Giới thiệu
Hoạt động khai thác mỏ đòi hỏi lượng oxy lớn cho các quá trình như lọc vàng và đồng, xử lý nước thải, tối ưu hóa tuyển nổi và kiểm soát môi trường. Theo truyền thống, các công ty khai thác mỏ dựa vào nguồn oxy lỏng (LOX) được cung cấp bởi các nhà cung cấp khí công nghiệp. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, hệ thống tạo oxy Hấp phụ xoay áp suất (PSA) ngày càng trở thành một giải pháp thay thế tại chỗ-khả thi.
Cả máy tạo oxy PSA và hệ thống phân phối oxy lỏng đều phục vụ cùng một mục đích cơ bản là-cung cấp oxy-nhưng chúng khác nhau đáng kể về cơ cấu chi phí, hậu cần, tính linh hoạt trong vận hành, hồ sơ an toàn và-khả năng mở rộng lâu dài. Hiểu được những điểm khác biệt này là điều cần thiết để các nhóm mua sắm khai thác đánh giá các chiến lược cung cấp oxy cho các hoạt động-quy mô lớn hoặc từ xa. Bài viết này cung cấp sự so sánh chi tiết giữa hệ thống tạo oxy PSA và cung cấp oxy lỏng trong các ứng dụng khai thác mỏ.
1. Tổng quan về nguồn cung cấp oxy lỏng (LOX) trong khai thác mỏ
Oxy lỏng được sản xuất trong các nhà máy tách không khí công nghiệp lớn, nơi không khí được làm lạnh bằng phương pháp đông lạnh và tách thành oxy, nitơ và argon. Oxy sau đó được lưu trữ trong các bể đông lạnh cách nhiệt và vận chuyển đến các địa điểm khai thác bằng xe chở dầu. Tại khu mỏ, LOX được bảo quản trong các bể đông lạnh cách nhiệt-chân không và hóa hơi thành khí oxy trước khi sử dụng.
Các thành phần chính của chuỗi cung ứng LOX:
- Bộ tách khí tập trung (ASU) & Hệ thống hóa lỏng đông lạnh
- Đội tàu vận chuyển tàu chở dầu và-bể chứa đông lạnh tại chỗ có hệ thống hóa hơi
LOX được sử dụng rộng rãi trong khai thác mỏ do độ tinh khiết cao (thường là 99,5% hoặc cao hơn) và khả năng hỗ trợ nhu cầu oxy tăng đột biến rất lớn. Tuy nhiên, hệ thống này phụ thuộc rất nhiều vào hoạt động hậu cần liên tục và chuỗi cung ứng bên ngoài.
2. Tổng quan về Hệ thống tạo oxy PSA
Máy tạo oxy Hấp phụ xoay áp suất (PSA) tạo ra oxy tại chỗ-bằng cách tách oxy khỏi khí nén bằng cách sử dụng các lớp sàng phân tử (thường là vật liệu zeolit).
Quá trình này bao gồm:
Các hệ thống PSA thường tạo ra oxy với mức độ tinh khiết từ 90% đến 95%, phù hợp cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp và khai thác mỏ. Không giống như hệ thống LOX, các thiết bị PSA loại bỏ nhu cầu hậu cần cung cấp oxy bên ngoài.
3-8. Ma trận so sánh kỹ thuật và tài chính
Dưới đây là-đánh giá kỹ thuật đa chiều so sánh-các hệ thống PSA tại chỗ với cơ sở hạ tầng lỏng truyền thống trên các mô hình chi phí, môi trường khắc nghiệt, mối nguy hiểm, khả năng mở rộng và dấu vết trong vòng đời.
