NEWTEK PSA Oxygen Plant for Mining Process: Zanesljive kisikove rešitve za CIL in CIP proces

Kisik je procesni reagent pri cianidaciji zlata in ne običajni uporabni plin. V obratih Carbon{1}}in-Leach (CIL) in Carbon-in-Pulp (CIP) raztopljeni kisik neposredno vpliva na kinetiko raztapljanja zlata, izkoristek cianida, pogoje oksidacije gnojevke in splošno učinkovitost predelave.

Ko se pretočnost rude poveča, se poveča tudi potreba po kisiku v izlužilnem krogu. Številne rudarske dejavnosti v oddaljenih regijah so tradicionalno odvisne od dostave tekočega kisika ali transporta jeklenk za vzdrževanje oskrbe s kisikom. Vendar lahko razdalja prevoza, dostopnost cest, vremenske razmere in upravljanje zalog povečajo operativne stroške in predstavljajo tveganja pri dobavi.

Da bi zmanjšali odvisnost od zunanje logistike kisika, rudarski operaterji vse pogosteje uvajajo-sisteme PSA za pridobivanje kisika na lokaciji. Tovarna kisika NEWTEK PSA pretvarja stisnjen zrak v kisik na lokaciji rudnika in nenehno dovaja kisik v proces luženja, ne da bi se zanašala na rutinsko dostavo kisika.

Ta članek pojasnjuje, kako kisikova tehnologija PSA podpira operacije CIL in CIP, kako se sistem integrira z rudarskimi procesi in zakaj kisikove naprave v posodah postajajo praktična rešitev za rudarske projekte na daljavo.

Zakaj je pri pridobivanju zlata CIL in CIP potreben kisik

Kisik podpira reakcije raztapljanja zlata

Cianidacija zlata zahteva natrijev cianid in raztopljeni kisik. Reakcijo izpiranja lahko predstavimo z Elsnerjevo enačbo:

Ta reakcija kaže, da kisik neposredno sodeluje pri raztapljanju kovinskega zlata. Ko se raven raztopljenega kisika zmanjša, se lahko hitrost reakcije upočasni, tudi če koncentracija cianida ostane nespremenjena. Zato obrati za predelavo zlata redno spremljajo:
· Koncentracija raztopljenega kisika
· Koncentracija cianida
· pH gnojevke
· Čas zadrževanja
· Gostota gnojnice
za vzdrževanje stabilnih pogojev luženja.

Vbrizgavanje zraka je pogosto nezadostno

Številni krogi izpiranja so na začetku odvisni od vbrizgavanja stisnjenega zraka. Vendar atmosferski zrak vsebuje le: 21 % kisika in 78 % dušika. Ko se gostota gošče poveča in pretok rude poveča, postane prenos kisika iz zraka manj učinkovit.

Tipični izzivi vključujejo:
· Počasno raztapljanje kisika
· Omejena učinkovitost prenosa kisika
· Povečane zahteve glede časa hrambe
· Zmanjšana koncentracija kisika v spodnjih rezervoarjih
Vbrizgavanje kisika, ki ga ustvari PSA-, operaterjem omogoča zvišanje ravni raztopljenega kisika brez občutnega povečanja količine plina.

Potreba po kisiku se poveča s pretokom

Ko se zmogljivost mletja poveča, se poveča poraba kisika. Na primer, tovarna zlata, ki predeluje rudo 1500 TPD, lahko zahteva bistveno manj kisika kot tovarna, ki predeluje rudo 5000 TPD. Na potrebe po kisiku vplivajo: mineralogija rude, vsebnost sulfidov, zadrževalni čas izpiranja in cilji raztopljenega kisika. Ker je poraba kisika-odvisna od procesa, je treba zmogljivost proizvodnje kisika vedno določiti na podlagi podatkov o metalurški zasnovi in ​​ne samo na podlagi velikosti naprave.

Kako deluje tovarna kisika NEWTEK PSA

Oddelek za kompresijo zraka

Postopek se začne z zračnim kompresorjem. Kompresor dvigne atmosferski zračni tlak na približno: 7–10 barov. Stisnjen zrak nato vstopi v predel za obdelavo. Paket kompresorja običajno vključuje: zračni-sklop, hladilni sistem, mazalni sistem in posodo za sprejem zraka. Stisnjen zrak služi kot surovina za proizvodnjo kisika.

