چرا عملیات معدن، ژنراتورهای اکسیژن PSA را برای فرآیندهای طلاشویی ترجیح می دهند

فن آوری های استخراج طلا طی سه دهه گذشته به طور قابل توجهی تکامل یافته است. با کاهش عیار سنگ معدن در سطح جهانی و رایج تر شدن ذخایر نسوز، بهینه سازی هر بخش از فرآیند استخراج به یک اولویت استراتژیک برای عملیات معدن تبدیل شده است. آیا معادن استفاده می کنندCIP (کربن-در-پالپ), CIL (کربن-در-Leach), شستشوی سیانید, بیوکس، یااکسیداسیون فشار (POX)یک عامل مستقیماً بر کارایی بازیابی تأثیر می گذارد:در دسترس بودن اکسیژن.

اکسیژن یک معرف ضروری است که با ترویج اکسیداسیون گونه های سیانید و افزایش انتقال جرم در محیط شستشو، انحلال طلا را تسریع می کند. از نظر تاریخی، تحویل اکسیژن مایع (LOX) یا گیاهان برودتی، منابع اولیه اکسیژن برای معادن طلا بودند. با این حال، با تشدید محدودیت‌های جغرافیایی و اقتصادی، شرکت‌های معدنی به طور فزاینده‌ای به این سمت روی آوردندژنراتورهای اکسیژن جذب نوسان فشار (PSA).برای جایگزینی انعطاف‌پذیرتر، قابل کنترل‌تر و{0}}کارآمدتر.

این مقاله بررسی می کندچرا ژنراتورهای اکسیژن PSA به راه حل ترجیحی تامین اکسیژن تبدیل شده اندبرای فرآیندهای شستشوی طلا در سراسر جهان، با بینش عمیق در مورد عوامل فنی، مالی، محیطی و عملیاتی.

شسته شدن طلا به واکنش شیمیایی بین سیانید و طلای فلزی بستگی دارد. اکسیژن به عنوان یک کاتالیزور واکنش عمل می کند. واکنش اصلی را می توان به صورت زیر ساده کرد:

4 Au + 8 CN- + O2 + 2 H2O → 4 Au(CN)₂- + 4 OH-

بدون اکسیژن محلول کافی (DO)، شستشو به طور چشمگیری کند می شود و منجر به موارد زیر می شود:

نرخ بازیابی کلی پایین تر

زمان شستشوی طولانی تر

مصرف سیانید بیشتر

افزایش هزینه های پردازش

در مخازن لیچینگ صنعتی، اکسیژن باید به طور مداوم تامین شود، زیرا حباب طبیعی هوا نمی تواند سطوح DO بهینه را حفظ کند. روش های مدرن استخراج طلا در حال حاضر به شدت وابسته استاکسیژن مکمل، به ویژه هنگام هدف گیری:

سنگ معدن-عیار پایین

سنگ معدن نسوز

High-throughput tanks (>3,000 m³)

سینتیک سیانیداسیون بالا برای چرخه های شستشوی کوتاه تر

تولید اکسیژن PSA به طور فزاینده ای جذاب شد زیرا می تواندبه طور مداوم اکسیژن غنی شده را در-سایت تحویل دهیدبدون اتکا به لجستیک خارجی.

جذب نوسان فشار یک فناوری است که با استفاده از اکسیژن از هوای فشرده جدا می شودغربال های مولکولی زئولیتتولید اکسیژن به طور معمول بینخلوص 90% و 95%. این سطوح خلوص برای شستشوی سیانید، که نیازی به اکسیژن با خلوص فوق العاده- ندارد، بیش از اندازه کافی است.

ویژگی های عملیاتی کلیدی سیستم های PSA:

راه اندازی سریع (دقیقه)

مقیاس پذیری مدولار

عملیات ساده

طراحی ناهموار مناسب برای محیط های معدنی خشن

امکان کار در مکان های دور

این ویژگی‌ها کاملاً با واقعیت‌های معادن طلای مدرن مطابقت دارند، جایی که قابلیت اطمینان، استقلال لجستیک و کنترل هزینه ضروری است.

