エネルギーコストは、鉱業や鉱物産業における運用支出の重要な部分を表し、温室効果ガス排出量を削減しながら、消費を直接削減します。現代のミネラル処理工場は、低グレードの鉱石堆積物、エネルギー強度を促進する傾向から、より高いレベルの濃縮物を作り出すために圧力を増加させます。エネルギー効率戦略の実装はもはやオプションではありません。それは競争上の必要です。

ミネラル処理におけるエネルギー消費の把握

ミネラル処理は、本質的にエネルギー集中力です。 燃焼 - 粉砕 - 処理プラントで使用される総エネルギーの50〜70%を占めることができます。 主なプロセス段階におけるエネルギー消費の典型的な分解は次のとおりです。

  • 粉砕および粉砕:[] 植物エネルギーの50〜70%
  • ]スラリー輸送とポンプ:[10〜20%
  • 分離(浮遊、重力、磁気):[ 5〜15%
  • ]排水と乾燥:[] 5〜10%
  • 搬送・補助システム:[ 5～10%

鉱石処理のトン当たりのエネルギーは、鉱石の硬度、飼料サイズ、および製品仕様を粉砕することによって大きく変化する可能性があります。エネルギーが使用される場所を理解し、無駄に - 効果的な改善のための最初のステップです。詳細なエネルギー監査は、多くの場合、機器の不効率、悪い制御戦略、および過小評価機器からの損失で、理論的な最適から多くの植物が動作することを明らかにします。

エネルギー効率を向上させるための戦略

1. 装置の操作を最大限に活用して下さい

実際の負荷に関係なく、多くの処理プラントは、設備を固定速度で実行し、重要なエネルギー廃棄物につながります。 []可変周波数ドライブ(VFD)は、モータがプロセスによって必要な速度で動作するようにし、多くのアプリケーションで20〜40%の電力の引くことを可能にしました。 粉砕機コンベア、ミルモーター、ポンプドライブ、換気扇にVFDをインストールすると、迅速な支払いを得ることができます。

定期的なメンテナンスは、等しく重要です。 適切に維持された機器は、より多くのエネルギーを消費します。 粉砕機の摩耗したライナーは、粉砕媒体の消費量を増加させ、より高い電力入力を必要とします。 不整列ベルトとドライブは、摩擦損失を発生させます。 ほこりのコレクターの汚れたフィルターは、ファンの電力需要を増加させます。 構造化された予防保守プログラム、条件監視(振動解析、サーモグラフィー、オイル分析)と組み合わせ、機器はピーク効率で動作することを確認します。

2. 高度なプロセス制御の実装

高度なプロセス制御(APC)システムは、継続的に動作パラメータを調整するためにリアルタイムデータを使用して、最も効率的な動作ポイントでプロセスを維持します。 研削回路では、APCは、サイクルフィード密度と圧力を制御することによって、ミル速度、供給速度、および分類を最適化することができます。 浮遊では、スラリー化学に基づいて試薬の投与量と曝気速度を調整することができます。 これらのシステムは、通常、スループットと回復を増加しながら、5〜15%のエネルギー消費を削減することができます。

現代のAPCは、発生した前に障害を予測するために、機械学習とモデル予測制御[を有効活用します。例えば、予測モデルは、ミルがステージ前に、インペンデントミルの過負荷を検出し、フィード速度を削減することができます。フルミルを再起動するために必要なサージエネルギーを避けます。このようなシステムは、複数のサイトを遠隔で最適化できるようにするクラウド接続されています。 U]。 高度なエネルギーは、年間作業量を削減します[FLT]。 [FLTFLT]。 万ドルの採掘作業は、年間作業量を増加しました。]

3. 省エネ機器へのアップグレード

現代のエネルギー効率の高い設計でレガシー機器を交換することで、エネルギー使用を劇的に削減できます。 comminutionでは、高圧研削ロール(HPGR)]は、同じ削減率のための従来のボールミルよりも20〜50%のエネルギーを消費します。 撹拌媒体ミル、またはIsaMillなどのスタードメディアミルは、さらに、微小で超微細な粉砕アプリケーションで、トンミルと比較して大幅にエネルギー効率が向上します。

高効率モーター(IE4またはIE5クラス)と、ポンプの動作を最適化することで、エネルギー消費量を15～30%削減できます。 現代の強制空気またはジェムソンセルを備えた古い浮遊セルを交換することで、空気分散と泡のサイズを改善し、攪拌に必要な電力を削減できます。 倉庫や歩道のモーションセンサーで高効率照明を取り付けるなどの簡単なアップグレードも、植物全体の節約に貢献します。

4. 廃棄物熱を回復し、再利用する

乾燥および焼成操作は頻繁に回復可能な熱エネルギーを含んでいる高温ガスを拒絶します。不用な熱回復システムは供給材料、燃焼空気、またはクリーニングおよび国内使用のための水を予熱できます。[熱交換体[]]は炉の排気かドライヤーのガスからの熱を捕獲し、熱伝達の液体にそれを移すことができます、そしてそれから他のプロセスのためのプレヒート オートまたは低等級の蒸気を発生させるために使用することができます。これは20-40%の乾燥の塗布のために使用される総エネルギーを削減できます。

冷やした気候では、廃棄物熱は、建物、コンベアエンクロージャ、およびそばの浮遊のための水を熱するために使用することができ、化石燃料火ヒーターの必要性を減らす。 [CSIRO[]]]]は、製品の品質を妥協することなく、全体的なエネルギー需要を下げるオーストラリアのミネラル処理工場で統合熱回収システムを実証しました。

