Kako izbrati kisikove sisteme PSA za oddaljena rudarska mesta

Uvod

Številni projekti rudarjenja zlata, bakra, svinca-cinka, litija in redkih zemelj delujejo daleč od industrijskih centrov za proizvodnjo plina. Na teh lokacijah je kisik pogosto potreben za metalurške procese, kroge za izpiranje s cianidom, sisteme za čiščenje odpadne vode, podporne operacije taljenja in objekte za ukrepanje ob izrednih dogodkih.

Za razliko od rudnikov v bližini industrijskih con se oddaljena rudarska mesta soočajo z dodatnimi izzivi pri pridobivanju kisika. Dolge transportne poti, omejena infrastruktura, sezonski cestni dostop in visoki logistični stroški lahko pomembno vplivajo na zanesljivost oskrbe s kisikom in obratovalne stroške.

Zaradi tega mnogi rudarski operaterji nadomeščajo dostavljeni kisik s-sistemi za proizvodnjo kisika na kraju samem, ki temeljijo na tehnologiji adsorpcije nihanja tlaka (PSA).

Vendar pa izbira kisikarne PSA za oddaljeni rudnik zahteva več kot samo izbiro proizvodne zmogljivosti. Inženirji morajo pred izbiro opreme oceniti povpraševanje po procesu, pogoje na lokaciji, razpoložljivost električne energije, izpostavljenost okolja, zahteve za širitev, vzdrževalne zmogljivosti in način uvajanja.

Ta članek pojasnjuje ključne inženirske dejavnike, vključene v izbiro kisikovega sistema PSA za projekte rudarjenja na daljavo.

1. Določite dejansko potrebo po porabi kisika

Začnite s povpraševanjem po kisiku v procesu

Prvi korak je izračun porabe kisika na ravni procesa.
Rudarske aplikacije, ki zahtevajo kisik, lahko vključujejo:
· CIL pridobivanje zlata
· CIP pridobivanje zlata
· Oksidacijski reaktorji
· Dovodni sistemi za proizvodnjo ozona
· Čiščenje odpadne vode
· Podporni postopki pri taljenju
· Podzemni zasilni sistemi
Vsak proces porablja kisik drugače.

Na primer, obrat za predelavo zlata lahko vbrizga kisik v:
· Rezervoarji za pred{0}}luženje
· Cisterne za izpiranje
· Cevovodi za gnojevko
Potreben pretok kisika je odvisen od:
· Pretovor rude
· Gostota gnojnice
· Koncentracija cianida
· Ciljna raven raztopljenega kisika
Izbira opreme brez določitve dejanske zahteve procesa pogosto povzroči preveliko ali premajhno dimenzioniranje.

Izračunajte največje povpraševanje namesto povprečnega povpraševanja

Rudarska dela redko porabljajo kisik s konstantno hitrostjo. Inženirji bi morali oceniti:
· Povprečna potreba po kisiku
· Največja potreba po kisiku
· Zahteva po prihodnji širitvi

Na primer: rudnik, ki porabi povprečno 300 Nm³/h kisika, lahko doživi največjo porabo, ki presega 450 Nm³/h med povečanjem pretoka ali kampanjami za optimizacijo proizvodnje. Dimenzioniranje sistema bi moralo upoštevati operativne konice in ne le povprečne pogoje.

2. Določite zahtevano čistost kisika

Različni postopki rudarjenja imajo različne zahteve glede čistosti

Vsaka rudarska aplikacija ne zahteva enake čistosti kisika. Tipični kisikovi sistemi PSA proizvajajo 90 %, 93 % ali 95 % čistost kisika.

Pri številnih postopkih luženja zlata koncentracija kisika v tem območju zadostuje za povečanje ravni raztopljenega kisika v gnojevki. Izbrana čistost mora temeljiti na:
· Oblikovanje procesa
· Metalurško testiranje
· Učinkovitost prenosa kisika
· Cilji okrevanja
Večja čistost na splošno zahteva manjšo proizvodno zmogljivost istega sistema PSA. Inženirji morajo hkrati oceniti zahteve glede čistosti in pretoka.