عملیات معدنی اغلب در مناطق دورافتاده، کوهستانی یا بیابانی با زیرساخت ضعیف واقع شده است. اتکا به تحویل LOX در چنین محیط هایی پرخطر و گران است. واحدهای PSA با تولید اکسیژن دقیقاً در جایی که مصرف می شود این مشکل را برطرف می کنند.

مزایا:

خطر وقفه در تحویل اکسیژن صفر است

بدون وابستگی به تامین کنندگان برودتی

بدون تأخیر مربوط به جاده یا آب و هوا-

پایداری عملیاتی افزایش یافته برای شسته شدن طلا 24/7

این امر سطوح اکسیژن محلول ثابت در مخازن CIL/CIP را تضمین می‌کند و بازیابی طلا را به طور قابل پیش‌بینی بهبود می‌بخشد.

تحویل LOX شامل یک زنجیره طولانی از هزینه ها است:

تولید برودتی

حمل و نقل در تانکرهای عایق

از دست دادن تبخیر

نصب مخزن ذخیره سازی در سایت-

هزینه های قرارداد ثابت و نوسان قیمت بازار

در مقابل، واحدهای PSA دارای:

حجم پایین تر

هزینه چرخه عمر{0} بسیار کمتر (TCO)

برق به عنوان هزینه عملیاتی اولیه

هیچ ضرری از حمل و نقل یا ذخیره سازی-خاموش نمی شود

برای مصرف بیشتر معادن طلا50 تا 1000 نیوتن متر مکعب در ساعتاکسیژن، واحدهای PSA فراهم می کندکمترین هزینه به ازای هر کیلوگرم اکسیژن تحویلی.

مزیت هزینه در کشورهایی که شبکه های تامین LOX توسعه نیافته و هزینه های تحویل بالا هستند بیشتر است.

واکنش‌های سیانیداسیون طلا به اکسیژن با خلوص فوق‌العاده-- نیاز ندارد. مطالعات و داده های عملیاتی نشان می دهد کهخلوص اکسیژن 90 تا 95 درصدفراهم می کند:

اکسیداسیون سریعتر سیانید

سطوح DO بالاتر در مخازن شستشو

نرخ انحلال طلا بهبود یافته است

مصرف سیانید کمتر

زمان های چرخه شستشو کوتاه تر

خلوص اکسیژن PSA با الزامات شیمیایی سیانیداسیون مطابقت دارد و باعث می‌شود که برای اکثر عملیات‌ها، اکسیژن با درجه 99.7 درصد برودتی - غیر ضروری باشد.

به همین دلیل است که شرکت‌های بزرگ معدنی که مدارهای CIL/CIP را اداره می‌کنند، سیستم‌های PSA را به عنوان منبع اصلی اکسیژن ترجیح می‌دهند.

عملیات طلا معمولاً با کشف سنگ معدن جدید یا افزایش توان عملیاتی کارخانه، توسعه می یابد. ژنراتورهای اکسیژن PSA از رشد تدریجی ظرفیت پشتیبانی می کنند:

ماژول های PSA اضافی را اضافه کنید

کمپرسورهای هوای اضافی اضافه کنید

منیفولدهای اکسیژن را به راحتی گسترش دهید

این ماژولاریت برای معادنی که تحت شرایط زیر قرار می گیرند ایده آل است:

صعودهای{0}}عاقلانه-

تغییرات تولید فصلی

انتقال آزمایشی-به-تجاری (BIOX، POX)

عمر طولانی-مدت-برنامه ریزی- معدن

برخلاف سیستم‌های برودتی، واحدهای PSA نیازی به طراحی مجدد کارخانه در مقیاس بزرگ در طول مراحل توسعه ندارند.

