento a los pulsadoresindividuales. La función de la parte hidráulica se asemeja bastante al sistema de frenos deun carro, y además requiere similar cuidado y mantenimiento.

1

El buen éxito del jig MTE es mejor ilustrado por la fonna que ha sido instaladq en todoslos dredgers construidos últimamente en Malasia y Tailandia desde 1970, cuando este jigse diseñó. Fue posteriormente instalado en plantas para la separación de oro, diamantes,hierro, etc.El jig ha sido satisfactoriamente utilizado en dredgers onshore and offshore y minas.

Concepto del jig modular

Los primeros jigs circulares fueron relativamente pequeños de tamaño sin exceder 4 m dediámetro. Los benetícios de la fOn11acircular se incrementaron en los jigs de diámetro másgrande. I~staes la razÓnpor la que MTF suministra jigs circulares standard por encima delos 7.5 m (25') de diámetro.Sin embargo para instalaciones transportables o semi-permanentes puede ser unadesventaja el gran tamaño y peso. De ahí que, MTE ha desarrollado el concepto dd jigmodular (fig. 9), que provee de bloques fabricados para un jig de gran capacidaddesmontable.

Doce módulos puestos en un círculo hacen un jig de 7.7 m de diámetro (lig. lO). Esposible otros arreglos tales como en grupos de 2 ó 3, sin embargo el arreglo circular tienela ventaja de un punto de entrada de alimentación y requerimiento mínimo de área delpISO.

Para menor tratamiento pueden utilizarse menos módulos, tales como una unidad de 6módulos. Estos 6 módulos pueden arreglarse en un medio círculo para formar un jig radialcon una alimentac'ión entrada central.

Las ventajas específicas de este concepto de jig modular son:.. Transportabilidad. Peso de construcciÓnmás liviana.. Flexibilidad en número y arreglo. Longitudde camastandard.Mantenimiento y reparación más fácil por la posibilidad de parar cada móduloindependiente de los otros.

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Asumiendo una potencia del pulsador F y una velocidad de la carrera v durante el golpesuperior, la potencia máxima desarrollada en la contiguración mostrada en la fig. 7a seráP = F.v.Durante el golpe inferior, esta potencia, menos algunas pérdidas, será recuperada.En la configuración mostrada en la tig. 7b, la energía retorna al cam durante el golpesuperior y para el golpe inferior la máxima potencia desarrol1adapor la unidad drive P'o.~ Fv, que es solamente un quinto del valor original.

Con objeto de acelerar el pulsador al comienzo del golpe superior, brevemente se requiereuna fuerza de aproximadamente 1.6 F. Además, el acumulador debe estar en consecuencia"tirante"; pero ya que la potencia del pulsador F contribuye al proceso, la potencia del cames solamente 0.6 F.Por que la duración del golpe inferior es tres veces la del superior. la velocidad inferiorserá 1/3v y la potencia requerida será ahora P' = 0.6 F x 1/3v = 0.2 Fv.

Ya que el jig no opera en una situación, el sistema mostrado en la fig. 7b debe extendersepara incluir facilidades de inicio, parada, presurización y depresurización para elreemplazo del cam y por seguridad. Estos requerimientos se han conocido concomponentes simples y confiables.

La forma del iig circular

El jig convencional como se ha descrito anteriormente en su mayoría consiste de tanquesrectangulares o cuadrados combinados para formar 2, 3 o 4 celdas en serie. Paracompensar el incremento de la velocidad de flujo sobre la cama, causado por la adición deagua o del retorno, se desarrollaron jigs de forma trapezoidal ya que el aumento del áreade cama hacia la cola final reduce el flujo.Una secuencia lógica del jig trapezoidal fue el jig radial o circular, adecuando los jigstrapezoidales como sectores de un círculo. La alimentación irigresa al jig por el centro ytluye radialmente sobre la cama del jig hacia el lado de la cola en la circunferencia. (tig.8).Este concepto del jig circular se ha utilizado en lndonesia durante varias décadas conmuchos éxitos, un problema es la distribución del flujo de pulpa sobre la circunferencia.

