NEWTEK PSA postrojenje za proizvodnju kisika za rudarski proces: Pouzdana rješenja za kisik za CIL i CIP proces

Kisik je procesni reagens u cijanizaciji zlata, a ne uobičajeni plin. U postrojenjima Carbon{1}}in-Leach (CIL) i Carbon{3}}in-Pulp (CIP), otopljeni kisik izravno utječe na kinetiku otapanja zlata, iskorištenje cijanida, uvjete oksidacije kaše i ukupnu učinkovitost oporabe.

Kako se protok rude povećava, potražnja za kisikom unutar kruga ispiranja također raste. Mnoge rudarske operacije smještene u udaljenim regijama tradicionalno ovise o isporuci tekućeg kisika ili transportu boca za održavanje opskrbe kisikom. Međutim, udaljenost prijevoza, dostupnost ceste, vremenski uvjeti i upravljanje zalihama mogu povećati operativne troškove i dovesti do rizika opskrbe.

Kako bi smanjili ovisnost o vanjskoj logistici kisika, rudarski operateri sve više upotrebljavaju-sustave PSA za proizvodnju kisika na lokaciji. NEWTEK PSA postrojenje za proizvodnju kisika pretvara komprimirani zrak u kisik na lokaciji rudnika i kontinuirano opskrbljuje kisikom proces ispiranja bez oslanjanja na rutinske isporuke kisika.

Ovaj članak objašnjava kako PSA kisikova tehnologija podržava CIL i CIP operacije, kako se sustav integrira s procesima rudarenja i zašto postrojenja za kisik u kontejnerima postaju praktično rješenje za projekte daljinskog rudarenja.

Zašto je potreban kisik za CIL i CIP oporavak zlata

Kisik podržava reakcije otapanja zlata

Za cijanizaciju zlata potrebni su i natrijev cijanid i otopljeni kisik. Reakcija ispiranja može se prikazati Elsnerovom jednadžbom:

Ova reakcija pokazuje da kisik izravno sudjeluje u otapanju metalnog zlata. Kada se razina otopljenog kisika smanji, brzina reakcije može se usporiti čak i ako koncentracija cijanida ostane nepromijenjena. Iz tog razloga tvornice za preradu zlata rutinski prate:
· Koncentracija otopljenog kisika
· Koncentracija cijanida
· pH gnojnice
· Vrijeme zadržavanja
· Gustoća gnojnice
za održavanje stabilnih uvjeta ispiranja.

Ubrizgavanje zraka često nije dovoljno

Mnogi krugovi ispiranja u početku se oslanjaju na ubrizgavanje komprimiranog zraka. Međutim, atmosferski zrak sadrži samo: 21% kisika i 78% dušika. Kako se gustoća kaše povećava i protok rude raste, prijenos kisika iz zraka postaje manje učinkovit.

Tipični izazovi uključuju:
· Sporo otapanje kisika
· Ograničena učinkovitost prijenosa kisika
· Povećani zahtjevi vremena zadržavanja
· Smanjena koncentracija kisika u nizvodnim spremnicima
Ubrizgavanje PSA-generiranog kisika omogućuje operaterima povećanje razine otopljenog kisika bez značajnog povećanja volumena plina.

Potreba za kisikom raste s protokom

Kako se kapacitet mljevenja povećava, povećava se potrošnja kisika. Na primjer, tvornica zlata koja prerađuje rudu od 1.500 TPD može zahtijevati znatno manje kisika nego postrojenje za preradu rude od 5.000 TPD. Na potrebe za kisikom utječu: mineralogija rude, sadržaj sulfida, vrijeme zadržavanja ispiranja i ciljevi otopljenog kisika. Budući da potrošnja kisika-ovisi o procesu, kapacitet proizvodnje kisika uvijek bi se trebao odrediti na temelju metalurških podataka, a ne samo na temelju veličine postrojenja.

Kako radi NEWTEK PSA postrojenje kisika

Odsjek za kompresiju zraka

Proces počinje zračnim kompresorom. Kompresor podiže atmosferski tlak zraka na otprilike: 7–10 bara. Komprimirani zrak tada ulazi u odjeljak za tretman. Paket kompresora općenito uključuje: zračni-sklop, sustav hlađenja, sustav podmazivanja i spremnik za zrak. Komprimirani zrak služi kao sirovina za proizvodnju kisika.