سایت های استخراج اغلب با:

گرد و غبار

افراط در دما

لرزش

ارتفاع بالا

نیروی انسانی فنی محدود

سیستم های PSA برای رسیدگی به این شرایط ساخته شده اند:

بدون سرمایش برودتی

قطعات متحرک کمتر

کنترل های ساده شده

گزینه های نظارت از راه دور

تعمیر و نگهداری آسان با مهارت های مکانیکی عمومی

این قابلیت اطمینان بالا-به همراه زمان‌های راه‌اندازی مجدد کوتاه{1}}سیستم‌های PSA را بسیار کاربردی‌تر از ASU‌های برودتی برای اکثر معادن می‌کند.

سطوح DO بهینه در مخازن لیچینگ CIL/CIP از محدوده متفاوتی برخوردار است8 ppm تا بیش از 16 ppmبسته به نوع سنگ معدن و راندمان هم زدن. اکسیژن PSA پشتیبانی می کند:

اشباع DO سریعتر

انتقال جرم اکسیژن بهبود یافته است

توزیع یکنواخت تر اکسیژن

این منجر به آزادسازی طلای کارآمدتر و سیانیداسیون قابل پیش بینی می شود.

در دسترس بودن بیشتر اکسیژن منجر به موارد زیر می شود:

نرخ انحلال سریع طلا

کاهش زمان شستشو

توان عملیاتی بیشتر بدون انبساط مخزن

این مزایا مستقیماً بر اقتصاد کارخانه تأثیر می‌گذارد، به‌ویژه برای عملیاتی که اندازه‌های آسیاب ریزتر یا فرآوری سنگ‌های غنی از سولفید{0}} را هدف قرار می‌دهند.

سیانید یکی از پرهزینه ترین اجزای استخراج طلا است. بهبود تامین اکسیژن:

راندمان استفاده از سیانید را افزایش می دهد

تلفات سیانید را در واکنش های جانبی کاهش می دهد

پایداری شیمیایی محلول را حفظ می کند

اکسیژن PSA اغلب منجر بهکاهش 5 تا 15 درصدی مصرف سیانیدبسته به شیمی سنگ معدن.

فرآیندهایی مانند BIOX، که در آن میکروارگانیسم ها مواد معدنی سولفیدی را اکسید می کنند، برای حفظ فعالیت بیولوژیکی نیاز به اکسیژن رسانی ثابت دارند.

اکسیژن PSA پشتیبانی می کند:

اکسیژن رسانی مداوم راکتورهای باکتریایی

رشد پایدار میکروبی

بهبود اکسیداسیون پیریت و آرسنوپیریت

به طور مشابه، دراکسیداسیون فشار (POX)اکسیژن PSA می تواند نیاز اکسیژن را در زمانی که سیستم های برودتی در دسترس نیستند یا در حین تعمیر و نگهداری تکمیل می کند.

ذخیره سازی اکسیژن مایع خطراتی را به همراه دارد:

نشت های برودتی

خطرات سرمازدگی

خطرات آتش سوزی{0}} غنی شده با اکسیژن

نگهداری و بازرسی تانک

سیستم‌های PSA اکسیژن را در دما و فشار اتمسفر تولید می‌کنند و به طور قابل‌توجهی میزان قرار گرفتن در معرض ایمنی را کاهش می‌دهند.

اکسیژن برودتی به انرژی الکتریکی قابل توجهی برای مایع شدن نیاز دارد. سیستم‌های PSA که فقط به فشرده‌سازی هوا متکی هستند، انرژی بسیار کمتری در هر کیلوگرم اکسیژن مصرف می‌کنند.

این با اولویت های رو به رشد ESG ماینینگ مطابقت دارد:

تقاضای انرژی کمتر

ردپای کربن کوچکتر

کاهش وابستگی به سوخت حمل و نقل

تحویل LOX به معادن راه دور نیاز دارد:

کامیون های تانکر سنگین

رانندگی در مسافت طولانی-

مصرف سوخت بالا

افزایش خطرات زیست محیطی

سیستم های PSA این خطرات مربوط به حمل و نقل{0}}را به طور کامل حذف می کنند.

