هزینه های انرژی بخش قابل توجهی از هزینه های عملیاتی در صنعت معدن و مواد معدنی را نشان می دهد و کاهش مصرف به طور مستقیم در هنگام کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، گیاهان پردازش معدنی مدرن با فشار فزاینده ای برای تولید تمرکز های درجه بالاتر از سپرده های پایین تر، روندی که شدت انرژی را افزایش می دهد، اختیاری نیست - این یک ضرورت رقابتی است.

درک مصرف انرژی در پردازش مواد معدنی

پردازش مواد معدنی ذاتاً انرژی-بردار است – شستشو و سنگ شکن – تنهایی می تواند 50 تا 70 درصد کل انرژی مورد استفاده در یک کارخانه پردازش را در خود جای دهد. تجزیه و تحلیل معمول مصرف انرژی در مراحل اصلی به شرح زیر است:

  • [[۱] [۱۰]: [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰]] [۱۰] [۱] [۱۰]] [۱] [۱۰]] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۲] [۵] [۵] [۲] [۵] [۵] [۲] [۵] [۵] [۵] [۲] [۵] [۲] [۲] [۵] [۲] [۲] [۲] [۵] [۲] [۲] [۲] [۲] [۵] [۵] [۵] [۲] [۲] [۲] [۲] [۵] [۲] [۵] [۲] [۵] [۵] [۱] [۲] [۲] [۵] [۲] [۲] [۵] [۱] [۵] [۵] [۱] [۱] [۱] [۵] [۵] [۵] [۲] [۵] [۲] [۲] [۲] [۵] [۵] [۲] [۲
  • [[ویرایش] [۱] [۱۰] حمل و نقل و پمپاژ: [۱۰]
  • اختلاف (مخفاط، گرانش، مغناطیسی) 5 تا 15٪
  • [در این میان] [از روی آب و خشک کردن [از روی زمین] پرهیز کنید.
  • [[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱] [۱]

انرژی مصرف شده در هر تن از مواد فرآوری شده می تواند به طور گسترده ای بسته به سختی، اندازه تغذیه و مشخصات محصول خرد شده باشد. درک اینکه انرژی مورد استفاده قرار می گیرد و هدر رفته است - اولین گام به سمت بهبود دقیق انرژی حسابرسی است که اغلب نشان می دهد که بسیاری از گیاهان به دور از بهینه سازی نظری خود عمل می کنند، با زیان از تجهیزات ناکارآمد، استراتژی های کنترل ضعیف و تجهیزات تحت کنترل.

استراتژی های بهبود کارایی انرژی

عملیات بهینه سازی تجهیزات

بسیاری از گیاهان پردازش تجهیزات را در سرعت ثابت بدون در نظر گرفتن بار واقعی اجرا می کنند که منجر به هدر رفتن انرژی قابل توجه می شود. درایو فرکانس قابل توجه (VFLT:0) درایوهای فرکانس قابل تنظیم (VFLT 1) اجازه می دهد تا موتورهای با سرعت مورد نیاز توسط فرآیند کار کنند، کاهش قدرت جذب شده توسط 20 تا 40٪ در بسیاری از برنامه های نصب شده است.

نگهداری منظم به همان اندازه مهم است. تجهیزات نگهداری شده به طور ضعیف انرژی بیشتری مصرف می کند: خطوط فرسوده در کارخانه های سنگ شکن مصرف رسانه های سنگ شکن را افزایش می دهند و نیاز به ورودی قدرت بالاتری دارند؛ کمربندهای ناسازگار و درایو باعث ایجاد زیان های اصطکاک می شوند؛ و فیلترهای کثیف در جمع آوری گرد و غبار باعث افزایش تقاضای برق ساختار یافته، همراه با نظارت بر وضعیت ( تجزیه و تحلیل روغن، ترموگرافی)، تجهیزات در بهره وری اوج را تضمین می کند.

۲- پیاده سازی کنترل پیشرفته فرآیند

سیستم های پیشرفته کنترل فرآیند (APC) از داده های زمان واقعی برای تنظیم مداوم پارامترهای عملیاتی استفاده می کنند، فرآیندهای را در کارآمدترین نقطه عملیاتی خود نگه می دارند.در مدارهای سنگ شکن، APC می تواند سرعت آسیاب، میزان تغذیه و طبقه بندی را با کنترل تراکم و فشار شدید، تنظیم مجدد دوز و نرخ های تکرار بر اساس شیمی های ضدعفونی کننده، به طور معمول مصرف انرژی را کاهش می دهد - در حالی که از طریق افزایش و افزایش می دهد.

