NEWTEK PSA postrojenje za kisik za rudarske procese: Pouzdana rješenja za kisik za CIL i CIP proces

Kiseonik je procesni reagens u cijanizaciji zlata, a ne općenito korisni plin. U postrojenjima ugljika-u-luživanju (CIL) i ugljika-u-pulpi (CIP), rastvoreni kiseonik direktno utiče na kinetiku rastvaranja zlata, iskorišćenje cijanida, uslove oksidacije suspenzije i ukupni učinak oporavka.

Kako se povećava protok rude, potražnja za kisikom unutar kruga za luženje također raste. Mnoge rudarske operacije koje se nalaze u udaljenim regijama tradicionalno ovise o isporuci tekućeg kisika ili transportu cilindara kako bi se održala opskrba kisikom. Međutim, udaljenost transporta, pristupačnost putevima, vremenski uslovi i upravljanje zalihama mogu povećati operativne troškove i dovesti do rizika u opskrbi.

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

Ovaj članak objašnjava kako PSA tehnologija kiseonika podržava CIL i CIP operacije, kako se sistem integriše sa procesima rudarstva i zašto postrojenja za kiseonik u kontejnerima postaju praktično rešenje za projekte daljinskog rudarenja.

Zašto je kiseonik potreban u CIL i CIP obnavljanju zlata

Kiseonik podržava reakcije rastvaranja zlata

Za cijanidaciju zlata potrebni su i natrijum cijanid i rastvoreni kiseonik. Reakcija ispiranja može se predstaviti Elsnerovom jednačinom:

Ova reakcija pokazuje da kiseonik direktno učestvuje u rastvaranju metalnog zlata. Kada se nivo rastvorenog kiseonika smanji, brzina reakcije može usporiti čak i ako koncentracija cijanida ostane nepromenjena. Iz tog razloga, pogoni za preradu zlata rutinski prate:
· Koncentracija rastvorenog kiseonika
· Koncentracija cijanida
· pH suspenzije
· Vrijeme zadržavanja
· Gustina kaše
za održavanje stabilnih uslova ispiranja.

Ubrizgavanje vazduha je često nedovoljno

Mnogi krugovi ispiranja u početku se oslanjaju na ubrizgavanje komprimiranog zraka. Međutim, atmosferski vazduh sadrži samo: 21% kiseonika i 78% azota. Kako se povećava gustina mulje i povećava protok rude, prijenos kisika iz zraka postaje manje efikasan.

Tipični izazovi uključuju:
· Sporo otapanje kiseonika
· Ograničena efikasnost prenosa kiseonika
· Povećani zahtjevi vremena zadržavanja
· Smanjena koncentracija kiseonika u nizvodnim rezervoarima
Ubrizgavanje kiseonika koji generiše PSA- omogućava operaterima da povećaju nivoe rastvorenog kiseonika bez značajnog povećanja zapremine gasa.

Potražnja za kiseonikom se povećava sa protokom

Kako se kapacitet mljevenja širi, potrošnja kisika se povećava. Na primjer, biljka zlata koja prerađuje rudu od 1.500 TPD može zahtijevati znatno manje kisika nego biljka koja prerađuje rudu od 5.000 TPD. Potrebe za kiseonikom su pod uticajem: mineralogije rude, sadržaja sulfida, vremena zadržavanja ispiranja i ciljanog rastvorenog kiseonika. Budući da je potrošnja kiseonika -zavisna od procesa, kapacitet proizvodnje kiseonika treba uvijek biti određen na osnovu podataka metalurškog dizajna, a ne procijeniti samo na osnovu veličine postrojenja.

Kako radi NEWTEK PSA postrojenje za kisik

Odjeljak 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 uglavnom uključuje: vazdušni{5}}krajnji sklop, sistem za hlađenje, sistem za podmazivanje i rezervoar za prijemnik vazduha. Komprimirani zrak služi kao sirovina za proizvodnju kisika.

