NEWTEK PSA Kyslíkový závod pro těžební proces: Spolehlivá kyslíková řešení pro CIL a CIP proces

Kyslík je procesní činidlo při kyanizaci zlata spíše než obecný užitkový plyn. V závodech Carbon-in-Leach (CIL) a Carbon{3}}in-Pulp (CIP) rozpuštěný kyslík přímo ovlivňuje kinetiku rozpouštění zlata, využití kyanidu, podmínky oxidace v kalu a celkovou účinnost regenerace.

Se zvyšujícím se množstvím rudy roste i spotřeba kyslíku uvnitř louhovacího okruhu. Mnoho těžebních provozů umístěných v odlehlých oblastech tradičně závisí na dodávkách kapalného kyslíku nebo přepravě lahví, aby se udržela dodávka kyslíku. Přepravní vzdálenost, dopravní dostupnost, povětrnostní podmínky a řízení zásob však mohou zvýšit provozní náklady a zavést rizika dodávek.

Aby se snížila závislost na externí logistice kyslíku, provozovatelé těžby stále častěji nasazují-systémy na výrobu kyslíku PSA na místě. NEWTEK PSA Oxygen Plant přeměňuje stlačený vzduch na kyslík v místě dolu a nepřetržitě dodává kyslík do procesu loužení, aniž by se spoléhal na rutinní dodávky kyslíku.

Tento článek vysvětluje, jak kyslíková technologie PSA podporuje operace CIL a CIP, jak se systém integruje s těžebními procesy a proč se kontejnerové kyslíkové elektrárny stávají praktickým řešením pro projekty vzdálené těžby.

Proč je při obnově zlata CIL a CIP vyžadován kyslík

Kyslík podporuje reakce rozpouštění zlata

Kyanidace zlata vyžaduje jak kyanid sodný, tak rozpuštěný kyslík. Výluhovou reakci lze znázornit Elsnerovou rovnicí:

Tato reakce ukazuje, že kyslík se přímo účastní rozpouštění kovového zlata. Když se hladina rozpuštěného kyslíku sníží, rychlost reakce se může zpomalit, i když koncentrace kyanidu zůstane nezměněna. Z tohoto důvodu závody na zpracování zlata běžně monitorují:
· Koncentrace rozpuštěného kyslíku
· Koncentrace kyanidu
· pH kejdy
· Doba uchování
· Hustota kejdy
k udržení stabilních podmínek vyluhování.

Vstřikování vzduchu je často nedostatečné

Mnoho louhovacích okruhů zpočátku spoléhá na vstřikování stlačeného vzduchu. Atmosférický vzduch však obsahuje pouze: 21 % kyslíku a 78 % dusíku. Jak se zvyšuje hustota kejdy a zvyšuje se prosazení rudy, přenos kyslíku ze vzduchu se stává méně účinným.

Mezi typické výzvy patří:
· Pomalé rozpouštění kyslíku
· Omezená účinnost přenosu kyslíku
· Zvýšené požadavky na dobu uchování
· Snížená koncentrace kyslíku v nádržích po proudu
Vstřikování kyslíku generovaného PSA-umožňuje operátorům zvýšit hladiny rozpuštěného kyslíku bez výrazného zvýšení objemu plynu.

Spotřeba kyslíku se zvyšuje s propustností

S rostoucí kapacitou mletí se zvyšuje spotřeba kyslíku. Například závod na zpracování zlata zpracovávající rudu 1 500 TPD může vyžadovat podstatně méně kyslíku než závod zpracovávající rudu 5 000 TPD. Požadavky na kyslík jsou ovlivněny: mineralogií rud, obsahem sulfidů, dobou zdržení vyluhování a cílovými hodnotami rozpuštěného kyslíku. Vzhledem k tomu, že spotřeba kyslíku je-závislá na procesu, měla by být kapacita výroby kyslíku vždy určována z dat metalurgického návrhu, nikoli odhadem pouze z velikosti závodu.