مدرن APC اهرم (FLT:0) یادگیری ماشین و کنترل پیش بینی مدل برای پیش بینی اختلالات قبل از وقوع آنها.به عنوان مثال، یک مدل پیش بینی می تواند یک بار قریب الوقوع کارخانه را شناسایی کند و نرخ تغذیه را قبل از غرفه کارخانه کاهش دهد، اجتناب از انرژی افزایش مورد نیاز برای شروع مجدد یک کارخانه کامل، بسیاری از سیستم ها در حال حاضر متصل به ابر هستند، اجازه می دهد تا مطالعات بهینه سازی در سراسر سایت های پیشرفته (FLT 2) ذخیره شده است.

۳- ارتقاء تجهیزات انرژی-Efficient

جایگزینی تجهیزات میراث با طرح های مدرن و کارآمد انرژی می تواند به طور چشمگیری کاهش مصرف انرژی در comminution، رول های بلند فشار (HPGR) مصرف 20 تا 50٪ انرژی کمتر از آسیاب های توپ معمولی برای همان نسبت کاهش است. استایرل رسانه های آسیاب، مانند Vertimill یا Isa، همچنین به طور قابل توجهی انرژی و برنامه های بسیار کارآمد در مقایسه با استفاده از آسیاب های بسیار کارآمد است.

در سیستم های پمپاژ، با استفاده از موتورهای با کارایی بالا (IE4 یا IE5 کلاس) و پمپ های عملیاتی در نزدیکی بهترین نقطه بهره وری (BEP) می توانند مصرف انرژی را 15 تا 30 درصد کاهش دهند و جایگزینی سلول های قدیمی با سلول های مدرن و یا جیمزون می تواند پراکندگی هوا و اندازه حباب را بهبود بخشد، کاهش قدرت مورد نیاز برای تحریک حتی ارتقاء ساده مانند نصب نور بالا در مخازن و راه رفتن به طور کلی.

۴- بازیابی و دوباره استفاده از زباله های حرارتی

عملیات های گرم و پرخاش اغلب گازهای دمای بالا را که حاوی انرژی حرارتی قابل بازیابی هستند، رد می کنند.[۱] سیستم های بازیابی حرارتی می توانند مواد غذایی گرم، هوای احتراق یا آب را برای تمیز کردن و استفاده داخلی از حرارت، که می تواند برخی از برنامه های قبل از حرارت را کاهش دهد، یا برخی از فرآیندهای کاهش دهد.

در آب و هوای سرد تر، گرمای زباله می تواند برای ساختمان های حرارتی، محفظه نقاله و آب برای نخ زدن از کف، کاهش نیاز به سوخت فسیلی - بخاری های آتش نشانی استفاده شود. CSIRO [FLT 1 سیستم های بازسازی گرما یکپارچه در گیاهان فرآوری مواد معدنی استرالیا را نشان داده است که انرژی کلی را بدون به خطر انداختن کیفیت محصول کاهش می دهد.

۵- بهینه سازی مدار

از آنجایی که سنگ شکن بزرگترین سهم انرژی را مصرف می کند، حتی پیشرفت های جزئی نیز تکنیک های پس انداز قابل توجهی را به همراه می آورد:

  • [[۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱۰] [۱]] [۳]] [۱] [۳] [۱]] که طبقه بندی و کاهش بیش از حد را فراهم می کند.
  • کاهش اندازه برای کاهش اندازه خوراک به کارخانه اولیه - کاهش 20٪ در اندازه خوراک می تواند مصرف انرژی را 10 تا 15٪ کاهش دهد.
  • استفاده از رسانه های سنگ شکن اندازه و مواد بهینه - رسانه های بزرگتر ممکن است برای سنگ شکن ضخیم مورد نیاز باشد، در حالی که رسانه های کوچکتر بهره وری سنگ سازی ظریف را بهبود می بخشد؛ استفاده از توپ های بلند یا ریخته شده می تواند سایش را کاهش دهد و وزن ثابت آسیاب را حفظ کند.
  • سرعت کارخانه و حجم شارژ [FLT 1] از طریق نظارت مداوم از قرعه کشی قدرت کارخانه.

تست های سوزن و نرم افزار شبیه سازی (به عنوان مثال، JKSimMet، تجزیه و تحلیل شاخص کار باند) به مهندسان کمک می کند تا بهینه ترین پیکربندی مدار انرژی را برای یک یاس معین طراحی کنند.I پیاده سازی یک سیستم مدیریت انرژی فوری و سریع می تواند بازخورد زمان واقعی در مصرف انرژی خاص در هر تن را ارائه دهد، که قادر به تنظیم پارامترهای فوری برای دستیابی به دستیابی به دستیابی به سود است.

