Tehnologije pridobivanja zlata so se v zadnjih treh desetletjih močno razvile. Ker se vsebnost rude po vsem svetu zmanjšuje in postajajo ognjevzdržna nahajališča pogostejša, je optimizacija vsakega dela procesa ekstrakcije postala strateška prednostna naloga rudarskih dejavnosti. Ali mine uporabljajoCIP (ogljik-v-pulpi), CIL (Carbon-in-Leach), Izpiranje s cianidom, BIOX, ozTlačna oksidacija (POX)en dejavnik neposredno vpliva na učinkovitost okrevanja:razpoložljivost kisika.
Kisik je bistveni reagent, ki pospeši raztapljanje zlata s spodbujanjem oksidacije cianidnih vrst in izboljšanjem prenosa mase v okolju za izpiranje. V preteklosti so bile dobave tekočega kisika (LOX) ali kriogene naprave glavni viri kisika za rudnike zlata. Ko pa so se geografske in gospodarske omejitve stopnjevale, so se rudarska podjetja vse bolj obračala naGeneratorji kisika z adsorpcijo nihanja tlaka (PSA).za bolj odporno, obvladljivo in stroškovno{0}}učinkovito alternativo.
Ta članek raziskujezakaj so generatorji kisika PSA postali prednostna rešitev za oskrbo s kisikomza postopke izpiranja zlata po vsem svetu, z globokim vpogledom v tehnične, finančne, okoljske in operativne dejavnike.
Ključna vloga kisika pri izpiranju zlata
Izpiranje zlata je odvisno od kemične reakcije med cianidom in kovinskim zlatom. Kisik deluje kot reakcijski katalizator. Osnovno reakcijo je mogoče poenostaviti kot:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 Au(CN)₂⁻ + 4 OH⁻
Brez zadostne količine raztopljenega kisika (DO) se izpiranje dramatično upočasni, kar povzroči:
Nižje splošne stopnje okrevanja
Daljši časi luženja
Večja poraba cianida
Povečani stroški obdelave
V industrijskih rezervoarjih za izpiranje je treba kisik stalno dovajati, ker naravni vnos zraka ne more vzdrževati optimalnih ravni DO. Sodobne metode pridobivanja zlata so zdaj močno odvisne oddodatni kisik, zlasti pri ciljanju na:
Nizko{0}}rude
Ognjevarne rude
High-throughput tanks (>3,000 m³)
Visoka kinetika cianiranja za krajše cikle luženja
PSA Oxygen Generation postajala vse bolj privlačna, saj lahkostalno dovajajo obogaten kisik na-mestobrez zanašanja na zunanjo logistiko.
Kaj je kisikova tehnologija PSA in zakaj ustreza pogojem rudarjenja
Pressure Swing Adsorpcija je tehnologija, ki ločuje kisik od stisnjenega zraka z uporabozeolitna molekularna sita, ki običajno proizvaja kisik med90% in 95% čistosti. Te stopnje čistosti so več kot primerne za izpiranje s cianidom, ki ne zahteva kisika ultra-visoke čistosti.
Ključne operativne značilnosti sistemov PSA:
Hiter zagon (minute)
Modularna razširljivost
Preprosto delovanje
Robustna zasnova, primerna za težka rudarska okolja
Sposobnost delovanja na oddaljenih lokacijah
Ti atributi se popolnoma ujemajo z realnostjo sodobnega rudarjenja zlata, kjer so zanesljivost, logistična neodvisnost in nadzor nad stroški bistveni.
Operativne prednosti: zakaj rudarska podjetja raje uporabljajo sisteme PSA
Takojšnja razpoložljivost kisika na mestu-
Rudarska dela so pogosto v oddaljenih, gorskih ali puščavskih regijah s slabo infrastrukturo. Zanašanje na dostavo LOX je v takih okoljih tvegano in drago. Enote PSA odpravijo to težavo tako, da proizvajajo kisik točno tam, kjer se porabi.
Prednosti:
Nič tveganja za prekinitev dovajanja kisika
Brez odvisnosti od dobaviteljev kriogene opreme
Brez cestnih ali vremenskih-zastojev
Izboljšana stabilnost delovanja za 24/7 izpiranje zlata
To zagotavlja dosledne ravni raztopljenega kisika v rezervoarjih CIL/CIP, kar predvidljivo izboljša pridobivanje zlata.