Jak funguje kyslíkové zařízení NEWTEK PSA

Sekce komprese vzduchu

Proces začíná vzduchovým kompresorem. Kompresor zvyšuje tlak vzduchu přibližně na: 7–10 bar. Stlačený vzduch pak vstupuje do ošetřovací části. Souprava kompresoru obecně obsahuje: sestavu vzduchového-konce, chladicí systém, mazací systém a vzduchovou nádrž. Stlačený vzduch slouží jako surovina pro výrobu kyslíku.

Sekce čištění vzduchu

Před vstupem do adsorpčních nádob prochází stlačený vzduch: odlučovačem vody, chlazenou sušičkou, koalescenčním filtrem a filtrem s aktivním uhlím. Tyto komponenty odstraňují: vlhkost, olejové aerosoly a prachové částice. Kvalita vzduchu přímo ovlivňuje výkon a životnost molekulárního síta.

Dvojitý-věžový generátor kyslíku PSA a kontinuální výroba

Jádro systému tvoří: adsorpční věž A, adsorpční věž B, pneumatické ventilové sestavy a zeolitové molekulární síto. Adsorpční nádoby jsou obvykle vyrobeny z tlakových nádob z uhlíkové oceli navržených podle platných norem pro tlaková zařízení. Uvnitř věží molekulové síto selektivně adsorbuje dusík a zároveň umožňuje průchod kyslíku.

Duální-věžový design se střídá mezi: adsorpcí a regenerací. Zatímco jedna věž produkuje kyslík, druhá věž uvolňuje adsorbovaný dusík a připravuje se na další cyklus. Řídicí jednotka PLC automaticky přepíná polohy ventilů na základě naprogramovaných časových sekvencí. Typická čistota kyslíku se pohybuje mezi: 90 % a 95 % v závislosti na požadavcích na tok výroby.

Integrace s CIL a CIP Processing Circuits

• Injekce kyslíku před louhováním:Mnoho důlních provozů vstřikuje kyslík před louhovací nádrže. Kyslík může vstupovat do kalu prostřednictvím: statických mixérů, Venturiho vstřikovačů, kyslíkových kuželů nebo sestav difuzorů. Cílem je zvýšit koncentraci rozpuštěného kyslíku před zahájením rozpouštění kyanidu.
• Přívod kyslíku do nádrží CIL:V okruzích CIL dochází současně k aktivnímu uhlí a vyluhování. Typický vlak CIL může obsahovat: 6–10 vyluhovacích nádrží, míchadla, síta pro přenos uhlíku a kalová čerpadla. Kyslíkárna PSA dodává kyslík nepřetržitě prostřednictvím distribuční sítě závodu. Generovaný kyslík podporuje oxidační podmínky v průběhu celé sekvence nádrže.
• Dodávka kyslíku do provozu CIP:V závodech CIP dochází k vyluhování a adsorpci uhlíku odděleně. Kyslík může být zaváděn do: vyluhovacích reaktorů, kondicionačních nádrží nebo potrubí pro přepravu kalu. Systém PSA funguje jako centralizovaný zdroj kyslíku obsluhující více procesních míst.

Proč se v těžbě stále častěji používají kontejnerové kyslíkové elektrárny

Zjednodušené nasazení webu:Vzdálené doly často čelí stavebním problémům. Stavba konvenční kyslíkové elektrárny může vyžadovat: ocelovou konstrukci, kryty zařízení, elektrické budovy a ventilační systémy. NEWTEK Containerized Gas Solution integruje hlavní zařízení do standardního ISO kontejneru před odesláním. Kontejner může obsahovat: vzduchový kompresor, sušič vzduchu, filtrační systém, generátor kyslíku PSA a řídicí skříň PLC. Tato konfigurace snižuje aktivity při instalaci v terénu.

Výhody dopravy:Kontejnerové systémy lze přepravovat pomocí: valníků, železniční dopravy nebo nákladních lodí. To je zvláště užitečné pro horské doly, pouštní projekty, ostrovní těžební operace a rané{1}}vývojové lokality. Stejný kontejner používaný pro přepravu se po instalaci stává provozním krytem.