5. 粉砕の回路を最大限に活用して下さい

研削はエネルギーの最大のシェアを消費するので、マイナーな改善は重要な節約をもたらします。 テクニックには以下が含まれます。

  • [] シャープな分類を提供し、オーバーグラインディングを削減するハイドロシクロネス[で画面を交換する。
  • サイズ削減ステージを取り付けて、飼料サイズを主工場に削減する。送りサイズの20%削減は、10〜15%でエネルギー消費を削減できます。
  • ] 最適なサイズと素材の研削盤の使用 - 粗研削加工には、より小さなメディアが微細な研削効率を改善しながら、より大きなメディアが必要である。 高硬度鍛造または鋳造ボールを使用して、摩耗を減らし、一貫したミル充電重量を維持することができます。
  • ミルの電力の連続監視による、ミル速度と充電量を最適化[]。

バッチ研削テストとシミュレーションソフトウェア(例えば、JKSimMet、ボンドワークインデックス分析)は、エンジニアが与えられた鉱石のための最もエネルギー効率の高い回路構成を設計するのに役立ちます。 [のセメントと研削エネルギー管理システム]]を実装することで、製品ごとの特定のエネルギー消費に関するリアルタイムフィードバックを提供でき、オペレータはすぐに利益のためのパラメータを調整することができます。

6. 分類および分離の効率を改善して下さい

ポーア分類および分離力は、排出されたり、下流を送信したべきである再処理材料に余分エネルギーを消費するために粉砕回路を強制します。 浮遊では、フロース安定性と泡サイズの分布を改善し、浮遊セルモーターの電力の引くことを減らす間回復を増加できます。 []]のHydrofloat分離器]および]のsmart cyclonesは、実際の材料の転置された材料の転置された転位および再配置された転位の低下の低下の低下を調節します。

重力分離では、多重力分離器および高められた重力コンセントレイターはトンごとのより低いエネルギー入力のよりよい効率を提供します。高密度希土類磁石を使用して磁気分離は非常に少し力を消費し、ある適用のエネルギー空腹の浮遊段階を取り替えることができます。誤位を最小にするよく設計された分離回路は直接不変性を減少させます。

7. 再生可能エネルギーの源を統合して下さい

多くの鉱物処理プラント、特に遠隔地のそれら、高炭素強度のディーゼル発電機やグリッド電気に依存します。 太陽光起電、風力タービン、またはハイブリッドシステムは、植物の電力負荷の相当部分を相殺できます。 例えば、チリのリモート銅コンセントレイターで5 MWソーラーアレイは、植物の昼間の電力需要の20%までを提供し、燃料消費量を削減します。

[]エネルギー貯蔵システム(電池貯蔵、ポンプで供給される水力)は、使用時間の電力価格を利用する負荷シフトを提供する一方で、再生可能エネルギーの断続性を滑らかにすることができます。 一部の地域では、政府のインセンティブと下限の機器のコストは、オンサイト再生可能エネルギーの受取期間を5年未満に抑えました。 国際エネルギー機関は、再生可能エネルギーのマイニングや、および技術に関するリソースを統合し、経済性を強調表示しました。

その他の検討

テクノロジーだけではエネルギーの効率性が達成できません。従業員間でのエネルギー意識の文化を作ることは不可欠です。 []]プログラムを訓練する]]]は、オペレータがエネルギー廃棄物を特定し、ダッシュボードを使用して、効率のためのプロセスを調整する方法を即座に改善することができます。 一部の植物は、機能的なチームが特定の領域でエネルギー廃棄物を特定し、排除する「エネルギーの海禅」イベントを保持しています。

認定専門家(ISO 50001認定監査人など)が実施したエネルギー監査は、隠された損失を明らかにするのに役立ちます。 監査は少なくとも2年ごとに実行され、圧縮空気システム(多くの場合、主要な漏れ源)、蒸気システム、および電力要因の分析を含むべきである。 電力要因補正コンデンサは、ユーティリティの罰則を減らし、変圧器容量を解放することができます。

ISO 50001に基づくエネルギーマネジメントシステム(EnMS)のエネルギーマネジメントシステム()の実装は、エネルギー性能指標(EnPI)の設定、進捗状況の追跡、および継続的な改善のための構造フレームワークを提供します。 多くの鉱山会社はISO 50001認証を取得し、エネルギー強度の10〜20%削減を3年以内に報告しました。

コンテンツ

ミネラル処理プラントにおけるエネルギー効率の向上は、機器の最適化、プロセスの自動化、廃棄物の熱回収、回路再設計、および支持的な組織文化を組み合わせた多面的な努力です。この記事で概説した戦略は、対応する財務および環境上の利益と、15〜30%以上のエネルギー消費を削減するための実用的で実証済みの経路を提供します。

鉱石グレードは、エネルギーコストが上昇し続け、今日エネルギー効率に投資する植物は、明日最も弾力的で収益性の高いものになります。エネルギー監査を主軸とした系統的なアプローチをとり、低コストの運用変化を実装し、資本集中的なアップグレードと再生可能エネルギーの統合に進んでいます。これにより、運用者は、大幅に永続的な改善を達成することができます。エネルギー効率への旅は、一回限りのプロジェクトではなく、測定、分析、イノベーションの継続的なプロセスではありません。