نحوه انتخاب سیستم های اکسیژن PSA برای سایت های استخراج از راه دور

مقدمه

بسیاری از پروژه‌های استخراج طلا، مس، سرب{0}روی، لیتیوم و خاک‌های کمیاب دور از مراکز تولید گاز صنعتی کار می‌کنند. در این مکان‌ها، اکسیژن اغلب برای فرآیندهای متالورژی، مدارهای شستشوی سیانید، سیستم‌های تصفیه فاضلاب، عملیات پشتیبانی ذوب و تأسیسات واکنش اضطراری مورد نیاز است.

بر خلاف معادن واقع در نزدیکی مناطق صنعتی، سایت‌های استخراج از راه دور هنگام تامین اکسیژن با چالش‌های بیشتری روبرو هستند. مسیرهای حمل و نقل طولانی، زیرساخت های محدود، دسترسی فصلی به جاده و هزینه های لجستیکی بالا می توانند به طور قابل توجهی بر قابلیت اطمینان تامین اکسیژن و هزینه های عملیاتی تأثیر بگذارند.

به همین دلیل، بسیاری از اپراتورهای معدن در حال جایگزینی اکسیژن تحویل‌شده با سیستم‌های{0}}تولید اکسیژن در سایت مبتنی بر فناوری جذب نوسان فشار (PSA) هستند.

با این حال، انتخاب یک کارخانه اکسیژن PSA برای یک معدن از راه دور به چیزی بیش از انتخاب ظرفیت تولید نیاز دارد. مهندسان باید قبل از انتخاب تجهیزات، تقاضای فرآیند، شرایط سایت، در دسترس بودن توان، قرار گرفتن در معرض محیطی، الزامات گسترش، قابلیت نگهداری و روش استقرار را ارزیابی کنند.

این مقاله عوامل مهندسی کلیدی در انتخاب یک سیستم اکسیژن PSA برای پروژه‌های معدن از راه دور را توضیح می‌دهد.

1. نیاز واقعی مصرف اکسیژن را تعریف کنید

با تقاضای اکسیژن فرآیند شروع کنید

اولین مرحله محاسبه مصرف اکسیژن در سطح فرآیند است.
کاربردهای معدنی که به اکسیژن نیاز دارند ممکن است شامل موارد زیر باشد:
· بازیابی طلا CIL
بازیابی طلا CIP
· راکتورهای اکسیداسیون
· سیستم های تغذیه تولید ازن
· تصفیه فاضلاب
· عملیات پشتیبانی ذوب
· سیستم های اضطراری زیرزمینی
هر فرآیند به طور متفاوتی اکسیژن مصرف می کند.

به عنوان مثال، یک کارخانه فرآوری طلا ممکن است اکسیژن را به موارد زیر تزریق کند:
· مخازن قبل از شستشو{0}
· مخازن شستشو
· خطوط لوله دوغاب
جریان اکسیژن مورد نیاز به موارد زیر بستگی دارد:
· توان عملیاتی سنگ معدن
· چگالی دوغاب
· غلظت سیانید
· سطح اکسیژن محلول را هدف قرار دهید
انتخاب تجهیزات بدون تعیین تقاضای واقعی فرآیند اغلب منجر به بزرگ‌سازی یا کوچک‌تر شدن اندازه می‌شود.

اوج تقاضا را به جای میانگین تقاضا محاسبه کنید

عملیات استخراج به ندرت اکسیژن را با نرخ ثابت مصرف می کند. مهندسان باید ارزیابی کنند:
· متوسط ​​نیاز به اکسیژن
· حداکثر نیاز اکسیژن
· تقاضای توسعه آینده

به عنوان مثال: معدنی که 300 نیوتن متر مکعب در ساعت اکسیژن مصرف می کند ممکن است حداکثر مصرف بیش از 450 نیوتن متر مکعب در ساعت را در طول افزایش توان عملیاتی یا کمپین های بهینه سازی تولید تجربه کند. اندازه سیستم باید قله های عملیاتی را به جای شرایط متوسط ​​به تنهایی در نظر بگیرد.

2. خلوص اکسیژن مورد نیاز را تعیین کنید

فرآیندهای معدنی مختلف نیازهای خلوص متفاوتی دارند

هر کاربرد معدنی به خلوص اکسیژن یکسان نیاز ندارد. سیستم‌های معمولی اکسیژن PSA 90%، 93% یا 95% خلوص اکسیژن تولید می‌کنند.

برای بسیاری از عملیات شستشوی طلا، غلظت اکسیژن در این محدوده برای افزایش سطح اکسیژن محلول در دوغاب کافی است. خلوص انتخاب شده باید بر اساس موارد زیر باشد:
· طراحی فرآیند
· آزمایش متالورژی
· راندمان انتقال اکسیژن
· اهداف بازیابی
خلوص بالاتر عموماً نیازمند ظرفیت تولید کمتر از همان سیستم PSA است. مهندسان باید خلوص و نیازهای جریان را به طور همزمان ارزیابی کنند.