Ochrana životního prostředí:Důlní prostředí často vystavuje zařízení prachu, kolísání teplot, dešťovým srážkám a korozivní atmosféře. Kontejnerové konstrukce pomáhají izolovat kritická zařízení od vnějších kontaminantů. Další možnosti mohou zahrnovat izolované stěnové panely, filtrované ventilační systémy, ocelové povrchy s epoxidovým-potahem a trubky z nerezové oceli v závislosti na podmínkách na místě.

Příklad těžebního projektu

Operace těžby zlata zpracovávající přibližně 3 000 TPD rudy se spoléhala na vstřikování kyslíku k podpoře svého okruhu obnovy CIL. Důl se nacházel více než 350 km od nejbližšího dodavatele průmyslového plynu a dříve závisel na dodávkách kapalného kyslíku dopravovaných autocisternou.

Původní kyslíková infrastruktura zahrnovala: kryogenní skladovací nádrž, okolní odpařovač, rozvodné potrubí kyslíku a systém procesního vstřikování. Průměrná spotřeba kyslíku se pohybovala mezi: 180–220 Nm³/h v závislosti na výkonu zařízení a vlastnostech rudy. Aby se snížila závislost na logistice, provoz instaloval kontejnerovou PSA Oxygen Plant NEWTEK 200 Nm³/h.

Konfigurace systému zahrnovala: šroubový vzduchový kompresor, chlazenou sušičku, vícestupňovou filtraci, dvou-věžový generátor kyslíku PSA, vyrovnávací nádrž na kyslík a řídicí systém PLC. Zařízení vyrábělo kyslík v přibližně: 93% čistotě a dodávalo kyslík přímo do stávajícího louhovacího okruhu. Po uvedení do provozu důl odstranil rutinní požadavky na přepravu kapalného kyslíku a vytvořil nepřetržitý{5}}zdroj kyslíku na místě pro každodenní výrobní operace.

PSA kyslík vs dodávky kapalného kyslíku pro těžbu

Úvahy o údržbě

Zařízení na úpravu vzduchu:Rutinní kontrola by měla zahrnovat výměnu filtru, odvod kondenzátu a ověření výkonu sušičky. Znečištěný vzduch může snížit životnost molekulárního síta.

Monitorování molekulárního síta:Operátoři by měli sledovat čistotu kyslíku, průtok a tlakové rozdíly. Změny výkonu mohou naznačovat degradaci adsorpčního lože.

Kontrola ventilů:Proces PSA závisí na nepřetržitém přepínání ventilů. Personál údržby by měl zkontrolovat pneumatické pohony, solenoidové ventily a těsnicí sestavy. Netěsnost ventilu může ovlivnit stabilitu produkce kyslíku.

Závěr

Kyslík je kritickým procesním vstupem pro operace obnovy zlata CIL a CIP. Udržování dostatečné hladiny rozpuštěného kyslíku pomáhá podporovat kyanidační reakce a stabilní výkon loužení. NEWTEK PSA Oxygen Plant vyrábí kyslík přímo z atmosférického vzduchu prostřednictvím adsorpční technologie s kolísáním tlaku a nepřetržitě dodává kyslík do těžebních procesů. Integrací komprese vzduchu, čištění, adsorpce, skladování a automatizovaného řízení systém snižuje závislost na opakujících se dodávkách kapalného kyslíku nebo lahví.

Pro vzdálené těžební projekty NEWTEK Containerized Gas Solution kombinuje zařízení na výrobu kyslíku a ochrannou infrastrukturu do přenosného balíčku, který zjednodušuje nasazení a podporuje dlouhodobý-provoz. S tím, jak se těžební projekty přesouvají do stále vzdálenějších oblastí, se infrastruktura pro výrobu kyslíku stává součástí hlavního výrobního závodu spíše než samostatným energetickým systémem.

Pro mnoho operátorů již není kontejnerová PSA kyslíková stanice vnímána jako jednoduchý nákup vybavení. Stále více se stává dlouhodobou- investicí do infrastruktury, která podporuje kontinuitu výroby, snižuje závislost na logistice a poskytuje stabilní zdroj kyslíku pro budoucí rozšíření výroby.