La ventaja principal del concepto del jig circular es que provee la potencia para una grancapacidad de manejo en una unidad simple, con un punto de alimentación simple, ademásprácticamente elimina la necesidad de un sistema de separación complicado necesario enuna planta de tratamiento con un gran número de jigs convencionales.

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Concentrate Concentrate

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Fig. 8 - Basic outline of a circular jig.

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Sistema de maneio MTE para jigs rectangulares

MTE también suministra jigs rectangulares que pueden utilizarse como etapas secundariasy terciarias, en tareas de cleaner para lograr el grado de concentración requeridoenr~queciendoel factor primario y la recuperación como importancia secundaria.

Además, el desarrollo de las plantas jig existentes con un b'Tannúmero de jigs primariosrectangulares pueden mejorarse reemplazando los jigs actuales con el sistema de manejoMTE.

Jigs de minerales disponibles de MTE

El presente rango de jigs de minerales de MTE se representa en la siguiente tabla:

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RESUMEN

En recapitulación precedente la inspección del desarrollo del jig moderno, puedeestablecerse que MTE ha hecho un gran ingreso en la tecnología del jig estático, por locual:

El modelo pulsador jig. desarrollado por MTE es superior a los modelosconvencionales en eliminación o reducción de agua requerida y mejora de lacapacidad de producción de los minerales tinos valorables.

Los Jigs Radiales MTE-IHC de gran diámetro circular tienen ventajas definidas parala etapa primaria o rougher, ya que permiten simplificación del sistema dedistribución de alimentación,

resultando en:

. Reducciónde la velocidaddel flujode pulpasobrela camajig.

. Efectos de los lados de las paredes reducidos.

. Buena distribución de la pulpa sobre el área total del jig.

. Reducción significante en el requerimiento de agua.

. Aumento de la capacidad de manejo por unidad de área jig.

. Baja potencia de mecanismo de pulsación.

y convertidas en términos de diseño de planta de tratamiento y operación, estascaracterísticas significan:

. Sistema de distribución simplificado.

. Habilidad para manejar material de alimentación más gruesos.

. Mejora de la recuperación de las partículas finas.

. Mejora del comportamiento bajo condiciones de sobrecarga.

. Area de la planta de tratamiento total más pequeña.

. Peso total reducido de la planta de tratamiento.

. Costos reducidos por el mínimo requerimiento de agua y manejo del jig de bajapotencia

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RATIONALE FOR MTE/IHC JIGS

The IHC Jlg has been developed by MTE as an answer to a need of the Mlnlng Industry for a large capacity, high

efflciency ore separatlng machine with low power requirements. This development has been made possible by com-

bining the idea of the circular jig with the asymmetric pulsating mechanism developed in the IHC Laboratory.

The speciflc features of the jig, which have made it very popular in the tin mining industry, are:

. !.ARGE FEED CAPACITY PER UNIT, THUS SIMPLIFYING THE FEED DISTRIBUTION ON!.ARGE DREDGERS

· SAVING OF VALUABLEDECK-SPACE IN THE TREATMENTPLAN'!' AREA

. LOWPONER CONSUMPTION(ABOUT 30 PER CENT OF TBAT FOR CONVENTIONALJIGS)

. REDUCEDWATERREQUIREMENTS(ABOUT 20 PER CENT OF CONVENTIONALJIGS) RE-SULTING IN SQBSTANTIAL SAVINGS IN PUMPING PONER

· BE'rl'ER RECOVERYESPECIALLY OF THE FINES

Mechanlcal Hydrau11c Dr1ve System

The drlve mechanlsm 1s essentially mechanical and thus easy to understand for operation personnel. Hydraulics are

only used to transmit metlon to the individual pulsators. The function of the hydraulic part is very comparable to

the brake system of a car, and thus requires similar care and maintenance.

The success of the IHC jlg ls best 111ustrated by the fact that it has been installed on all newly built dredgers

in Malaysia and Thailand slnce 1970, when this jig was designed. It has further been installed in plants for separa-

ting gold,. di~nds, iron ore, etc.

The jig has been successfully used on onshore and offshore dredgers and mines.

