دستنامه فراوری مواد معدنی و متالورژی استخراجی

   مجتمع معدنی «آنتامینا» یک مجتمع معدنی چندفلزی است که در مرکز «آندِ» پرو و در حدود 4300 متر بالاتر از سطح دریا واقع شده است. «آنتامینا» کنسانترة مس و روی را به‌عنوان محصولات اولیه تولید می‌کند و یکی از مجتمع‌های اصلی صنعت معدن «پرو» است.

   ظاهر شدن سنگهای معدنی سخت‌تر، برای عملیات مشکل ایجاد کرد و موجب شد توان عملیاتی کارخانه به‌‌طور قابل توجهی کاهش یابد. یک بررسی جامع از عملیات موجود در معدن و در مدارهای خردایش انجام شد. کانه‌ها بر اساس ساختار و استحکام سنگ به حوزه‌های مختلف تقسیم، و نقشة انفجار مرور شد و مواد منفجرشده از معدن در طول فرایند با استفاده از برچسب‌های RFID ردیابی شد. در حین جمع‌آوری سنگ معدن حاصل از انفجارهای کنترل‌شده، بررسی‌های میدانی انجام شد. این کار اجازه می‌داد که عملکرد مدارهای خردایش به ویژگی‌های سنگ معدن و قطعات اندازه‌گیری‌شدة انفجار مرتبط شود. داده‌های قبلی و روش‌های عملیاتی فعلی نیز مورد بررسی قرار گرفت.

   داده‌های جمع‌آوری‌شده برای توسعة مدل‌های ریاضی عملیات حفاری و انفجار، خردایش و آسیا مورد استفاده قرار گرفت. مدل‌های خاص به‌دست‌آمده ادغام و شبیه‌سازی‌ها برای شناسایی راهکار‌های عملیاتی بهینه برای فرایند کلی انجام شد. شرایطی مانند طرح‌های مختلف انفجار، تنظیم سنگ‌شکن اولیه، طراحی دهانة آسیای نیمه‌خودشکن، مقدار شارژ گلولة آسیای نیمه‌خودشکن، شرایط کاری آسیای گلوله‌ای، تغییر در طبقه‌بندی با هیدروسیکلون‌ها و عملکرد دستگاه‌های سنگ‌شکن همگی در شبیه‌سازی‌‌‌ها در نظر گرفته و ارزیابی شد و راهکارهای پیشنهادی به‌طور مفصل با کارکنان فنی سایت مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

   در نهایت، بهینه‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راهکار عملیاتی یکپارچه برای کل فرایند (معدن و کارخانه) اجرا شد که به‌طور قابل توجهی توان عملیاتی را افزایش داد. پس از موفقیت اولیه، بررسی بیشتر برای انفجارهای با شدت بالاتر، خردایش بیشتر سنگ خام و متعاقب آن باردهی به آسیای نیمه‌خودشکن انجام شد. افزون بر این، بهینه‌سازی مدارهای سنک‌شکن، آسیای نیمه‌خودشکن و آسیای گلوله‌ای برای دستیابی به حداکثر توان و بهترین عملکرد انجام شد. انرژی اضافی مصرف‌شده در انفجار، با صرفه‌جویی انرژی در فرایندهای خردایش و آسیاکنی جبران شد. بنابراین، مصرف انرژی ویژة کل عملیات به حداقل رسید. مزایای بازده پایدار و صرفه‌جویی در انرژی به‌دست‌آمده در پروژة «آنتامینا» در شکل 8، نشان داده شده است.

   در ابتدای پروژه، این عملیات به توان عملیاتی 2600 تن در ساعت با مصرف انرژی ویژه 14 کیلووات‌ساعت بر تن دست یافت. در پایان پروژه، توان عملیاتی 4500 تن در ساعت به دست آمد و با انرژی ویژه 10/5 کیلووات‌ساعت بر تن حفظ شد. این نشان‌دهندة افزایش قابل توجه بهرهوری منابع با کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید کنسانترة فلزی با صرفه‌جویی 25 درصدی انرژی برای «آنتامینا» بود.

مدل‌سازی ژئومتالورژیکی: بهینه‌سازی معدن تا آسیا در طول عمر معدن

بهینه‌سازی معدن تا آسیا نباید تنها در کوتاه‌مدت مورد توجه قرار گیرد. برای پایدار ماندن و رقابتی بودن در مواجهه با چالش‌های مختلف در استخراج مواد معدنی باارزش، صنعت معدن به روش‌ها و ابزارهایی برای کاهش خطرات و تضمین بالاترین سود عملیاتی در طول عمر معدن¹ نیاز دارد. برای حفظ سودآوری بالا در بلندمدت، پیش‌بینی عملکرد آتی فرایند و همچنین تعامل با روش‌های استخراج بسیار مهم است. این امر مستلزم درک دقیق چگونگی رفتار هر مرحله از عملیات برای ویژگی‌های سنگ معدنی مختلف و همچنین، آگاهی دقیق از ویژگی‌های سنگ معدن مربوطه و توزیع آنها در کل کانسار است.