شرکت‌های معدنی سیستم‌های اکسیژن را از طریق اقتصاد چرخه عمر-کل ارزیابی می‌کنند. PSA باعث صرفه جویی عمده در هزینه ها می شود:

هزینه نصب کمتر

بدون مخزن ذخیره برودتی

بدون سیستم بخارساز

مصرف برق کمتر در مقایسه با نیروگاه های برودتی

بدون هزینه تحویل

بدون ضرر-

حداقل هزینه نگهداری

هزینه عملیاتی قابل پیش بینی

در طول عمر 10 تا 15 ساله گیاه، تولید اکسیژن PSA اغلب هزینه های کل اکسیژن را کاهش می دهد.30%–60%در مقایسه با LOX تحویل داده شده

سیستم‌های PSA می‌توانند در هر جایی که برق{0}}ایده‌آل برای آفریقا، آمریکای لاتین، آسیای مرکزی و استرالیای دوردست وجود دارد، کار کنند.

اکثر سیستم‌های PSA می‌توانند در عرض چند هفته و نه چند ماه کاملاً عملیاتی شوند.

در صورت تغییر عملیات استخراج، می‌توان کارخانه‌های PSA کانتینری را جابه‌جا کرد.

سیستم‌های PSA مدرن می‌توانند از95% آپتایمبا نگهداری مناسب

چندین ماژول PSA ظرفیت پشتیبان را بدون تغییر مهندسی عمده فراهم می کند.

تزریق مداوم اکسیژن استفاده از سیانید را بهبود می بخشد و انحلال طلا را تسریع می کند.

اکسیژن PSA از تزریق به خطوط قطره‌ای یا سیستم‌های آبیاری در ارتفاعات-یا مکان‌های خشک پشتیبانی می‌کند.

عملکرد اکسیداسیون بیولوژیکی به سطوح اکسیژن پایدار بستگی دارد.

اکسیژن PSA تامین کننده اکسیژن اولیه در طول چرخه های نگهداری یا ناراحتی گیاه است.

آزادسازی طلا را بهبود می‌بخشد و سرقت-قابلیت را کاهش می‌دهد.

چرا عملیات معدن، ژنراتورهای اکسیژن PSA را برای فرآیندهای طلاشویی ترجیح می دهند؟

نقش حیاتی اکسیژن در شستشوی طلا

فناوری اکسیژن PSA چیست و چرا با شرایط استخراج مطابقت دارد

مزایای عملیاتی: چرا شرکت های معدنی سیستم های PSA را ترجیح می دهند

در دسترس بودن فوری اکسیژن در{0}}سایت

کارایی هزینه در مقایسه با تحویل اکسیژن مایع

سطح خلوص مناسب برای سینتیک شسته شدن طلا

مقیاس پذیری مدولار برای معادن در حال گسترش

قابلیت اطمینان بالا در محیط های از راه دور یا سخت

مزایای فرآیند: چگونه اکسیژن PSA عملکرد لیچینگ را بهبود می بخشد

سطوح بالاتر اکسیژن محلول در مخازن لیچ

سینتیک سیانیداسیون پیشرفته

کاهش مصرف سیانید

عملکرد بهتر با سنگ معدن نسوز و اکسیداسیون زیستی-

ایمنی، انطباق و ملاحظات زیست محیطی

ایمن تر از ذخیره سازی LOX

ردپای کربن کمتر از اکسیژن برودتی

کاهش ریسک جاده و حمل و نقل

توجیه اقتصادی: مزیت عمده هزینه PSA

هزینه سرمایه‌ای

هزینه‌های عملیاتی

عوامل عملی که اولویت صنعت معدن را برانگیخته است

سایت های راه دور با زیرساخت های کم

نصب سریع

تحرک آسان

آپتایم بالا

گزینه های افزونگی

جایی که اکسیژن PSA در فرآیندهای استخراج طلا استفاده می شود

مخازن لیچینگ CIL / CIP

آبشویی هیپ

راکتورهای BIOX

سیستم های POX و اتوکلاو

اکسیژن رسانی مدارهای سنگ زنی