Stroškovna učinkovitost v primerjavi z dovajanjem tekočega kisika
Dostava LOX vključuje dolgo verigo stroškov:
Kriogena proizvodnja
Prevoz v izoliranih cisternah
Izguba zaradi izhlapevanja
Namestitev-zalogovnika na lokaciji
Fiksni pogodbeni stroški in nestanovitnost tržnih cen
Nasprotno pa imajo enote PSA:
Nižji kapitalski stroški
Veliko nižji skupni stroški-življenjskega cikla (TCO)
Elektrika kot primarni obratovalni strošek
Brez izgub zaradi izpar-a transporta ali skladiščenja
Za večino porabe rudnikov zlata50–1.000 Nm³/hkisika, zagotavljajo enote PSAnajnižjo ceno na kilogram dostavljenega kisika.
Stroškovna prednost je še večja v državah, kjer so dobavna omrežja LOX premalo razvita in so stroški dostave visoki.
Primerna stopnja čistosti za kinetiko izpiranja zlata
Reakcije cianiranja zlata ne zahtevajo kisika ultra-visoke-čistosti. To kažejo študije in operativni podatki90–95 % čistost kisikazagotavlja:
Hitrejša oksidacija cianida
Višje ravni DO v rezervoarjih za izpiranje
Izboljšane stopnje raztapljanja zlata
Manjša poraba cianida
Krajši časi ciklov luženja
Čistost kisika PSA se ujema s kemičnimi zahtevami za cianidacijo, zaradi česar kriogeni-kisik 99,7 % ni potreben za večino operacij.
Zato večja rudarska podjetja, ki upravljajo vezja CIL/CIP, raje uporabljajo sisteme PSA kot primarni vir kisika.
Modularna razširljivost za razširjanje rudnikov
Postopki pridobivanja zlata se pogosto širijo, ko se odkrijejo nova rudna telesa ali poveča pretovor obrata. Generatorji kisika PSA podpirajo postopno rast zmogljivosti:
Dodajte dodatne module PSA
Dodajte dodatne zračne kompresorje
Enostavno razširite razdelilnike kisika
Ta modularnost je idealna za rudnike, kjer potekajo:
Korak-pametno povečanje-
Sezonske spremembe proizvodnje
Pilotni prehodi-na-komercialne (BIOX, POX)
Dolgo{0}}življenjska doba--načrtovanja rudnika
Za razliko od kriogenih sistemov enote PSA ne zahtevajo-redizajne velikega obsega obratov med fazami širitve.
Visoka zanesljivost v oddaljenih ali težkih okoljih
Rudarska mesta se pogosto soočajo z:
Prah
Temperaturni ekstremi
Vibracije
Visoka nadmorska višina
Omejena tehnična delovna sila
Sistemi PSA so zgrajeni za obvladovanje teh pogojev:
Brez kriogenega hlajenja
Manj gibljivih delov
Poenostavljene kontrole
Možnosti oddaljenega nadzora
Enostavno vzdrževanje s splošnimi mehanskimi veščinami
Zaradi te visoke zanesljivosti-v kombinaciji s kratkimi časi ponovnega zagona- so sistemi PSA veliko bolj praktični kot kriogeni ASU za večino rudnikov.
Prednosti postopka: Kako PSA kisik izboljša učinkovitost izpiranja
Višje ravni raztopljenega kisika v rezervoarjih za izpiranje
Optimalne ravni DO v rezervoarjih za izpiranje CIL/CIP segajo od8 ppm do več kot 16 ppm, odvisno od vrste rude in učinkovitosti mešanja. PSA kisik podpira:
Hitrejša nasičenost DO
Izboljšan prenos mase kisika
Bolj enakomerna porazdelitev kisika
To vodi do učinkovitejšega sproščanja zlata in predvidljive cianizacije.
Izboljšana kinetika cianidacije
Večja razpoložljivost kisika povzroči:
Hitrejša stopnja raztapljanja zlata
Zmanjšan čas izpiranja
Večji pretok brez razširitve rezervoarja
Te prednosti neposredno vplivajo na ekonomiko obrata, zlasti pri operacijah, ki ciljajo na finejše mletje ali predelavo rud-bogate s sulfidi.
Zmanjšana poraba cianida
Cianid je ena izmed najdražjih komponent pri pridobivanju zlata. Izboljšana oskrba s kisikom:
Poveča učinkovitost izrabe cianida
Zmanjša izgube cianida zaradi stranskih reakcij
Ohranja stabilnost kemije raztopine
PSA kisik pogosto povzroči5–15 % zmanjšanje porabe cianida, odvisno od kemije rude.