Sekcija za prečišćavanje vazduha

Prije ulaska u adsorpcione posude, komprimirani zrak prolazi kroz: separator vode, rashladni sušač, koalescentni filter i filter s aktivnim ugljem. Ove komponente uklanjaju: vlagu, uljne aerosole i čestice prašine. Kvalitet zraka direktno utječe na performanse molekularnog sita i vijek trajanja.

Dual-Tower PSA generator kisika i kontinuirana proizvodnja

Jezgro sistema se sastoji od: Adsorpcionog tornja A, Adsorpcionog tornja B, sklopova pneumatskih ventila i molekularnog sita zeolita. Posude za adsorpciju se obično proizvode od posuda pod pritiskom od ugljičnog čelika dizajniranih prema važećim standardima opreme pod pritiskom. Unutar tornjeva, molekularno sito selektivno adsorbira dušik dok propušta kisik.

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

Integracija sa CIL i CIP procesnim krugovima

• Ubrizgavanje kiseonika prije ispiranja:Mnoge rudarske operacije ubrizgavaju kiseonik uzvodno od rezervoara za luženje. Kiseonik može ući u suspenziju kroz: statičke miksere, venturi injektore, konuse za kiseonik ili sklopove difuzora. Cilj je povećati koncentraciju otopljenog kisika prije nego što počne otapanje cijanida.
• Snabdijevanje kisikom CIL rezervoarima:U CIL krugovima, aktivni ugljen i ispiranje se dešavaju istovremeno. Tipičan CIL voz može sadržavati: 6-10 rezervoara za ispiranje, miješalice, sita za prijenos ugljika i pumpe za gnojenje. PSA postrojenje kisika kontinuirano opskrbljuje kisikom kroz distribucijsku mrežu postrojenja. Generisani kiseonik podržava uslove oksidacije kroz čitav niz rezervoara.
• Snabdijevanje kisikom za CIP operacije:U CIP postrojenjima, ispiranje i adsorpcija ugljika se odvijaju odvojeno. Kiseonik se može uneti u: reaktore za ispiranje, rezervoare za kondicioniranje ili cevovode za prenos suspenzije. PSA sistem funkcionira kao centralizirani izvor kisika koji opslužuje više lokacija procesa.

Zašto se postrojenja za kiseonik u kontejnerima sve više koriste u rudarstvu

Pojednostavljena implementacija web lokacije:Udaljeni rudnici se često suočavaju sa građevinskim izazovima. Izgradnja konvencionalnog postrojenja za kiseonik može zahtijevati: čelične konstrukcije, skloništa za opremu, električne zgrade i ventilacijske sisteme. NEWTEK Containerized Gas Solution integriše glavnu opremu u standardni ISO kontejner prije otpreme. Kontejner može da sadrži: kompresor vazduha, sušač vazduha, sistem za filtriranje, PSA generator kiseonika i PLC upravljački ormar. Ova konfiguracija smanjuje aktivnosti instalacije na terenu.

Prednosti transporta:Kontejnerski sistemi se mogu transportovati pomoću: kamiona s ravnim platformama, željezničkog transporta ili teretnih plovila. Ovo je posebno korisno za planinske rudnike, pustinjske projekte, rudarske operacije na ostrvima i lokacije u ranoj{1}} fazi razvoja. Isti kontejner koji se koristi za transport postaje operativni prostor nakon instalacije.

Zaštita životne sredine:Rudarska okruženja često izlažu opremu prašini, temperaturnim fluktuacijama, padavinama i korozivnoj atmosferi. Strukture kontejnera pomažu u izolaciji kritične opreme od vanjskih zagađivača. Dodatne opcije mogu uključivati ​​izolovane zidne panele, sisteme za filtriranje ventilacije, čelične površine obložene epoksidom- i cijevi od nehrđajućeg čelika u zavisnosti od uslova na lokaciji.