3. Ocenite lokacijo mesta in logistične pogoje

Prometne poti vplivajo na izbiro sistema

Oddaljeni rudniki se pogosto srečujejo z logističnimi omejitvami. Primeri vključujejo: rudarska taborišča v puščavi, gorske operacije, projekte raziskovanja Arktike in rudarske objekte na otokih. Pogoji prevoza vplivajo na dimenzije opreme, načine dostave in strategijo namestitve. Pred izbiro tovarne PSA morajo projektne skupine oceniti omejitve širine cest, omejitve obremenitev mostov, pristaniške zmogljivosti in razpoložljivost žerjavov. Ti dejavniki vplivajo na konfiguracijo opreme in načrtovanje pošiljanja.

Ocenite sezonsko dostopnost

Nekateri rudniki izgubijo dostop do ceste med snežnimi sezonami, monsunskimi obdobji ali poplavami. Če postane dostop do vzdrževanja v delu leta težaven, lahko redundanca sistema postane pomembnejša od minimalnih stroškov kapitala. V teh situacijah inženirji pogosto določijo rezervne kompresorje, dodatno skladiščno zmogljivost, komplete rezervnih ventilov in redundantne instrumente za zmanjšanje operativnega tveganja.

4. Razmislite o uvajanju v vsebnike

Zakaj so kontejnerski sistemi pogosti v oddaljenih rudnikih

Oddaljena mesta pogosto nimajo infrastrukture v zgodnjih fazah projekta. Gradnja konvencionalne stavbe za proizvodnjo kisika lahko zahteva betonske temelje, konstrukcijsko jeklo, strešne sisteme in električne prostore. Te zahteve povečajo kompleksnost konstrukcije.

Plinska rešitev NEWTEK v posodah vključuje opremo za proizvodnjo kisika v posodi ISO pred pošiljanjem. Oprema običajno vključuje: zračni kompresor, zračni sprejemnik, sušilnik zraka, filtrirni paket, PSA generator kisika in krmilni sistem PLC. Zabojnik deluje kot ohišje opreme, transportni okvir in struktura za zaščito pred vremenskimi vplivi.

Zahteve za namestitev:Večina kontejnerskih sistemov zahteva: 1. Betonski temelj, 2. Električni priključek, 3. Priključek na cevovod za kisik in 4. Zagon. V primerjavi s tradicionalno gradnjo obratov je potrebnih manj dejavnosti montaže na terenu. To je lahko še posebej pomembno v oddaljenih rudarskih okoljih, kjer so gradbeni viri omejeni.

5. Ocenite okoljske razmere

Visokotemperaturne rudarske regije:Pri rudarskih projektih v puščavskih okoljih se pogosto pojavljajo temperature okolja nad 40 stopinj, kopičenje prahu in izpostavljenost sončni toploti. Visoke temperature vplivajo na hlajenje kompresorja, učinkovitost sušilnika in življenjsko dobo električnih komponent. Izbrati je treba opremo s primerno zmogljivostjo hlajenja in zasnovo prezračevanja.

Rudarstvo v hladnem podnebju:Pri rudarskih projektih v severnih regijah so lahko temperature pod-ničlo, kopičenje snega in tveganje zamrznjenega kondenzata. Sistemi za obdelavo zraka morajo zaščititi odtočne ventile, cevi instrumentov in hladilne kroge kompresorja pred zmrzovanjem.

Obalna rudarska mesta:Rudarski objekti v bližini pristanišč se lahko soočajo s solnim pršenjem, vlago in jedkim ozračjem. Ti pogoji lahko zahtevajo cevi iz nerjavečega jekla, premaze-odporne proti koroziji in pritrdilne elemente-razreda mornarice za zmanjšanje dolgoročne-propadanja opreme.

