Wie Sauerstoff die Haufenlaugung unterstützt
Bei der Haufenlaugung werden Metalle durch die Bewässerung von zerkleinertem Erz gewonnen, das auf konstruierten Laugungsplatten gestapelt ist. Die Cyanidlösung sickert durch das Erzbett, löst Zielmetalle auf und fließt zur Rückgewinnung in Sammelbecken.
Sauerstoff dringt in den Prozess ein, indem er sich in der Laugungslösung auflöst, bevor er mit dem Erz in Kontakt kommt. Die Aufrechterhaltung des Gehalts an gelöstem Sauerstoff ist besonders wichtig bei:
An Minenstandorten oberhalb von 2.000 Metern Höhe kann ein verringerter Luftsauerstoffdruck die natürliche Sauerstoffübertragung einschränken. Sauerstoffeinspritzsysteme kompensieren diesen Zustand, indem sie konzentrierten Sauerstoff direkt in den Prozessstrom einbringen.
Funktionsprinzip
Das System nutzt die PSA-Technologie, um Sauerstoff aus der Luft zu trennen.
Luftkompression
Ein industrieller Schraubenkompressor komprimiert Umgebungsluft auf etwa 7–10 bar(g) und erzeugt so den für die Gastrennung erforderlichen Druck.
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Luftreinigung
Druckluft strömt durch Filter- und Trocknungsgeräte, um Folgendes zu entfernen:
- Staubpartikel
- Wasserdampf
- Ölaerosole
Die Luftaufbereitung schützt das Adsorptionsmaterial vor Verunreinigungen und erhält die Trennleistung aufrecht.
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Sauerstofftrennung
Die gereinigte Luft gelangt in zwei Adsorptionsbehälter, die mit Zeolith-Molekularsiebmaterial gefüllt sind. Stickstoffmoleküle werden in den Gefäßen adsorbiert, während Sauerstoff durch das Bett strömt und in das Sauerstoffsammelsystem gelangt.
Die beiden Behälter wechseln zwischen Adsorptions- und Regenerationszyklen und ermöglichen so eine kontinuierliche Sauerstoffproduktion.
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Sauerstofflieferung
Der erzeugte Sauerstoff wird in einem Puffertank gespeichert und über Sauerstoffverteilungsleitungen dem Auslaugungsprozess zugeführt.
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Typische Betriebsparameter sind:
| Parameter | Reichweite |
|---|---|
| Sauerstoffreinheit | 90–95% |
| Sauerstoffdurchflussrate | 10–5.000 Nm³/h |
| Sauerstoffdruck | 4–10 bar(g) |
| Taupunkt | Weniger als oder gleich -40 Grad |
Systemkonfiguration
Luftkompressor
Der Kompressor liefert Druckluft zur Sauerstofferzeugung. Abhängig von den Projektanforderungen kann das System öleingespritzte oder ölfreie Schraubenkompressoren verwenden.
Luftaufbereitungseinheit
Der Bereich Luftaufbereitung umfasst typischerweise:
Dieser Abschnitt entfernt Feuchtigkeit und Verunreinigungen, bevor Luft in die Adsorptionsgefäße gelangt.
PSA-Sauerstoffgenerator
Das PSA-Skid enthält:
Die Adsorptionsbehälter sind aus druckfestem Kohlenstoffstahl gefertigt und für den industriellen Dauerbetrieb ausgelegt.
Sauerstoffpuffertank
Der Puffertank stabilisiert Sauerstoffdruckschwankungen und sorgt für einen gleichmäßigen Fluss zu den nachgeschalteten Sauerstoffinjektionsgeräten.
Sauerstoffbooster (optional)
Für Anwendungen, die einen erhöhten Einspritzdruck erfordern, kann ein Sauerstoffverstärker den Austrittsdruck auf 15–40 bar(g) erhöhen.
Sauerstoffinjektionsmethoden
Venturi-Injektion
Ein Venturi-Injektor erzeugt eine Druckdifferenz, die Sauerstoff in die Prozesslösung zieht. Diese Methode nutzt die vorhandene Pipeline-Infrastruktur und erfordert nur minimalen Installationsraum.
Sauerstoffkegelsystem
Ein Sauerstoffkegel löst Sauerstoff unter Druck in Lösung. Das geschlossene Design erhöht die Kontaktzeit zwischen Gas und Flüssigkeit und verbessert die Effizienz der Sauerstoffübertragung.
Sparger-Netzwerk
Perforierte Einblasrohre verteilen Sauerstoffblasen in Tanks, Teichen oder Lösungsreservoirs. Zu den Materialien gehören üblicherweise HDPE, Polypropylen und Edelstahl.
Sauerstoffanreicherung mit Spüllösung
Sauerstoff kann vor der Verteilung durch Tropfstrahler oder Sprinkleranlagen in die unfruchtbare Lösung eingebracht werden, sodass die sauerstoffhaltige Lösung den gesamten Erzhaufen durchdringen kann.
Anwendungen
Der Sauerstoffgenerator für die Haufenlaugung wird üblicherweise integriert in:
Die Systemkapazität wird entsprechend dem Erzdurchsatz, dem Zyanidverbrauch, den gelösten Sauerstoffzielen und den Bewässerungsdurchflussraten ausgewählt.
Installation und Integration
Das Sauerstofferzeugungssystem wird normalerweise als auf einem Rahmen montiertes oder in einem Container verpacktes Paket geliefert.
Die Installation umfasst:
Der modulare Aufbau reduziert -den Bauaufwand vor Ort und vereinfacht die Erweiterung bei steigender Produktionskapazität.
Wartungsanforderungen
Die routinemäßige Wartung konzentriert sich in erster Linie auf unterstützende Geräte und nicht auf das Adsorptionssystem.
Tägliche Kontrollen
Geplante Wartung
Unter geeigneten Filtrationsbedingungen beträgt die Lebensdauer von Molekularsieben typischerweise 8 bis 12 Jahre.
Warum einen Sauerstoffgenerator für die Haufenlaugung verwenden?
Im Vergleich zu Flüssigsauerstoffversorgungssystemen erzeugt ein Sauerstoffgenerator vor Ort-Sauerstoff direkt aus atmosphärischer Luft und leitet ihn über feste Rohrleitungen an den Auslaugungsprozess weiter.
Bei abgelegenen Bergbaubetrieben macht das System die Abhängigkeit von kryogenen Sauerstofflieferungen, Lagertanks und Transportlogistik überflüssig und sorgt gleichzeitig für eine kontinuierliche Sauerstoffversorgung für Haufenlaugungsbetriebe.
Verfügbare Konfigurationen:
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