A brochure, descrlblng the IHC Jig, a Reference Llst and a Jig Appllcatlon Questlonnaire are attached, as well as:

IBC-Radial Jig verlu. Conventlonal Rectangular Jig

Sampling Result on Radial IBC-Cleaveland J1g Type 25Specific Area Load (Cs) and IBC Jig Capacities against Average Size/

ConcentratiOn Criterion to Minimum Size for Gravity Separation

C08t Estimate for IBC JigsMTE Jig Drive (Pictorial Representation)

Three dimensional drawing of MTE Radial Mineral Jig of 7.7 m dia with exploded view of one module jig ce11

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IHC RADIAL JIG VERSUS CONVENTIONAL RECTANGULAR JIGS

Conventional Rectangular Jigs

60 Cells of 48" x 42"

Total Jigbed Area 78 sq.m

900 - 1640 cu.m/h

17000

FEED-THROUGHPUT

300 CU.YD/H

230 CU. M /H

IHC Radial Jiqs

NUMBER OF CELLS/JIG BED AREA

12 Cells Trapezoidal Type

Total Jigbed Area 40 sq.m

DRIVE SYSTEM

Mechanica1/Hydraulic

1 Master Unit with 1 Motor

1 Oi1 Fi1ling Pumpset 1 Motor

7.50 kWO.SS "

2 Electric Motors 8.05 kW

HUTCH/BACK WATER REQUIREMENT

100 - 200 cu.m/h

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A - SPECIFIC AREA LOAD (Cs) AND IHC-JIG CAPACITIES AGAINST AVERAGE SIZE (dm)

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0.3000.2100.1500.1250.1050.0900.0750.0630.053

SIZ!.-assmesh

Cassi-terite\

+ 52+72+100+120+150+170+200"240+300-300

1.79.055.327.83.51.40.60.40.20.1

Reco-very\

99.0698.6497.79-95.5091.3083.3377.0866.0767.2742.22

Total Recovery 96.21\

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0.01 .

True tin.

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\ Pull throuqh - Yleld . 0.80\ i..'..1.....:.¡:: :

Ratl0 of Concentratlon . It - 113.6

Enrichment Ratl0 - E.R.- 109.2".

Compari8on wlthl 2.2 C.lls 40..42. con..ntional r.ctanqular jlq.12 CU.ID

P'eedl 15.6 cu.yd/h. 12 C:U.ID/h- C8 T:3iii - 2.3 h sq.m:_.:i.. "

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2b/2/1974.

Grade in:

Feed :

Conc. :

Ta111nq :

'.~ I

~ Jig Type

Capacity cu.m/hr

t/hr

kWPower

Water requirement

Capital Cost:

Jig

Ancillaries

Capital cost per unit. ton capaci ty

OperaUon

Shift boss

Operator(s)

(high labour cost region)

Power at $ 0.05/kWh

Back water supply at$ 0.0025/cu.m

Consumables (grease,oil)

Spares(10' of jig price/year)5,000 hrs year

Total cost operation

for single jig:

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If operator has other duties

and half only charged to jigthen

Assumed exchange rate: 1 US$ - D.Gld 2.00December 1978.

$ 0.214

- i- -Large Plant

8 x 25 ft dia (12 mod.)

2000

3200

60+1

1152 cu.m/b=5073 gpm

D.Gld 2,000,000/$1,000,000

D.Gld 500,000/$ 250,000

D.Gld 2,500,000/$1,250,000

D.Gld 625.00 / $ 312.50

20.00

54.93

... $ 55.00

0.00625

0.01717

"$ ~

f = D.Gld

¡- .- -, 1:Remarks

As extremes taken:

1 jig plant versuslarge treatment plant

1 cu.m = 1.6 metric

dry ton1 kW for 2 off ~ kWpump units

Back water consumption~nlv lhutch)

Free on site price

Installation,platformsetc

1 US$ = D.Gld 2.00

Per metric ton capitalcost for jig only

In US$ currency

1 shift boss for largeplant

2 operators for largeplant

Cost of Water:

Based on: 200 cu.m/hr

1 8,000 pump1 2,000 elec.motor

(12.4 kW)

110,000 pumpset +1 2,000 per year5,000 hr/yr + 10.40/hr12.4kllat 0.05 10.60/hr

f 1 f1.00/hr200-fO.005=$0.0025/cu.m

OperaUonal cost: ($)

2 ct - 40 ct 'perm.t.minimum maximum

Small Plant

Ex. 1 Moduleor 8 ft dia jIg

15

24

2

12 cu.m/h=52.8 gpm

D.Gld 50,000/$ 25,000

D.Gld 10,000/$ 5,000

D.Gld 60,000/$ 30,000

D.Gld 2,083/$ 1,042

Per--

9 .