Oddelek za čiščenje zraka

Pred vstopom v adsorpcijske posode prehaja stisnjen zrak skozi: vodni separator, hladilni sušilnik, koalescentni filter in filter z aktivnim ogljem. Te komponente odstranjujejo: vlago, oljne aerosole in delce prahu. Kakovost zraka neposredno vpliva na delovanje in življenjsko dobo molekularnega sita.

Generator kisika PSA z dvojnim-stolpom in neprekinjena proizvodnja

Jedro sistema sestavljajo: adsorpcijski stolp A, adsorpcijski stolp B, sklopi pnevmatskih ventilov in zeolitno molekularno sito. Adsorpcijske posode so običajno izdelane iz tlačnih posod iz ogljikovega jekla, zasnovanih v skladu z veljavnimi standardi tlačne opreme. Znotraj stolpov molekularna sita selektivno adsorbirajo dušik, hkrati pa prepuščajo kisiku.

Zasnova dvojnega-stolpa se izmenjuje med: adsorpcijo in regeneracijo. Medtem ko en stolp proizvaja kisik, drugi stolp sprosti adsorbirani dušik in se pripravi na naslednji cikel. Krmilnik PLC samodejno preklopi položaje ventilov na podlagi programiranih časovnih sekvenc. Običajna čistost kisika se giblje med: 90 % in 95 %, odvisno od zahtev proizvodnega toka.

Integracija z obdelovalnimi vezji CIL in CIP

• Vbrizgavanje kisika pred izpiranjem:Številni rudarski postopki vbrizgavajo kisik pred rezervoarji za izpiranje. Kisik lahko vstopi v gnojevko skozi: statične mešalnike, injektorje Venturijeve cevi, kisikove stožce ali sklope difuzorjev. Cilj je povečati koncentracijo raztopljenega kisika, preden se začne raztapljanje cianida.
• Dovod kisika v rezervoarje CIL:V tokokrogih CIL se aktivno oglje in izpiranje pojavita sočasno. Tipičen vlak CIL lahko vsebuje: 6–10 rezervoarjev za izpiranje, mešala, sita za prenos ogljika in črpalke za gnojevko. Kisikarna PSA neprekinjeno dobavlja kisik preko distribucijskega omrežja obrata. Ustvarjeni kisik podpira pogoje oksidacije v celotnem zaporedju rezervoarja.
• Oskrba s kisikom za operacije CIP:V obratih CIP izpiranje in adsorpcija ogljika potekata ločeno. Kisik se lahko vnese v: reaktorje za izpiranje, rezervoarje za kondicioniranje ali cevovode za prenos gnojevke. Sistem PSA deluje kot centraliziran vir kisika, ki služi več procesnim lokacijam.

Zakaj se kisikove naprave v posodah vse pogosteje uporabljajo v rudarstvu

Poenostavljena uvedba spletnega mesta:Oddaljeni rudniki se pogosto srečujejo z gradbenimi izzivi. Gradnja običajne kisikarne naprave lahko zahteva: konstrukcijsko jekleno instalacijo, zavetje opreme, električne zgradbe in prezračevalne sisteme. Plinska rešitev NEWTEK v posodah integrira glavno opremo v standardno posodo ISO pred pošiljanjem. V posodi so lahko nameščeni: zračni kompresor, sušilnik zraka, filtrirni sistem, generator kisika PSA in krmilna omarica PLC. Ta konfiguracija zmanjša dejavnosti namestitve na terenu.

Prednosti prevoza:Kontejnerske sisteme je mogoče prevažati s: tovornjaki s ploščadi, železniškim prevozom ali tovornimi plovili. To je še posebej uporabno za gorske rudnike, projekte v puščavi, rudarske dejavnosti na otokih in lokacije v zgodnji-stopnji razvoja. Isti kontejner, ki se uporablja za transport, po namestitvi postane delovno ohišje.

