NEWTEK PSA 鉱山プロセス用酸素プラント: CIL および CIP プロセス向けの信頼性の高い酸素ソリューション

酸素は、一般的な都市ガスではなく、金のシアン化反応におけるプロセス試薬です。浸出中炭素（CIL）-およびパルプ中炭素（CIP）--（CIP）プラントでは、溶存酸素は金の溶解速度、シアン化物の利用、スラリーの酸化条件、および全体的な回収性能に直接影響します。

鉱石の処理量が増加すると、浸出回路内の酸素要求量も増加します。遠隔地にある採掘作業の多くは、伝統的に酸素供給を維持するために液体酸素の配送またはボンベ輸送に依存しています。ただし、輸送距離、道路へのアクセスのしやすさ、気象条件、在庫管理により、運営コストが増加し、供給リスクが生じる可能性があります。

外部の酸素物流への依存を減らすために、鉱山事業者は現場で PSA 酸素生成システムを導入することが増えています。{0} NEWTEK PSA 酸素プラントは、鉱山現場で圧縮空気を酸素に変換し、定期的な酸素供給に頼ることなく浸出プロセスに酸素を継続的に供給します。

この記事では、PSA 酸素テクノロジーがどのように CIL および CIP 運用をサポートするか、システムがどのように採掘プロセスと統合されるか、およびコンテナ化酸素プラントが遠隔採掘プロジェクトの実用的なソリューションになりつつある理由について説明します。

CIL および CIP の金回収に酸素が必要な理由

酸素は金の溶解反応をサポートします

金のシアン化にはシアン化ナトリウムと溶存酸素の両方が必要です。浸出反応はエルスナー式で表すことができます。

この反応は、酸素が金属金の溶解に直接関与していることを示しています。溶存酸素レベルが減少すると、シアン化物濃度が変わらなくても反応速度が遅くなることがあります。このため、金加工工場では以下を定期的に監視しています。
・溶存酸素濃度
・シアン化物濃度
・スラリーのpH
・保持時間
・スラリー密度
安定した浸出条件を維持します。

空気注入が不十分な場合が多い

多くの浸出回路は、最初は圧縮空気の噴射に依存しています。しかし、大気中には酸素 21% と窒素 78% しか含まれていません。スラリー密度が増加し、鉱石の処理量が増加すると、空気からの酸素移動の効率が低下します。

典型的な課題には次のようなものがあります。
・酸素の溶解が遅い
· 限られた酸素移動効率
· 保持時間要件の増加
・下流タンクの酸素濃度の低減
PSA-で生成された酸素を注入すると、ガス量を大幅に増加させることなく、オペレーターは溶存酸素レベルを高めることができます。

酸素需要は処理量とともに増加します

粉砕能力が拡大すると、酸素消費量が増加します。たとえば、1,500 TPD 鉱石を処理する金プラントは、5,000 TPD 鉱石を処理するプラントよりも大幅に少ない酸素を必要とする可能性があります。酸素必要量は、鉱石の鉱物学、硫化物含有量、浸出滞留時間、溶存酸素目標によって影響されます。酸素消費量はプロセスに依存するため、酸素生成能力はプラント サイズのみから推定するのではなく、常に冶金設計データから決定する必要があります。

NEWTEK PSA 酸素プラントの仕組み

空気圧縮セクション

このプロセスはエアコンプレッサーから始まります。コンプレッサーは大気圧を約 7 ～ 10 bar まで上昇させます。次に、圧縮空気が治療セクションに入ります。コンプレッサー パッケージには通常、エアエンド アセンブリ、冷却システム、潤滑システム、エア レシーバー タンクが含まれます。-圧縮空気は酸素生成の原料として機能します。

空気浄化課

圧縮空気は吸着容器に入る前に、水分離器、冷凍式乾燥機、凝集フィルター、活性炭フィルターを通過します。これらのコンポーネントは、水分、油エアロゾル、粉塵粒子を除去します。空気の質はモレキュラーシーブの性能と耐用年数に直接影響します。

デュアル タワー PSA 酸素発生装置と連続生産

システムの中核は、吸着塔 A、吸着塔 B、空気圧バルブ アセンブリ、およびゼオライト モレキュラーシーブで構成されます。吸着容器は通常、適用される圧力機器規格に従って設計された炭素鋼圧力容器から製造されます。塔内では、モレキュラーシーブが窒素を選択的に吸着し、酸素は通過させます。

デュアルタワー設計により、吸着と再生が交互に行われます。- 1 つの塔が酸素を生成する間、2 番目の塔は吸着した窒素を放出し、次のサイクルに備えます。 PLC コントローラーは、プログラムされたタイミング シーケンスに基づいてバルブの位置を自動的に切り替えます。一般的な酸素純度の範囲は、生産流量の要件に応じて 90% ～ 95% です。