Boljša učinkovitost z ognjevzdržnimi rudami in bio{0}}oksidacijo
Procesi, kot je BIOX, kjer mikroorganizmi oksidirajo sulfidne minerale, zahtevajo stalno oskrbo s kisikom za vzdrževanje biološke aktivnosti.
PSA kisik podpira:
Enakomerna oksigenacija bakterijskih reaktorjev
Stabilna mikrobna rast
Izboljšana oksidacija pirita in arsenopirita
Podobno vTlačna oksidacija (POX), lahko kisik PSA nadomesti potrebo po kisiku, ko kriogeni sistemi niso na voljo ali med vzdrževanjem.
Varnost, skladnost in okoljski vidiki
Varnejše kot shranjevanje LOX
Shranjevanje tekočega kisika predstavlja tveganje:
Kriogena razlitja
Nevarnosti ozeblin
Nevarnost požara-obogatena s kisikom
Vzdrževanje in pregledi rezervoarjev
Sistemi PSA proizvajajo kisik pri atmosferski temperaturi in tlaku, kar znatno zmanjša varnostno izpostavljenost.
Nižji ogljični odtis kot kriogeni kisik
Kriogeni kisik zahteva precejšnjo električno energijo za utekočinjanje. Sistemi PSA, ki temeljijo le na kompresiji zraka, porabijo veliko manj energije na kilogram kisika.
To je v skladu z naraščajočimi prednostnimi nalogami ESG rudarjenja:
Nižja potreba po energiji
Manjši ogljični odtis
Zmanjšana odvisnost od goriva za prevoz
Zmanjšana cestna in transportna tveganja
Dostava LOX v oddaljene rudnike zahteva:
Težki tovornjaki cisterne
Vožnja-na dolge razdalje
Velika poraba goriva
Povečano tveganje za okolje
Sistemi PSA v celoti odpravijo te nevarnosti,-povezane s prevozom.
Ekonomska utemeljitev: PSA-jeva glavna stroškovna prednost
Rudarska podjetja ocenjujejo kisikove sisteme na podlagi ekonomije celotnega življenjskega-cikla. PSA prinaša velike prihranke pri stroških pri:
Capex
Nižji stroški namestitve
Brez kriogenih rezervoarjev
Brez uparjalnih sistemov
Opex
Manjša poraba električne energije v primerjavi s kriogenimi napravami
Brez stroškov dostave
Brez izgub-pri vrenju
Minimalni stroški vzdrževanja
Predvidljivi operativni stroški
V 10–15-letni življenjski dobi rastline proizvodnja kisika PSA pogosto zmanjša skupne stroške kisika za30%–60%v primerjavi z dostavljenim LOX.
Praktični dejavniki, ki spodbujajo prednost rudarske industrije
Oddaljena mesta z malo infrastrukture
Sistemi PSA lahko delujejo povsod, kjer je elektrika-, kar je idealno za Afriko, Latinsko Ameriko, Srednjo Azijo in oddaljeno Avstralijo.
Hitra namestitev
Večina sistemov PSA lahko popolnoma deluje v tednih in ne mesecih.
Enostavna mobilnost
Kontejnerske obrate PSA je mogoče prestaviti, če se rudarske dejavnosti premaknejo.
Visok čas delovanja
Sodobni sistemi PSA lahko presežejo95 % čas delovanjas pravilnim vzdrževanjem.
Možnosti redundance
Več modulov PSA zagotavlja rezervno zmogljivost brez večjih inženirskih sprememb.
Kjer se PSA kisik uporablja v postopkih pridobivanja zlata
CIL / CIP rezervoarji za izpiranje
Neprekinjeno vbrizgavanje kisika izboljša izkoristek cianida in pospeši raztapljanje zlata.
Heap Leaching
Kisik PSA podpira vbrizgavanje v kapalne vode ali namakalne sisteme na visoki-nadmorski nadmorski višini ali sušnih lokacijah.
Reaktorji BIOX
Učinkovitost biološke oksidacije je odvisna od stabilnih ravni kisika.
POX in sistemi za avtoklave
PSA kisik dopolnjuje primarno oskrbo s kisikom med motnjami v obratu ali vzdrževalnimi cikli.
Oksigenacija brusilnih krogov
Izboljša sproščanje zlata in zmanjša preg{0}}ropanje.
