Кислородная установка NEWTEK PSA для горнодобывающей промышленности: надежные кислородные решения для процессов CIL и CIP

Кислород является технологическим реагентом при цианировании золота, а не обычным газом. На установках по производству углерода-в-выщелачивании (CIL) и углерода-в-целлюлозе (CIP) растворенный кислород напрямую влияет на кинетику растворения золота, использование цианида, условия окисления шлама и общие показатели извлечения.

По мере увеличения производительности руды потребность в кислороде внутри контура выщелачивания также возрастает. Многие горнодобывающие предприятия, расположенные в отдаленных регионах, традиционно зависят от поставок жидкого кислорода или транспортировки баллонов для поддержания запасов кислорода. Однако расстояние транспортировки, доступность дорог, погодные условия и управление запасами могут увеличить эксплуатационные расходы и создать риски поставок.

Чтобы снизить зависимость от внешней логистики кислорода, горнодобывающие компании все чаще развертывают на-системах производства кислорода PSA. Кислородная установка NEWTEK PSA преобразует сжатый воздух в кислород на руднике и непрерывно подает кислород в процесс выщелачивания, не полагаясь на регулярные поставки кислорода.

В этой статье объясняется, как кислородная технология PSA поддерживает операции CIL и CIP, как система интегрируется с процессами добычи полезных ископаемых и почему контейнерные кислородные установки становятся практическим решением для удаленных горнодобывающих проектов.

Почему кислород необходим при извлечении золота CIL и CIP

Кислород поддерживает реакции растворения золота

Для цианирования золота требуется как цианид натрия, так и растворенный кислород. Реакцию выщелачивания можно представить уравнением Эльснера:

Эта реакция показывает, что кислород непосредственно участвует в растворении металлического золота. Когда уровень растворенного кислорода снижается, скорость реакции может замедлиться, даже если концентрация цианида остается неизменной. По этой причине золотоперерабатывающие предприятия регулярно контролируют:
· Концентрация растворенного кислорода
· Концентрация цианидов
· pH суспензии
· Срок хранения
· Плотность навозной жижи
для поддержания стабильных условий выщелачивания.

Впрыск воздуха часто недостаточен

Многие схемы выщелачивания изначально полагаются на нагнетание сжатого воздуха. Однако атмосферный воздух содержит всего: 21% кислорода и 78% азота. По мере увеличения плотности суспензии и увеличения производительности руды перенос кислорода из воздуха становится менее эффективным.

Типичные проблемы включают в себя:
· Медленное растворение кислорода
· Ограниченная эффективность переноса кислорода
· Повышенные требования к времени хранения
· Снижение концентрации кислорода в последующих резервуарах
Впрыск кислорода, вырабатываемого PSA-, позволяет операторам повысить уровень растворенного кислорода без значительного увеличения объема газа.

Потребность в кислороде увеличивается с увеличением производительности

По мере увеличения мощности измельчения потребление кислорода увеличивается. Например, золотодобывающему заводу, перерабатывающему руду производительностью 1500 тонн в день, может потребоваться существенно меньше кислорода, чем заводу, перерабатывающему руду производительностью 5000 тонн в день. На потребность в кислороде влияют: минералогия руды, содержание сульфидов, время выщелачивания и целевые показатели растворенного кислорода. Поскольку потребление кислорода зависит от процесса-, мощность производства кислорода всегда следует определять на основе данных металлургического проектирования, а не оценивать только по размеру предприятия.

Как работает кислородная установка NEWTEK PSA

Секция сжатия воздуха

Процесс начинается с воздушного компрессора. Компрессор повышает атмосферное давление воздуха примерно до: 7–10 бар. Затем сжатый воздух поступает в секцию очистки. В комплект компрессора обычно входят: узел воздушной-концевой части, система охлаждения, система смазки и резервуар воздушного ресивера. Сжатый воздух служит сырьем для производства кислорода.

Секция очистки воздуха

Прежде чем попасть в адсорбционные емкости, сжатый воздух проходит через: водоотделитель, рефрижераторный осушитель, коалесцирующий фильтр и фильтр с активированным углем. Эти компоненты удаляют: влагу, масляные аэрозоли и частицы пыли. Качество воздуха напрямую влияет на производительность и срок службы молекулярных сит.

Двойной-генератор кислорода PSA Tower и непрерывное производство

Ядро системы состоит из: адсорбционной башни A, адсорбционной башни B, узлов пневматических клапанов и цеолитового молекулярного сита. Адсорбционные сосуды обычно изготавливаются из сосудов под давлением из углеродистой стали, спроектированных в соответствии с применимыми стандартами на оборудование, работающее под давлением. Внутри башен молекулярное сито избирательно адсорбирует азот, пропуская при этом кислород.

В конструкции двойной-башни чередуются адсорбция и регенерация. Пока одна башня производит кислород, вторая высвобождает адсорбированный азот и готовится к следующему циклу. Контроллер ПЛК автоматически переключает положения клапана на основе запрограммированной временной последовательности. Типичная чистота кислорода находится в диапазоне от 90% до 95% в зависимости от требований к производственному потоку.