Odjel za pročišćavanje zraka

Prije ulaska u adsorpcijske posude komprimirani zrak prolazi kroz: separator vode, rashladni sušač, koalescentni filtar i filtar s aktivnim ugljenom. Ove komponente uklanjaju: vlagu, uljne aerosole i čestice prašine. Kvaliteta zraka izravno utječe na performanse molekularnog sita i vijek trajanja.

PSA generator kisika s dva-towera i kontinuirana proizvodnja

Jezgru sustava čine: Adsorpcijski toranj A, Adsorpcijski toranj B, sklopovi pneumatskih ventila i zeolit ​​molekularno sito. Adsorpcijske posude obično se izrađuju od tlačnih posuda od ugljičnog čelika dizajniranih prema važećim standardima tlačne opreme. Unutar tornjeva molekularno sito selektivno adsorbira dušik dok propušta kisik.

Dvostruki-dizajn tornja izmjenjuje se između: adsorpcije i regeneracije. Dok jedan toranj proizvodi kisik, drugi toranj oslobađa adsorbirani dušik i priprema se za sljedeći ciklus. PLC kontroler automatski prebacuje položaje ventila na temelju programiranih vremenskih sekvenci. Tipična čistoća kisika kreće se između: 90% i 95% ovisno o zahtjevima protoka proizvodnje.

Integracija s CIL i CIP krugovima za obradu

• Ubrizgavanje kisika prije ispiranja:Mnoge rudarske operacije ubrizgavaju kisik uzvodno od spremnika za ispiranje. Kisik može ući u gnojnicu kroz: statičke miješalice, venturi injektore, konuse kisika ili sklopove difuzora. Cilj je povećati koncentraciju otopljenog kisika prije nego što počne otapanje cijanida.
• Dovod kisika u CIL spremnike:U CIL krugovima, aktivni ugljen i ispiranje se događaju istovremeno. Tipični CIL niz može sadržavati: 6-10 spremnika za ispiranje, mješalice, sita za prijenos ugljika i pumpe gnojnice. Kisikarna PSA kontinuirano opskrbljuje kisikom kroz distribucijsku mrežu postrojenja. Stvoreni kisik podržava uvjete oksidacije kroz sekvencu spremnika.
• Opskrba kisikom za CIP operacije:U CIP postrojenjima ispiranje i adsorpcija ugljika odvijaju se odvojeno. Kisik se može unijeti u: reaktore za ispiranje, spremnike za kondicioniranje ili cjevovode za prijenos gnojnice. PSA sustav funkcionira kao centralizirani izvor kisika koji opslužuje više procesnih lokacija.

Zašto se postrojenja za kisik u spremnicima sve više koriste u rudarstvu

Pojednostavljena implementacija stranice:Udaljeni rudnici često se suočavaju s izazovima izgradnje. Izgradnja konvencionalnog postrojenja za proizvodnju kisika može zahtijevati: konstrukcijske čelične instalacije, skloništa za opremu, električne zgrade i ventilacijske sustave. NEWTEK Rješenje za plin u spremnicima integrira glavnu opremu u standardni ISO spremnik prije otpreme. U spremnik se može smjestiti: kompresor zraka, sušilo zraka, sustav filtracije, PSA generator kisika i PLC upravljački ormar. Ova konfiguracija smanjuje aktivnosti instalacije na terenu.

Prednosti prijevoza:Kontejnerski sustavi mogu se transportirati pomoću: kamiona s ravnom platformom, željezničkog prijevoza ili teretnih brodova. Ovo je posebno korisno za planinske rudnike, projekte u pustinji, rudarske operacije na otocima i lokacije u ranoj-fazi razvoja. Isti kontejner koji se koristi za transport postaje radni prostor nakon instalacije.

