Uvod
Rudarske dejavnosti zahtevajo velike količine kisika za postopke, kot so izpiranje zlata in bakra, čiščenje odpadne vode, optimizacija flotacije in nadzor okolja. Tradicionalno so se rudarska podjetja zanašala na dostavljeni tekoči kisik (LOX), ki ga dobavljajo prodajalci industrijskega plina. Vendar pa so v zadnjih letih sistemi za proizvodnjo kisika z nihanjem tlaka (PSA) postali vse bolj izvedljiva alternativa na lokaciji-.
Generatorji kisika PSA in sistemi za dovajanje tekočega kisika služijo istemu temeljnemu namenu-oskrbe s kisikom-, vendar se bistveno razlikujejo v strukturi stroškov, logistiki, operativni prilagodljivosti, varnostnem profilu in-dolgoročni razširljivosti. Razumevanje teh razlik je bistvenega pomena za skupine za nabavo rudarstva, ki ocenjujejo strategije oskrbe s kisikom za operacije na daljavo ali-v velikem obsegu. Ta članek ponuja podrobno primerjavo med sistemi za proizvodnjo kisika PSA in dovajanjem tekočega kisika v rudarskih aplikacijah.
1. Pregled oskrbe s tekočim kisikom (LOX) v rudarstvu
Tekoči kisik se proizvaja v velikih industrijskih obratih za ločevanje zraka, kjer se zrak kriogeno ohladi in loči na kisik, dušik in argon. Kisik se nato shrani v izoliranih kriogenih rezervoarjih in se s tovornjaki cisternami prepelje do rudarskih mest. V rudniku je LOX shranjen v vakuumsko{2}}izoliranih kriogenih rezervoarjih in pred uporabo uparjen v plinasti kisik.
Ključne komponente dobavne verige LOX:
- Centralizirana enota za ločevanje zraka (ASU) & sistem za kriogeno utekočinjanje
- Vozni park s cisternami in-kriogeni skladiščni rezervoarji s sistemi za uparjanje na lokaciji
LOX se pogosto uporablja v rudarstvu zaradi svoje visoke čistosti (običajno 99,5 % ali več) in zmožnosti podpiranja zelo velikih skokov povpraševanja po kisiku. Vendar je ta sistem močno odvisen od stalne logistike in zunanjih dobavnih verig.
2. Pregled sistemov za pridobivanje kisika PSA
Generatorji kisika z adsorpcijo zaradi nihanja tlaka (PSA) proizvajajo kisik na-licu mesta z ločevanjem kisika iz stisnjenega zraka z uporabo slojev molekularnih sit (običajno zeolitni materiali).
Postopek vključuje:
Sistemi PSA običajno proizvajajo kisik s stopnjami čistosti od 90 % do 95 %, kar je primerno za večino rudarskih in industrijskih aplikacij. Za razliko od sistemov LOX enote PSA odpravljajo potrebo po zunanji logistiki za dostavo kisika.
3-8. Matrika tehnične in finančne primerjave
Spodaj je več{0}}dimenzionalna inženirska ocena, ki primerja-sisteme PSA na lokaciji s tradicionalno tekočo infrastrukturo glede na stroškovne modele, težka okolja, nevarnosti, razširljivost in odtise življenjskega cikla.