6. Ocenite energetsko infrastrukturo in vzdrževanje

Električna razpoložljivost neposredno vpliva na zasnovo sistema

PSA kisikove naprave se zanašajo predvsem na zračne kompresorje, krmilne sisteme in opremo za obdelavo zraka. Potrebe po energiji se povečajo z zmogljivostjo proizvodnje kisika. Inženirji bi morali pred izbiro opreme oceniti razpoložljivost električne energije, zmogljivost generatorja, stabilnost napetosti in harmonične pogoje.

Rudarski kampi-na pogon generatorja:Veliko raziskovalnih projektov temelji na dizelskih generatorjih. V teh primerih mora projekt kisikove naprave upoštevati obremenitev generatorja, zagonski tok in porabo goriva, da se zagotovi združljivost z razpoložljivo infrastrukturo za napajanje.

7. Ocenite zmogljivost vzdrževanja in kritične komponente

Oddaljeni rudniki imajo pogosto omejeno tehnično podporo. Vzdrževalne ekipe na oddaljenih lokacijah morda ne vključujejo strokovnjakov PSA. Pri izbiri opreme je zato treba upoštevati razpoložljivost rezervnih delov, diagnostično dostopnost in standardizacijo instrumentov. Sistemi, ki uporabljajo običajne industrijske komponente, lahko poenostavijo načrtovanje vzdrževanja. Kritični sestavni deli, ki zahtevajo rutinski pregled, vključujejo:

8. Načrt za prihodnjo širitev in prednosti NEWTEK

Prepustnost rudarjenja se pogosto spreminja:Rudarski projekti pogosto povečajo zmogljivost predelave po zagonu. Primeri vključujejo: razširitve mlina, dodatne rezervoarje za izpiranje in povečan pretok rude. Če se pričakuje, da se bo potreba po kisiku povečala, bi morali inženirji oceniti možnosti razširitve v začetni fazi projektiranja.

Modularni dizajni PSA poenostavljajo širitev:Veliko NEWTEK PSA kisikovih obratov uporablja modularno arhitekturo. Razširitev lahko vključuje: dodatne adsorpcijske stolpe, večje posode za shranjevanje in dodatno zmogljivost kompresorja. Ta pristop lahko poveča proizvodnjo kisika brez zamenjave celotnega sistema.

Zakaj veliko oddaljenih rudnikov izbere NEWTEK kontejnerske kisikove naprave:NEWTEK GROUP Containerized Oxygen Plant združuje opremo za proizvodnjo kisika, sisteme za obdelavo zraka, posode za shranjevanje in avtomatizirane krmilnike znotraj prenosljivega ohišja. Za projekte oddaljenega rudarjenja ponuja ta konfiguracija več praktičnih prednosti:
· Zmanjšane zahteve za montažo na terenu
· Poenostavljeno načrtovanje transporta
· Zaščita pred prahom in izpostavljenostjo vremenskim vplivom
· Modularne možnosti razširitve zmogljivosti
· Integracija s sistemi za vbrizgavanje kisika CIL in CIP
Ker se kisik proizvaja neposredno iz zunanjega zraka, lahko rudniki zmanjšajo odvisnost od ponavljajočih se dobav jeklenk in transporta tekočega kisika.

pogosta vprašanja

Zaključek

Izbira kisikovega sistema PSA za oddaljeno rudarsko mesto zahteva podrobno oceno procesne potrebe po kisiku, okoljskih pogojev, razpoložljivosti električne energije, logističnih omejitev, vzdrževalnih zmogljivosti in prihodnjih zahtev glede širitve. Pravilno dimenzionirana tovarna kisika NEWTEK PSA lahko zagotovi neprekinjeno proizvodnjo kisika za CIL, CIP, oksidacijo in druge rudarske postopke, hkrati pa zmanjša odvisnost od zunanjega dovajanja kisika. Za projekte, ki se nahajajo v puščavah, gorah, na otokih ali drugih oddaljenih okoljih, NEWTEK Containerized Gas Solutions ponuja način uvajanja, ki združuje opremo za proizvodnjo kisika in zaščitno infrastrukturo znotraj enega prenosnega paketa, kar poenostavlja namestitev in dolgoročno-delovanje.