3. موقعیت سایت و شرایط لجستیک را ارزیابی کنید

مسیرهای حمل و نقل بر انتخاب سیستم تأثیر می گذارد

معادن راه دور اغلب با محدودیت های لجستیکی مواجه می شوند. مثال‌ها عبارتند از: کمپ‌های استخراج معادن بیابانی، عملیات کوهستانی، پروژه‌های اکتشاف قطب شمال، و تاسیسات معدنی جزیره. شرایط حمل و نقل بر ابعاد تجهیزات، روش های تحویل و استراتژی نصب تأثیر می گذارد. قبل از انتخاب یک کارخانه PSA، تیم های پروژه باید محدودیت های عرض جاده، محدودیت های بار پل، امکانات بندر و در دسترس بودن جرثقیل را ارزیابی کنند. این عوامل بر پیکربندی تجهیزات و برنامه ریزی حمل و نقل تأثیر می گذارد.

دسترسی فصلی را ارزیابی کنید

برخی از معادن در فصول برف، دوره های موسمی یا شرایط سیل، دسترسی به جاده را از دست می دهند. اگر دسترسی به تعمیر و نگهداری در بخشی از سال دشوار شود، افزونگی سیستم ممکن است مهمتر از حداقل هزینه سرمایه شود. در این شرایط، مهندسان اغلب کمپرسورهای پشتیبان، ظرفیت ذخیره سازی اضافی، کیت های شیر یدکی و ابزار دقیق اضافی را برای کاهش ریسک عملیاتی مشخص می کنند.

4. استقرار Containerized را در نظر بگیرید

چرا سیستم های کانتینری در معادن از راه دور رایج هستند؟

سایت های راه دور اغلب در مراحل اولیه پروژه فاقد زیرساخت هستند. ساخت یک ساختمان معمولی تولید اکسیژن ممکن است به پایه های بتنی، فولاد سازه ای، سیستم های سقف و اتاق های برق نیاز داشته باشد. این الزامات پیچیدگی ساخت و ساز را افزایش می دهد.

محلول گازی کانتینری شده NEWTEK تجهیزات تولید اکسیژن را قبل از حمل و نقل در داخل یک کانتینر ISO ادغام می کند. تجهیزات معمولاً شامل: کمپرسور هوا، گیرنده هوا، خشک کن هوا، پکیج فیلتراسیون، ژنراتور اکسیژن PSA و سیستم کنترل PLC است. کانتینر به عنوان محفظه تجهیزات، قاب حمل و نقل و ساختار حفاظت از آب و هوا عمل می کند.

الزامات نصب:اکثر سیستم های کانتینری به موارد زیر نیاز دارند: 1. فونداسیون بتنی، 2. اتصال برق، 3. اتصال خط لوله اکسیژن، و 4. راه اندازی. در مقایسه با ساخت کارخانه سنتی، فعالیت های مونتاژ مزرعه کمتری مورد نیاز است. این می تواند به ویژه در محیط های استخراج از راه دور که منابع ساخت و ساز محدود است، مهم باشد.

5. شرایط محیطی را ارزیابی کنید

مناطق معدنی با دمای بالا:پروژه های معدنی در محیط های بیابانی اغلب دمای محیط بالای 40 درجه، تجمع گرد و غبار و قرار گرفتن در معرض گرمای خورشیدی را تجربه می کنند. دماهای بالا بر خنک کننده کمپرسور، راندمان خشک کن و عمر قطعات الکتریکی تأثیر می گذارد. تجهیزات باید با ظرفیت خنک کننده و طراحی تهویه مناسب انتخاب شوند.

عملیات استخراج آب و هوای سرد:پروژه های معدنی در مناطق شمالی ممکن است دماهای زیر صفر{0}، تجمع برف و خطرات میعانات یخ زده را تجربه کنند. سیستم های تصفیه هوا باید دریچه های تخلیه، لوله های ابزار و مدارهای خنک کننده کمپرسور را از شرایط یخ زدگی محافظت کنند.

سایت های معدنی ساحلی:تأسیسات معدنی نزدیک بنادر ممکن است با نمک پاشش، رطوبت و جوهای خورنده مواجه شوند. این شرایط ممکن است به لوله‌های فولادی ضد زنگ، پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی-و بست‌های درجه-دریایی برای کاهش-تخریب طولانی‌مدت تجهیزات نیاز داشته باشد.