| Ocenjevalni steber | Dovajanje tekočega kisika (LOX) | Proizvodnja kisika PSA na-na mestu |
|---|---|---|
| 3. Stroškovni model & OPEX | Vključuje predelavo ASU, energijo kriogenega utekočinjanja, logistiko goriva za tovornjake, zakup cistern in izgube pri vrenju{0}}pri skladiščenju. Prevozi predstavljajo velike režijske stroške. | Začetna naložba v opremo (CAPEX) se izravna z minimalnimi neposrednimi OPEX (električna energija, ki jo porabijo kompresorji in redno manjše vzdrževanje). Najnižji stroški-na-tono dolgoročno. |
| 4. Zanesljivost delovanja | Občutljiv na zamude v verigi transportne infrastrukture, blokade oddaljenih cest, ekstremne vremenske zamude in logistične omejitve dobaviteljev. | Visoka operativna samozadostnost-. Modularne nastavitve, ki jih je enostavno shraniti v posodo proti prahu/udarcem. Zahteva le stabilno lokalizirano napajanje iz omrežja ali mikroomrežja. |
| 5. Varnostni profil | Kriogene nevarnosti pri -183 stopinjah (hude bliskovite opekline), ekstremna nevarnost požara pri obogatitvi s plinom, povečanje tlaka v rezervoarju in nevarnosti težkega cestnega prometa. | Deluje pri sobni temperaturi. Veljajo standardni požarni protokoli visoke -čistosti in varnost mehanskega kompresorja. Odpravlja kriogeno rokovanje. |
| 6. Prilagodljivost in obseg | Skaliranje zahteva razširitev fizičnih dimenzij rezervoarjev na mestu, pogostejši promet tovornjakov in se opira na prilagoditve zmogljivosti dobavitelja. | Visoko modularne razširitve blokov. Skaliranje se doseže s spuščanjem dodatnih vzporednih blokov PSA, ki se popolnoma ujemajo s postopnimi razvojnimi koraki rudnika. |
| 7. Ogljični odtis | Visok ogljični intenziven odtis, ki ga poganja centralizirano utekočinjenje v kombinaciji s-flotami za vleko na dolge razdalje. | Izključno električna proizvodnja-na mestu. Visoko združljiv s čistimi oddaljenimi omrežnimi inštalacijami rudnikov (-sistemi sončne ali vetrne proizvodnje na kraju samem). |
| 8. Obseg vzdrževanja | Osredotoča se na preglede degradacije vakuumske izolacije, preglede kriogenih ventilov, beleženje izhlapevanja in usklajevanje dobaviteljev. | Standardni mehanski razpored na kraju samem: rutinsko olje/filtri kompresorja, pregledi tesnil ventilov in menjava zeolitne postelje vsakih nekaj let. Popolnoma neodvisen od zunanjih tehnikov. |
9. Primernost za operacije rudarjenja na daljavo
Oddaljeni rudniki se pogosto soočajo z omejenim cestnim dostopom, nestabilnimi dobavnimi verigami, ekstremnimi vremenskimi razmerami in visokimi logističnimi stroški. V takih okoljih so sistemi LOX občutljivi na prekinitve oskrbe, medtem ko sistemi PSA zagotavljajo neodvisno proizvodnjo kisika. Za dolgoročne-projekte rudarjenja na daljavo imajo sistemi PSA vse bolj prednost zaradi-samozadostnosti.
10. Hibridne strategije oskrbe s kisikom
Nekatere rudarske dejavnosti sprejmejo hibridni pristop, da pridobijo finančno samozadostnost-črpanja plina-na kraju samem, hkrati pa ohranjajo varnostne mreže za intenzivne metalurške skoke. Ta pristop združuje zanesljivost sistemov PSA in visoko-zmogljivo podporo dobav LOX ter se pogosto uporablja v velikih-predelovalnih obratih mineralov.
Zaključek
Generatorji kisika PSA in sistemi za dovajanje tekočega kisika igrajo pomembno vlogo v rudarstvu. Tekoči kisik nudi izjemno visoko čistost in visoko-zmogljivo dobavo, vendar je močno odvisen od logistike in zunanje infrastrukture. Sistemi kisika PSA zagotavljajo-proizvodnjo na kraju samem, zmanjšujejo odvisnost od dobavne verige in izboljšujejo dolgoročno-operativno fleksibilnost. Za operacije rudarjenja na daljavo sistemi PSA pogosto predstavljajo stroškovno-učinkovitejšo in odpornejšo rešitev. Vendar pa je LOX še vedno dragocen za-zahtevne ali začasne aplikacije, kjer je infrastruktura že vzpostavljena. Končno je optimalna strategija oskrbe s kisikom odvisna od obsega projekta, lokacije, razpoložljivosti električne energije in dolgoročnega{10}}operativnega načrtovanja.
Zahtevajte revizijo rudarjenja
NEWTEK dobavlja težke-na-elektrarne za kisik, zasnovane posebej za oddaljeno flotacijo in izpiranje. Predložite svoje parametre rezkanja:
- Dnevna tonaža predelave rude
- Ciljna prostornina rezervoarja za izpiranje
- Statistika višine rudnika in temperature
- Trenutni strošek dobave tekočine/tono
Težki procesni sistemi
VPSA Težke naprave za O2
Naprave za optimizacijo izpiranja z nizkimi stroški in visokim pretokom.
Rudniški moduli v kontejnerjih
Oklepna zakloni-odporna proti vremenskim vplivom za veliko prahu.
Pametni raztapljajoči se drsniki
Nadzorne-kontrolne plošče za vbrizgavanje prezračevanja z zaprto zanko.