Интеграция со схемами обработки CIL и CIP

• Инъекция кислорода перед выщелачиванием:На многих горнодобывающих предприятиях кислород впрыскивается перед резервуарами для выщелачивания. Кислород может попадать в суспензию через статические смесители, инжекторы Вентури, кислородные конусы или диффузоры. Цель состоит в том, чтобы увеличить концентрацию растворенного кислорода до того, как начнется растворение цианида.
• Подача кислорода в баки CIL:В контурах CIL активированный уголь и выщелачивание происходят одновременно. Типичная линия CIL может содержать: 6–10 резервуаров для выщелачивания, мешалки, сита для переноса углерода и шламовые насосы. Кислородная установка PSA непрерывно поставляет кислород через распределительную сеть завода. Образующийся кислород поддерживает условия окисления на протяжении всей последовательности операций в резервуаре.
• Подача кислорода на операции CIP:На установках CIP выщелачивание и адсорбция углерода происходят отдельно. Кислород может вводиться в: реакторы выщелачивания, резервуары для кондиционирования или трубопроводы для перекачки пульпы. Система PSA функционирует как централизованный источник кислорода, обслуживающий несколько технологических участков.

Почему контейнерные кислородные установки все чаще используются в горнодобывающей промышленности

Упрощенное развертывание сайта:Удаленные шахты часто сталкиваются с проблемами строительства. Для строительства обычной кислородной установки могут потребоваться: установка стальных конструкций, укрытия для оборудования, электроустановки и системы вентиляции. Решение NEWTEK для контейнерного газа объединяет основное оборудование в стандартный контейнер ISO перед отправкой. В контейнере могут разместиться: воздушный компрессор, осушитель воздуха, система фильтрации, генератор кислорода PSA и шкаф управления ПЛК. Эта конфигурация сокращает объем работ по установке на месте.

Преимущества транспорта:Контейнерные системы можно транспортировать с помощью: бортовых грузовиков, железнодорожного транспорта или грузовых судов. Это особенно полезно для горных шахт, проектов в пустыне, горнодобывающих предприятий на островах и начальных-этапах разработки. Тот же контейнер, который использовался для транспортировки, после установки становится рабочим шкафом.

Защита окружающей среды:В горнодобывающей промышленности оборудование часто подвергается воздействию пыли, колебаний температуры, осадков и агрессивных сред. Контейнерные конструкции помогают изолировать критически важное оборудование от внешних загрязнений. Дополнительные опции могут включать изолированные стеновые панели, системы вентиляции с фильтрами, стальные поверхности с эпоксидным-покрытием и трубы из нержавеющей стали в зависимости от условий на объекте.

Пример горнодобывающего проекта

Предприятие по добыче золота, перерабатывающее около 3000 тонн руды в день, полагалось на закачку кислорода для поддержки схемы восстановления CIL. Шахта располагалась более чем в 350 км от ближайшего поставщика промышленного газа и ранее зависела от поставок жидкого кислорода, перевозившегося автоцистернами.

Первоначальная кислородная инфраструктура включала в себя: криогенный резервуар для хранения, испаритель, распределительный коллектор кислорода и систему технологического впрыска. Средняя потребность в кислороде колебалась в пределах: 180–220 Нм³/ч в зависимости от производительности установки и характеристик руды. Чтобы снизить логистическую зависимость, на предприятии была установлена ​​контейнерная кислородная установка PSA NEWTEK производительностью 200 Нм³/ч.

Конфигурация системы включала в себя: винтовой воздушный компрессор, рефрижераторную сушилку, много-пакет ступенчатой ​​фильтрации, двойной-генератор кислорода PSA, буферный резервуар для кислорода и систему управления ПЛК. Установка производила кислород с чистотой примерно: 93% и подавала кислород непосредственно в существующую схему выщелачивания. После ввода в эксплуатацию шахта устранила рутинные требования к транспортировке жидкого кислорода и установила на площадке-непрерывный источник кислорода для ежедневных производственных операций.

PSA Oxygen против подачи жидкого кислорода для горнодобывающей промышленности

Рекомендации по техническому обслуживанию

Оборудование для очистки воздуха:Плановый осмотр должен включать замену фильтра, слив конденсата и проверку производительности осушителя. Загрязненный воздух может сократить срок службы молекулярных сит.

Молекулярный ситовой мониторинг:Операторы должны контролировать чистоту кислорода, скорость потока и перепад давления. Изменения производительности могут указывать на деградацию адсорбционного слоя.

Проверка клапана:Процесс PSA зависит от непрерывного переключения клапана. Персонал по техническому обслуживанию должен проверять пневматические приводы, электромагнитные клапаны и узлы уплотнений. Утечка клапана может повлиять на стабильность производства кислорода.

Заключение

Кислород является важнейшим технологическим ресурсом для операций по извлечению золота CIL и CIP. Поддержание достаточного уровня растворенного кислорода помогает поддерживать реакции цианирования и стабильные характеристики выщелачивания. Кислородная установка NEWTEK PSA генерирует кислород непосредственно из атмосферного воздуха с помощью технологии адсорбции с переменным давлением и непрерывно подает кислород в процессы горнодобывающей промышленности. За счет интеграции сжатия, очистки, адсорбции, хранения и автоматического контроля воздуха система снижает зависимость от периодических поставок жидкого кислорода или баллонов.

Для удаленных горнодобывающих проектов контейнерное газовое решение NEWTEK объединяет оборудование для производства кислорода и защитную инфраструктуру в портативный комплекс, который упрощает развертывание и поддерживает долгосрочную-работу. По мере того как горнодобывающие проекты перемещаются во все более отдаленные регионы, инфраструктура производства кислорода становится частью основного технологического завода, а не отдельной коммунальной системой.

Для многих операторов контейнерная кислородная установка PSA больше не рассматривается как простая покупка оборудования. Это все чаще становится долгосрочными-инвестициями в инфраструктуру, которые поддерживают непрерывность производства, снижают зависимость от логистики и обеспечивают стабильный источник кислорода для будущего расширения производства.