0.10

0.030.01

0.50-$ 9.64

- 4.50

$5.14-

Per m.t.

--

0.375

0.004

0.0010.001

0.021-$ 0.402

Per hour Per m.t.

10 0.00313

18 0.00563

1,3.05 0.00095

2.88 0.00090

1.00 0.00031

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REFERENCE LISTJIGS

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Typedesignation RH 5 8 12 18 25 MOD.

1969 MTE 1

Test Jig

1969 Persaud 1x2 1

Go1d/Diamond

1969 TEMCO 2 4

Tin Thai1and

1969 Frost 1

Tungsten Australia

1969 pacific Tin 1Tin Ma1aysia

1970 Frost 1 1

Tungsten Australia

1970 TEMCO 4x2x4 4

Tin Thai1and 2x2 x2

1970/73 C.R.M. 2 4 4

Tin Ma1aysia

1971/73 Se1angor 2 4 4

Tin Ma1aysia

1971 Bi11iton 4Tin Brazi1

1972 Meta11urg- 1 1

Diamond importUSSR

1972/73 Ang10 1Tin Oriental

Ma1aysia

1974/75 Mineracao 3x2x3..

Tin Oriente Novo 2x2x2Brazi1

1974/75 Timah Langat STin Ma1aysia

1974/75 Kobatin 8x2x3Tin Indonesia 4x2x2

2x1x1

[fiJiJlfI3mining and transport engineering b.v.P.O. lo. 3014 - Am8Ierdam

REFERENCE LISTJIGS

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Typedesignation RH 5 8 12 18 25 MOD.

1974/75 Char intr 2 3

Tin Thai1and

1974/75 Meta11urg- 16 10

Go1d/ importDiamond USSR

,

1975/77 Go1den River 1x2 2x6

Go1d Mining Co. 2x1

Phi1ippines

1975/76 C.V.R.D. 2

Hematite Brazi1

1976 MTE/Techn. 1

Test Jig UniversityDe1ft

1976/77 Titanium 3

Heavy Enterpr isesMineta1s USA

1977 F1eurmont 1

Go1d Canada

1977 Bi11iton 8x2x3 8x12

Tin Ho11and 3x2x2

1977/78 perangsang 1 2 5

Tin Rio TintoMa1aysia

1978 Sleeping 1

Go1d Giant MinesCanada

1979 phi1ex 1

Go1d Phi1ippines

1979/80 China Nation- 3x1x2 6x9

Go1d al Machinery ,3x3

CompanyChina

1979/80 p.T.Timah 6x2x3 5x12

Tin Indonesia 3x2x2

1979 Nationa1 Iron 1x3

Hematite Ore Co.Liberia

,1

_~ mining and transport engineering b.~P.O. 80. 3084 - Amlterdam

REFERENCE LlST

JIGS

- - - - --

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Type designation RH 5 8 12 18 25 MOD.

1979 Soc.Montagnat lx4

Chromite & Cie, 1

New Caletjonia

1979 Asia Stannum 2x2x2 4x12

Tin Thailand 2x6

1979/80 Consol VI a tetj1

Goltj African Se-lection TrustGhana

1979 Offshore Mi- 2x2 3x12

Tin ning Organi- lx4

zationThailand

1980 Osborne & lx12

Tin ChappelMa1aysia

1980 Eden Explora- 1

Tin tionAustralia

1980/81 Watana Mining 2x2x2 6x12

Tin Thai1and 2x6

1981 Cansupex 1

Tin Spain mini

1981 Cogemin 1

Tin Zaire

1981 China Nation- 7x9

Gold al MachineryCompanyChina

1981 Osborne & 5Tin Chappe1

(Peta1ing)Ma1aysia

,