| Trụ cột đánh giá | Cung cấp oxy lỏng (LOX) | -Tạo oxy PSA tại chỗ |
|---|---|---|
| 3. Mô hình chi phí & OPEX | Bao gồm quá trình xử lý ASU, năng lượng hóa lỏng đông lạnh, hậu cần nhiên liệu cho xe tải, cho thuê xe tăng và-tổn thất lưu trữ khi đun sôi. Vận tải đại diện cho chi phí lớn. | Đầu tư thiết bị ban đầu (CAPEX) được bù đắp bằng OPEX trực tiếp tối thiểu (điện tiêu thụ của máy nén và bảo trì nhỏ định kỳ). Chi phí dài hạn-mỗi-tấn thấp nhất. |
| 4. Độ tin cậy trong vận hành | Dễ bị ảnh hưởng bởi sự chậm trễ của chuỗi cơ sở hạ tầng vận tải, tắc nghẽn đường ở xa, chậm trễ do thời tiết khắc nghiệt và các hạn chế về hậu cần của nhà cung cấp. | Khả năng tự -hoạt động cao. Thiết lập mô-đun dễ dàng được đóng gói để chống bụi/chấn động. Chỉ yêu cầu nguồn điện lưới cục bộ hoặc lưới điện siêu nhỏ ổn định. |
| 5. Hồ sơ an toàn | Nguy cơ gây đông lạnh ở -183 độ (bỏng chớp nghiêm trọng), rủi ro hỏa hoạn làm giàu khí quá mức, tăng áp suất bình chứa và các mối nguy hiểm khi vận chuyển đường bộ nặng. | Hoạt động ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Áp dụng các giao thức chữa cháy có độ tinh khiết cao-tiêu chuẩn và sự an toàn của máy nén cơ học. Loại bỏ việc xử lý đông lạnh. |
| 6. Tính linh hoạt và quy mô | Việc mở rộng quy mô đòi hỏi phải mở rộng kích thước bể chứa tại chỗ, lưu lượng xe tải thường xuyên hơn và phụ thuộc vào việc điều chỉnh năng lực của nhà cung cấp. | Mở rộng khối mô-đun cao. Việc mở rộng quy mô đạt được bằng cách thả thêm các khối PSA song song phù hợp hoàn hảo với các bước phát triển mỏ theo từng giai đoạn. |
| 7. Dấu chân carbon | Lượng khí thải carbon cao do hoạt động hóa lỏng tập trung kết hợp với các đội vận chuyển đường dài-. | Tạo ra hoàn toàn bằng điện tại chỗ-. Tương thích cao với việc lắp đặt lưới điện sạch từ xa (-hệ thống tạo năng lượng mặt trời hoặc gió tại chỗ). |
| 8. Phạm vi bảo trì | Tập trung vào việc kiểm tra sự xuống cấp của lớp cách nhiệt chân không, kiểm tra van đông lạnh, ghi nhật ký bay hơi và phối hợp với nhà cung cấp. | Lịch trình cơ khí tiêu chuẩn tại chỗ: dầu/bộ lọc máy nén định kỳ, kiểm tra phốt van và hoán đổi lớp zeolit vài năm một lần. Hoàn toàn độc lập với các kỹ thuật viên bên ngoài. |
9. Sự phù hợp cho hoạt động khai thác từ xa
Các mỏ ở xa thường phải đối mặt với đường đi hạn chế, chuỗi cung ứng không ổn định, điều kiện thời tiết khắc nghiệt và chi phí hậu cần cao. Trong những môi trường như vậy, hệ thống LOX dễ bị gián đoạn nguồn cung cấp, trong khi hệ thống PSA cung cấp khả năng sản xuất oxy độc lập. Đối với các dự án khai thác từ xa-dài hạn, hệ thống PSA ngày càng được ưa chuộng do khả năng tự-tự cung cấp.
10. Chiến lược cung cấp oxy lai
Một số hoạt động khai thác áp dụng phương pháp kết hợp để đạt được khả năng tự chủ về tài chính cho việc khai thác khí tại chỗ trong khi vẫn duy trì mạng lưới an toàn cho các đợt tăng cường luyện kim cường độ cao. Cách tiếp cận này kết hợp độ tin cậy của hệ thống PSA và khả năng hỗ trợ-công suất cao của việc phân phối LOX và thường được sử dụng trong-các nhà máy chế biến khoáng sản quy mô lớn.
Phần kết luận
Cả máy tạo oxy PSA và hệ thống cung cấp oxy lỏng đều đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng khai thác mỏ. Oxy lỏng cung cấp độ tinh khiết cực cao và nguồn cung cấp{1}công suất cao nhưng phụ thuộc nhiều vào cơ sở hạ tầng hậu cần và bên ngoài. Hệ thống oxy PSA cung cấp khả năng tạo-tại chỗ, giảm sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng và cải thiện-tính linh hoạt trong hoạt động lâu dài. Đối với các hoạt động khai thác từ xa, hệ thống PSA thường đưa ra giải pháp linh hoạt và hiệu quả hơn{6}} về chi phí. Tuy nhiên, LOX vẫn có giá trị đối với-các ứng dụng tạm thời hoặc có nhu cầu cao khi cơ sở hạ tầng đã được thiết lập. Cuối cùng, chiến lược cung cấp oxy tối ưu phụ thuộc vào quy mô dự án, vị trí, nguồn điện sẵn có và kế hoạch hoạt động dài hạn.
Yêu cầu kiểm tra khai thác
NEWTEK cung cấp-các nhà máy oxy-công suất lớn được thiết kế đặc biệt cho các bể tuyển nổi và lọc từ xa. Gửi thông số phay của bạn:
- Trọng tải chế biến quặng hàng ngày
- Thể tích bể lọc mục tiêu
- Số liệu thống kê về độ cao và nhiệt độ của mỏ
- Chi phí cung cấp chất lỏng hiện tại/tấn
Hệ thống xử lý nặng
Nhà máy O2 hạng nặng VPSA
Nhà máy tối ưu hóa quá trình lọc dòng chảy cao với chi phí thấp.
Mô-đun mỏ được đóng gói
Nơi trú ẩn bọc thép chống chịu thời tiết-cho lượng bụi cao.
Trượt hòa tan thông minh
Bảng điều khiển phun sục khí vòng-đóng.