Primjer rudarskog projekta

Operacija iskopavanja zlata koja obrađuje približno 3.000 TPD rude oslanjala se na ubrizgavanje kiseonika kako bi podržao svoj krug povrata CIL-a. Rudnik se nalazio više od 350 km od najbližeg dobavljača industrijskog gasa i ranije je zavisio od isporuke tečnog kiseonika transportovanog autocisternama.

Originalna infrastruktura kiseonika je uključivala: kriogeni rezervoar za skladištenje, ambijentalni isparivač, razvodnik za distribuciju kiseonika i sistem za ubrizgavanje. Prosječna potražnja za kisikom kretala se između: 180–220 Nm³/h u zavisnosti od protoka postrojenja i karakteristika rude. Kako bi se smanjila ovisnost o logistici, u pogonu je instalirana NEWTEK 200 Nm³/h Kontejnerska PSA postrojenje za kisik.

Konfiguracija sistema je uključivala: vijčani vazdušni kompresor, rashladni sušač, više-paket za filtriranje, dvostruki-toranj PSA generator kiseonika, pufer rezervoar za kiseonik i PLC kontrolni sistem. Postrojenje je proizvodilo kisik sa otprilike: 93% čistoće i isporučivalo kisik direktno u postojeći krug za ispiranje. Nakon puštanja u rad, rudnik je eliminisao rutinske potrebe za transportom tečnog kiseonika i uspostavio kontinuirani-izvor kiseonika na lokaciji za svakodnevne proizvodne operacije.

PSA kisik u odnosu na opskrbu tekućim kisikom za rudarstvo

Razmatranja o održavanju

Oprema za tretman zraka:Rutinska inspekcija bi trebala uključivati ​​zamjenu filtera, odvod kondenzata i provjeru rada sušilice. Kontaminirani zrak može smanjiti vijek trajanja molekularnog sita.

Monitoring molekularnog sita:Operateri treba da prate čistoću kiseonika, brzinu protoka i razlike pritiska. Promjene u performansama mogu ukazivati ​​na degradaciju sloja adsorpcije.

Pregled ventila:PSA proces ovisi o kontinuiranom prebacivanju ventila. Osoblje za održavanje treba da pregleda pneumatske aktuatore, magnetne ventile i sklopove zaptivki. Curenje ventila može uticati na stabilnost proizvodnje kiseonika.

Zaključak

Kiseonik je kritičan procesni ulaz za CIL i CIP operacije povrata zlata. Održavanje dovoljnog nivoa rastvorenog kiseonika pomaže u podršci reakcijama cijanidacije i stabilnom izvođenju ispiranja. NEWTEK PSA postrojenje za proizvodnju kisika stvara kisik direktno iz atmosferskog zraka kroz tehnologiju adsorpcije s promjenama tlaka i kontinuirano opskrbljuje kisik procesima rudarstva. Integracijom kompresije vazduha, prečišćavanja, adsorpcije, skladištenja i automatizovanih kontrola, sistem smanjuje zavisnost od ponavljajućih isporuka tečnog kiseonika ili cilindra.

Za daljinske rudarske projekte, NEWTEK Containerized Gas Solution kombinuje opremu za proizvodnju kiseonika i zaštitnu infrastrukturu u prenosivi paket koji pojednostavljuje primenu i podržava dugotrajan{0}}rad. Kako se rudarski projekti kreću u sve udaljenije regije, infrastruktura za proizvodnju kisika postaje dio osnovnog procesa, a ne samostalni komunalni sistem.

Za mnoge operatere, postrojenje PSA kiseonika u kontejnerima više se ne posmatra kao jednostavna kupovina opreme. To sve više postaje-dugoročna infrastrukturna investicija koja podržava kontinuitet proizvodnje, smanjuje ovisnost o logistici i obezbjeđuje stabilan izvor kiseonika za buduće proširenje proizvodnje.