6. ارزیابی زیرساخت های برق و تعمیر و نگهداری

در دسترس بودن برق مستقیماً بر طراحی سیستم تأثیر می گذارد

کارخانه های اکسیژن PSA عمدتاً به کمپرسورهای هوا، سیستم های کنترل و تجهیزات تصفیه هوا متکی هستند. نیازهای برق با ظرفیت تولید اکسیژن افزایش می یابد. مهندسان باید قبل از انتخاب تجهیزات، در دسترس بودن برق شهری، ظرفیت ژنراتور، پایداری ولتاژ و شرایط هارمونیک را ارزیابی کنند.

مولد-کمپ های معدنی نیرومند:بسیاری از پروژه های اکتشافی متکی به دیزل ژنراتورها هستند. در این موارد، طراحی نیروگاه اکسیژن باید بارگذاری ژنراتور، جریان راه‌اندازی و مصرف سوخت را در نظر بگیرد تا از سازگاری با زیرساخت‌های برق موجود اطمینان حاصل شود.

7. قابلیت نگهداری و اجزای حیاتی را ارزیابی کنید

معادن از راه دور اغلب پشتیبانی فنی محدودی دارند. تیم های تعمیر و نگهداری در سایت های راه دور ممکن است شامل متخصصان PSA نباشند. بنابراین انتخاب تجهیزات باید در دسترس بودن قطعات یدکی، دسترسی تشخیصی و استانداردسازی ابزار را در نظر بگیرد. سیستم هایی که از اجزای صنعتی رایج استفاده می کنند می توانند برنامه ریزی تعمیر و نگهداری را ساده کنند. اجزای حیاتی که نیاز به بازرسی معمول دارند عبارتند از:

8. برای توسعه آینده و مزایای NEWTEK برنامه ریزی کنید

عملیات استخراج اغلب تغییر می کند:پروژه های معدنی اغلب پس از راه اندازی ظرفیت پردازش را افزایش می دهند. نمونه ها عبارتند از: گسترش آسیاب، مخازن شستشوی اضافی، و افزایش توان معدنی. اگر انتظار می رود تقاضای اکسیژن افزایش یابد، مهندسان باید گزینه های انبساط را در مرحله طراحی اولیه ارزیابی کنند.

طرح های مدولار PSA توسعه را ساده می کند:بسیاری از نیروگاه های اکسیژن NEWTEK PSA از معماری مدولار استفاده می کنند. گسترش ممکن است شامل موارد زیر باشد: برج های جذب اضافی، مخازن ذخیره سازی بزرگتر و ظرفیت کمپرسور اضافی. این رویکرد می تواند تولید اکسیژن را بدون جایگزینی کل سیستم افزایش دهد.

چرا بسیاری از معادن از راه دور نیروگاه های اکسیژن کانتینری NEWTEK را انتخاب می کنند:یک کارخانه اکسیژن کانتینری شده گروه NEWTEK تجهیزات تولید اکسیژن، سیستم های تصفیه هوا، مخازن ذخیره سازی و کنترل های خودکار را در یک محفظه قابل حمل ترکیب می کند. برای پروژه های استخراج از راه دور، این پیکربندی چندین مزیت عملی را ارائه می دهد:
· کاهش الزامات مونتاژ میدانی
· برنامه ریزی حمل و نقل ساده
· محافظت در برابر گرد و غبار و قرار گرفتن در معرض آب و هوا
· گزینه های افزایش ظرفیت مدولار
· ادغام با سیستم های تزریق اکسیژن CIL و CIP
از آنجایی که اکسیژن مستقیماً از هوای محیط تولید می شود، معادن می توانند وابستگی به تحویل سیلندرهای مکرر و حمل و نقل اکسیژن مایع را کاهش دهند.

سوالات متداول

نتیجه گیری

انتخاب یک سیستم اکسیژن PSA برای یک سایت معدن از راه دور نیاز به ارزیابی دقیق تقاضای اکسیژن فرآیند، شرایط محیطی، در دسترس بودن توان، محدودیت‌های لجستیکی، قابلیت تعمیر و نگهداری و نیازهای توسعه آینده دارد. یک کارخانه اکسیژن NEWTEK PSA با اندازه مناسب می‌تواند تولید اکسیژن مداوم را برای CIL، CIP، اکسیداسیون و سایر فرآیندهای معدنی فراهم کند و در عین حال وابستگی به تحویل اکسیژن خارجی را کاهش دهد. برای پروژه‌هایی که در بیابان‌ها، کوه‌ها، جزایر یا سایر محیط‌های دورافتاده قرار دارند، راه‌حل‌های گاز کانتینری‌شده NEWTEK یک روش استقرار ارائه می‌دهد که تجهیزات تولید اکسیژن و زیرساخت‌های حفاظتی را در یک بسته قابل حمل ترکیب می‌کند و نصب و راه‌اندازی و عملیات طولانی‌مدت را ساده‌تر می‌کند.