Varstvo okolja:Rudarska okolja so pogosto izpostavljena opremi prahu, temperaturnim nihanjem, padavinam in jedkim atmosferam. Strukture zabojnikov pomagajo izolirati kritično opremo pred zunanjimi onesnaževalci. Dodatne možnosti lahko vključujejo izolirane stenske plošče, prezračevalne sisteme s filtri, jeklene površine z epoksi -prevleko in cevi iz nerjavečega jekla, odvisno od pogojev na lokaciji.

Primer rudarskega projekta

Operacija rudarjenja zlata, ki je obdelovala približno 3.000 TPD rude, se je zanašala na vbrizgavanje kisika za podporo svojemu vezju za pridobivanje CIL. Rudnik se je nahajal več kot 350 km od najbližjega industrijskega dobavitelja plina in je bil prej odvisen od dostave tekočega kisika, ki so ga prevažali s cisternami.

Prvotna kisikova infrastruktura je vključevala: kriogeni rezervoar za shranjevanje, uparjalnik okolice, razdelilni razdelilnik kisika in procesni sistem za vbrizgavanje. Povprečna potreba po kisiku se je gibala med: 180–220 Nm³/h, odvisno od pretoka naprave in lastnosti rude. Da bi zmanjšali odvisnost od logistike, je operacija namestila tovarno kisika PSA v kontejnerjih NEWTEK 200 Nm³/h.

Konfiguracija sistema je vključevala: vijačni zračni kompresor, hladilni sušilnik, več-stopenjski filtrirni paket, dvo-stolpni generator kisika PSA, vmesni rezervoar za kisik in nadzorni sistem PLC. Obrat je proizvajal kisik s približno: 93 % čistostjo in dovajal kisik neposredno v obstoječi izpiralni krog. Po zagonu je rudnik odpravil rutinske zahteve za prevoz tekočega kisika in vzpostavil stalen-vir kisika na kraju samem za vsakodnevne proizvodne operacije.

PSA kisik v primerjavi s tekočim kisikom za rudarjenje

Premisleki glede vzdrževanja

Oprema za obdelavo zraka:Rutinski pregled mora vključevati zamenjavo filtra, odvajanje kondenzata in preverjanje delovanja sušilnika. Kontaminiran zrak lahko skrajša življenjsko dobo molekularnega sita.

Spremljanje molekularnega sita:Operaterji morajo spremljati čistost kisika, hitrost pretoka in razlike v tlaku. Spremembe delovanja lahko kažejo na degradacijo adsorpcijske plasti.

Pregled ventila:Proces PSA je odvisen od neprekinjenega preklapljanja ventilov. Vzdrževalno osebje mora pregledati pnevmatske aktuatorje, elektromagnetne ventile in sklope tesnil. Puščanje ventila lahko vpliva na stabilnost proizvodnje kisika.

Zaključek

Kisik je kritičen procesni vhod za operacije pridobivanja zlata CIL in CIP. Vzdrževanje zadostne ravni raztopljenega kisika pomaga podpirati reakcije cianidacije in stabilno delovanje izpiranja. Tovarna kisika NEWTEK PSA proizvaja kisik neposredno iz atmosferskega zraka s tehnologijo adsorpcije z nihanjem tlaka in neprekinjeno dovaja kisik rudarskim procesom. Z integracijo kompresije zraka, čiščenja, adsorpcije, shranjevanja in avtomatiziranega nadzora sistem zmanjša odvisnost od ponavljajočih se dobav tekočega kisika ali jeklenk.

Za projekte rudarjenja na daljavo rešitev NEWTEK Containerized Gas Solution združuje opremo za proizvodnjo kisika in zaščitno infrastrukturo v prenosljiv paket, ki poenostavlja uvajanje in podpira dolgoročno-delovanje. Ko se rudarski projekti selijo v vse bolj oddaljene regije, postaja infrastruktura za proizvodnjo kisika del osrednjega procesnega obrata in ne samostojnega komunalnega sistema.

Številni operaterji na kontejnersko kisikarno PSA ne gledajo več kot na preprost nakup opreme. Vse bolj postaja dolgoročna-naložba v infrastrukturo, ki podpira kontinuiteto proizvodnje, zmanjšuje odvisnost od logistike in zagotavlja stabilen vir kisika za prihodnjo širitev proizvodnje.