Zaštita okoliša:Rudarska okruženja često izlažu opremu prašini, temperaturnim fluktuacijama, padalinama i korozivnim atmosferama. Strukture spremnika pomažu u izolaciji kritične opreme od vanjskih zagađivača. Dodatne opcije mogu uključivati ​​izolirane zidne ploče, sustave filtrirane ventilacije, čelične površine obložene epoksidom-i cijevi od nehrđajućeg čelika, ovisno o uvjetima na gradilištu.

Primjer rudarskog projekta

Operacija iskopavanja zlata koja je obrađivala približno 3.000 TPD rude oslanjala se na ubrizgavanje kisika kao podršku svom CIL krugu oporabe. Rudnik se nalazio više od 350 km od najbližeg dobavljača industrijskog plina i prije je ovisio o isporukama tekućeg kisika koje su se prevozile cestovnim cisternama.

Izvorna infrastruktura kisika uključivala je: kriogeni spremnik za pohranu, ambijentalni isparivač, razvodnik za distribuciju kisika i procesni sustav ubrizgavanja. Prosječna potreba za kisikom kretala se između: 180–220 Nm³/h ovisno o propusnosti postrojenja i karakteristikama rude. Kako bi se smanjila ovisnost o logistici, operacija je instalirala NEWTEK kontejnersko postrojenje PSA kisika od 200 Nm³/h.

Konfiguracija sustava uključivala je: vijčani kompresor zraka, rashladni sušač, više{0}}paket za filtriranje, dvo-toranjski PSA generator kisika, međuspremnik kisika i PLC kontrolni sustav. Postrojenje je proizvodilo kisik s otprilike: 93% čistoće i dovodilo kisik izravno u postojeći krug ispiranja. Nakon puštanja u pogon, rudnik je eliminirao rutinske zahtjeve za prijevoz tekućeg kisika i uspostavio stalni-izvor kisika na licu mjesta za dnevne proizvodne operacije.

PSA kisik u odnosu na opskrbu tekućim kisikom za rudarstvo

Razmatranja održavanja

Oprema za obradu zraka:Rutinski pregled trebao bi uključivati ​​zamjenu filtra, odvodnju kondenzata i provjeru rada sušila. Kontaminirani zrak može smanjiti vijek trajanja molekularnog sita.

Praćenje molekularnog sita:Operateri trebaju pratiti čistoću kisika, brzinu protoka i razlike tlaka. Promjene u radu mogu ukazivati ​​na degradaciju adsorpcijskog sloja.

Pregled ventila:Proces PSA ovisi o kontinuiranom mijenjanju ventila. Osoblje za održavanje treba pregledati pneumatske aktuatore, solenoidne ventile i sklopove brtvi. Propuštanje ventila može utjecati na stabilnost proizvodnje kisika.

Zaključak

Kisik je ključni input procesa za CIL i CIP operacije oporabe zlata. Održavanje dovoljne razine otopljenog kisika pomaže u podržavanju reakcija cijanizacije i stabilnog učinka ispiranja. NEWTEK PSA postrojenje za proizvodnju kisika stvara kisik izravno iz atmosferskog zraka kroz tehnologiju adsorpcije promjenjivog tlaka i kontinuirano opskrbljuje kisikom rudarske procese. Integriranjem kompresije zraka, pročišćavanja, adsorpcije, skladištenja i automatiziranih kontrola, sustav smanjuje ovisnost o ponavljajućim isporukama tekućeg kisika ili boca.

Za projekte rudarenja na daljinu, NEWTEK Rješenje za plin u spremnicima kombinira opremu za proizvodnju kisika i zaštitnu infrastrukturu u prijenosni paket koji pojednostavljuje implementaciju i podržava dugoročan-rad. Kako se rudarski projekti sele u sve udaljenije regije, infrastruktura za proizvodnju kisika postaje dio glavnog procesnog postrojenja, a ne samostalni komunalni sustav.

Za mnoge operatere PSA postrojenje kisika u kontejnerima više se ne smatra jednostavnom kupnjom opreme. To sve više postaje dugoročno-ulaganje u infrastrukturu koje podržava kontinuitet proizvodnje, smanjuje ovisnost o logistici i pruža stabilan izvor kisika za buduće proširenje proizvodnje.