بهبود طبقه بندی و کارایی جدایی

طبقه بندی ضعیف و جدایی مدار سنگ را برای مصرف انرژی اضافی برای پردازش مجدد مواد که باید رد شده یا ارسال شده است، در شکاف، بهبود ثبات و توزیع اندازه حباب می تواند بهبود یابد در حالی که کاهش قدرت در موتورهای سلول نخری کاهش یابد. Hydroat جداکننده و توزیع اندازه حبابی]

در جداسازی گرانش، جداکننده های چند جاذبه و محرک های جاذبه افزایش یافته بهره وری بهتر با ورودی انرژی پایین تر در هر تن پردازش شده است. مغناطیسی با استفاده از آهنرباهای زمین با شدت نادر بسیار کم انرژی مصرف می کند و می تواند جایگزین مراحل غنی سازی انرژی در برخی از کاربردها شود.یک مدار جدا سازی خوب که به حداقل رساندن سوء استفاده به طور مستقیم کاهش انرژی مورد نیاز در مراحل بعدی.

منابع انرژی تجدید پذیر را یکپارچه کنید

بسیاری از گیاهان پردازش مواد معدنی، به ویژه آنهایی که در مکان های دور افتاده، به ژنراتورهای دیزل یا برق شبکه با شدت کربن بالا متکی هستند. یکپارچه سازی فتوولتائیک خورشیدی، توربین های بادی یا سیستم های هیبریدی می تواند بخش قابل توجهی از بار الکتریکی گیاه را جبران کند.به عنوان مثال، یک آرایه خورشیدی 5 مگاوات در یک کانگر از راه دور مس در شیلی تا 20٪ از مصرف انرژی روزانه نیروگاه را کاهش می دهد.

سیستم های ذخیره سازی انرژی (ذخیره سازی مواد غذایی، هیدرو پمپ شده) می توانند محدودیت های تجدید پذیر را هموار کنند و همچنین انتقال بار را برای بهره برداری از قیمت گذاری برق زمان استفاده در برخی مناطق، مشوق های دولتی و هزینه های تجهیزات پایین تر، دوره بازپرداخت را برای مکان های تجدید پذیر کمتر از پنج سال (F) منتشر کرده است.

ملاحظات اضافی

فناوری به تنهایی نمی تواند به بهره وری کامل انرژی دست یابد. ایجاد فرهنگ آگاهی از انرژی در میان کارکنان ضروری است. برنامه های نظارت بر انرژی که به اپراتورهای یاد می دهد چگونه زباله های انرژی را شناسایی کنند، از داشبورد استفاده کنند و فرآیندهایی را برای بهره وری تنظیم کنند می توانند پیشرفت های فوری را انجام دهند. برخی از گیاهان رویدادهای "انرژی زا" را نگه می دارند که در آن تیم های متقابل-کار و انرژی را در مناطق خاص شناسایی می کنند.

به طور منظم ] ممیزی انرژی انجام شده توسط متخصصان گواهی (به عنوان مثال، حسابرسان گواهی ISO 50001) کمک به کشف زیان های پنهان. حسابرسی باید حداقل هر دو سال انجام شود و شامل تجزیه و تحلیل سیستم های هوا فشرده (اغلب یک منبع نشت عمده)، سیستم های بخار و عامل اصلاح برق است.

پیاده سازی سیستم مدیریت انرژی (EnMS) بر اساس ISO 50001 چارچوب ساختاری برای تنظیم شاخص های عملکرد انرژی (EnPIs)، ردیابی پیشرفت و به طور مداوم بهبود یافته است. بسیاری از شرکت های معدن به گواهینامه ISO 50001 رسیده اند و گزارش 10 تا 20 درصد کاهش در شدت انرژی در سه سال است.

نتیجه گیری

بهبود بهره وری انرژی در گیاهان پردازش مواد معدنی یک تلاش چند جانبه است که ترکیبی از بهینه سازی تجهیزات، اتوماسیون فرآیند، بازیابی حرارتی زباله، طراحی مجدد مدار و یک فرهنگ سازمانی حمایتی است. استراتژی های ذکر شده در این مقاله ارائه می دهد مسیرهای عملی و اثبات شده برای کاهش مصرف انرژی تا 15 تا 30٪ یا بیشتر، با مزایای مالی و زیست محیطی مربوطه.

همانطور که نمرات کاهش و افزایش هزینه های انرژی ادامه می دهد، گیاهانی که در بهره وری انرژی سرمایه گذاری می کنند امروز انعطاف پذیرترین و سودآورترین فردا خواهند بود – با اتخاذ یک رویکرد سیستماتیک – شروع با حسابرسی انرژی، اجرای تغییرات عملیاتی کم هزینه، سپس پیشرفت به ارتقاء سرمایه و ادغام تجدید پذیر – محرک ها می توانند به طور قابل توجهی، بهبود پایدار سفر به سمت بهره وری انرژی، یک فرآیند اندازه گیری مداوم، و تجزیه و تحلیل مستمر، و تحلیل مستمر، و تحلیل مستمر، دستیابی باشد.