CILおよびCIP処理回路との統合

• 浸出前の酸素注入:多くの採掘作業では、浸出タンクの上流に酸素が注入されます。酸素は、スタティック ミキサー、ベンチュリ インジェクター、酸素コーン、またはディフューザー アセンブリを通じてスラリーに侵入する可能性があります。目的は、シアン化物の溶解が始まる前に溶存酸素濃度を高めることです。
• CIL タンクへの酸素供給:CIL 回路では、活性炭と浸出が同時に発生します。一般的な CIL トレインには、6 ～ 10 個の浸出タンク、撹拌機、炭素移送スクリーン、およびスラリー ポンプが含まれます。 PSA 酸素プラントは、プラントの配送ネットワークを通じて酸素を継続的に供給します。生成された酸素は、タンクシーケンス全体を通じて酸化条件をサポートします。
• CIP 作業への酸素供給:CIP プラントでは、浸出と炭素の吸着が別々に発生します。酸素は、浸出反応器、調整タンク、またはスラリー移送パイプラインに導入される可能性があります。 PSA システムは、複数のプロセス場所にサービスを提供する集中酸素源として機能します。

コンテナ酸素プラントが鉱山でますます使用されている理由

簡素化されたサイト展開:遠隔地にある鉱山では、建設上の課題に直面することがよくあります。従来の酸素プラントを建設するには、鋼構造設備、機器シェルター、電気建物、換気システムが必要になる場合があります。 NEWTEK コンテナ化ガス ソリューションは、出荷前に主要な機器を標準 ISO コンテナに統合します。コンテナには、エアコンプレッサー、エアドライヤー、濾過システム、PSA 酸素発生器、および PLC 制御キャビネットを収容できます。この構成により、現場での設置作業が軽減されます。

交通の利点:コンテナ化されたシステムは、平台トラック、鉄道輸送、または貨物船を使用して輸送できます。これは、山岳鉱山、砂漠プロジェクト、島の採掘作業、初期段階の開発現場で特に役立ちます。-輸送に使用したのと同じコンテナが、設置後は動作環境になります。

環境保護:鉱山環境では、機器が粉塵、温度変動、降雨、腐食性雰囲気にさらされることがよくあります。コンテナ構造は、重要な機器を外部の汚染物質から隔離するのに役立ちます。追加のオプションには、現場の状況に応じて、断熱壁パネル、フィルター付き換気システム、エポキシ-でコーティングされた鋼表面、ステンレス鋼チューブなどが含まれる場合があります。

マイニングプロジェクトの例

約 3,000 TPD の鉱石を処理する金採掘作業では、CIL 回復回路をサポートするために酸素注入に依存していました。この鉱山は最寄りの産業ガス供給会社から 350 km 以上離れた場所にあり、以前は道路タンカーで輸送される液体酸素の配達に依存していました。

元の酸素インフラには、極低温貯蔵タンク、周囲気化器、酸素分配マニホールド、プロセス注入システムが含まれていました。平均酸素要求量は、プラントの処理量と鉱石の特性に応じて、180 ～ 220 Nm3/h の範囲でした。物流への依存を軽減するために、この事業では NEWTEK 200 Nm3/h コンテナ型 PSA 酸素プラントを設置しました。

システム構成には、スクリュー エアコンプレッサー、冷凍式乾燥機、多段ろ過パッケージ、デュアル タワー PSA 酸素発生器、酸素バッファ タンク、PLC 制御システムが含まれています。-このプラントは、約 93% の純度の酸素を生成し、既存の浸出回路に酸素を直接供給しました。試運転後、鉱山では日常的な液体酸素の輸送要件がなくなり、毎日の生産作業のための継続的なオンサイト酸素源が確立されました。-

PSA 酸素と採掘用の液体酸素供給の比較

メンテナンスに関する考慮事項

空気処理装置:定期検査には、フィルターの交換、凝縮水の排水、乾燥機の性能検証が含まれる必要があります。空気が汚染されていると、モレキュラーシーブの寿命が短くなる可能性があります。

モレキュラーシーブのモニタリング:オペレーターは酸素純度、流量、圧力差を監視する必要があります。性能の変化は吸着床の劣化を示している可能性があります。

バルブの検査:PSA プロセスは、連続的なバルブ切り替えに依存します。メンテナンス担当者は、空気圧アクチュエータ、ソレノイドバルブ、およびシールアセンブリを検査する必要があります。バルブの漏れは酸素生成の安定性に影響を与える可能性があります。

結論

酸素は、CIL および CIP 金回収操作にとって重要なプロセス投入物です。十分な溶存酸素レベルを維持することは、シアン化反応と安定した浸出性能のサポートに役立ちます。 NEWTEK PSA 酸素プラントは、圧力スイング吸着技術によって大気から直接酸素を生成し、採掘プロセスに継続的に酸素を供給します。このシステムは、空気の圧縮、精製、吸着、保管、自動制御を統合することにより、液体酸素やシリンダーの繰り返しの供給への依存を軽減します。

遠隔地採掘プロジェクトの場合、NEWTEK コンテナ化ガス ソリューションは、酸素生成装置と保護インフラストラクチャを可搬性のパッケージに統合し、導入を簡素化し、長期運用をサポートします。{0}}採掘プロジェクトがますます遠隔地に移行するにつれて、酸素生成インフラストラクチャは独立したユーティリティ システムではなく、中核となるプロセス プラントの一部になりつつあります。

多くの事業者にとって、コンテナ化された PSA 酸素プラントはもはや単なる機器の購入とはみなされていません。これは、生産の継続性をサポートし、物流への依存を軽減し、将来の生産拡大に向けた安定した酸素源を提供するための長期的なインフラ投資となりつつあります。-