Strategie e sistemi efficienti per una disidratazione delle miniere efficace dal punto di vista dei costi

Scegliere una miniera sistema di disidratazione è spesso un processo complesso, con molteplici soluzioni sul mercato e aspetti unici del sito da considerare. Nel vasto panorama minerario, gestione dell'acqua gioca un ruolo fondamentale nelle operazioni, pertanto la scelta del sistema di disidratazione appropriato è una decisione critica.

Navigare nella miriade di opzioni di disidratazione disponibili è un compito arduo. Tuttavia, con una chiara comprensione delle vostre esigenze specifiche, delle considerazioni ambientali e dei più recenti progressi nella tecnologia di disidratazione, potete scegliere una soluzione che si adatti alle vostre esigenze di cantiere con efficienza, economicità e sostenibilità ottimali.

Scenario 1a: riduzione dell'afflusso a un impianto di trattamento delle acque; abbassamento dei livelli di stoccaggio esistenti.

Questa miniera di carbone ha una trattamento delle acque reflue con un eccesso di afflusso dovuto sia all'ottimizzazione del trattamento delle risorse, sia all'aumento delle precipitazioni. L'attuale impianto non è in grado di gestire la quantità d'acqua presente in loco e deve essere disidratare il loro bacino di ceneri di carbone.

Opzioni di disidratazione

Il sito sta valutando le seguenti soluzioni di gestione delle acque:

1. Ridurre l'acqua nei bacini di stoccaggio esistenti.

2. Costruzione di un nuovo impianto di trattamento delle acque.

Considerazioni sulla disidratazione

Il sito deve trovare la soluzione migliore per ridurre i livelli di acqua nelle strutture di stoccaggio e lavorazione esistenti. Devono considerare quale sarà la soluzione più efficace e più evaporazione efficiente soluzione che soddisfa i loro obiettivi sostenibili e a lungo termine.

In caso di espansione degli impianti, i costi CAPEX e OPEX, la disponibilità del terreno e le autorizzazioni normative diventano fattori importanti nel processo decisionale.

Minetek come soluzione

Evaporatori Minetek, implementati come parte di una strategia idrica ibrida, sono una soluzione efficace per ridurre il volume d'acqua esistente.

2 evaporatori Minetek 600/300 possono far evaporare comodamente una piscina olimpionica in 24 ore.

Una piscina olimpionica contiene 2,5ML di acqua. 2 evaporatori Minetek 600/300 evaporano in media 3,24ML/24 ore. Ciò equivale a 432.000 galloni (1,96ML) evaporati al giorno.

Considerando le soluzioni alternative, gli evaporatori meccanici Minetek sono la soluzione migliore perché:

1. Gli evaporatori meccanici hanno un'efficienza di evaporazione di circa 50%, rispetto ai soli 4% della maggior parte dei modelli di sprinkler.

2. Soluzioni alternative come l'irrigazione o gli irrigatori richiedono costi OPEX più elevati per i ricambi e la manutenzione.

3. Altre soluzioni non rimuovono l'acqua, ma la trasferiscono da un luogo all'altro.

A titolo di esempio dimostrativo, se l'attuale impianto di stoccaggio dell'acqua trasportasse 50 ML su uno spazio di 100 m x 100 m, 2 evaporatori 600/300 funzionanti 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con una percentuale di efficienza di evaporazione di 50%, farebbero evaporare 6,48% del volume d'acqua della diga (3.240 m³) ogni singolo giorno.

Scenario 1b: ampliamento di un impianto di trattamento delle acque esistente; costruzione di un nuovo impianto di trattamento delle acque.

Il sito sta decidendo se costruire un secondo trattamento dell'acqua La soluzione migliore per risolvere il problema dell'afflusso eccessivo è rappresentata dalla struttura.

Un nuovo impianto di trattamento delle acque richiede i seguenti elementi:

• Spazio per l'installazione.
• Operatori per la gestione dell'impianto.
• Grandi costi CAPEX iniziali.
• Costi OPEX elevati e costanti, tra cui parti di ricambio e manutenzione, stipendi degli operatori e prodotti chimici per il trattamento, che possono costare fino a $3000,00 al giorno, a seconda delle dimensioni dell'impianto e dei requisiti dell'acqua.
• Una grande fase di pianificazione e approvazione.
• Un flusso di rifiuti che deve essere gestito.

Questa opzione ha un costo e un coinvolgimento elevati, ma tratta solo 5-10ML al giorno di trattamento, rendendola una soluzione molto meno efficace per la gestione dell'acqua in eccesso.

Minetek come soluzione

Gli evaporatori meccanici Minetek rappresentano una soluzione molto più semplice rispetto alla costruzione di un nuovo impianto di trattamento delle acque.

Vantaggi dell'evaporazione meccanica

• Impronta infrastrutturale ridotta.
• Controllato attraverso il monitoraggio ambientale automatizzato.
• Costi CAPEX ridotti rispetto ad altre soluzioni presenti sul mercato.
• Costi OPEX ridotti, con un numero minimo di componenti necessari e una progettazione robusta per una manutenzione minima.
• Una breve fase di pianificazione e approvazione.
• Un team di ingegneri e pianificatori di progetto per definire l'ambito e la progettazione anche in caso di cambiamenti improvvisi dei requisiti.
• Non è sensibile alle variazioni della qualità dell'acqua.

Si tratta di un'opzione a basso costo e a basso coinvolgimento. 3x 600/300 Evaporatori funzionanti a un'efficienza di 50% evaporano 4,86ML al giorno, l'equivalente di un impianto di trattamento di medie dimensioni.

Confronto tra i costi del trattamento e dell'evaporazione

Un confronto tra i costi, con entrambe le opzioni in funzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni all'anno.

Le unità di evaporazione meccanica di Minetek evaporano lo stesso volume d'acqua a un prezzo medio di $0,20 per metro cubo, rispetto a quello spesso superiore a $2,00 per metro cubo di un impianto di trattamento delle acque.

Ciò comprende i costi di installazione, i costi correnti, gli additivi di trattamento aggiuntivi, la potenza di funzionamento, i costi di manodopera e la manutenzione. Pertanto, L'evaporazione dell'acqua è una soluzione più economica rispetto al trattamento dell'acqua.t.

Scenario 2a: disidratazione della fossa; per prolungare la produzione.

Il sito ha scoperto una nuova risorsa in una fossa esistente. L'accesso a questa risorsa estenderebbe la LOM di altri 15 anni, ma la fossa è piena d'acqua e deve essere rimossa. Il sito sta ora studiando come rimuovere l'acqua dalla fossa e come sviluppare un nuovo piano LOM per la produzione aggiuntiva.

C'è una finestra di 2 anni per disidratazione della fossa prima che la risorsa esistente sia esaurita e la produzione si fermi.

Opzioni del sistema di disidratazione della miniera.

Il sito sta valutando le seguenti soluzioni di disidratazione:

• Pompaggio per scaricare in un altro luogo di stoccaggio, se disponibile.
• Trattamento delle acque e scarico, se consentito.
• Disidratazione mediante prodotti chimici, sacchi geotessili o evaporazione.
• Costruzione di una nuova diga per immagazzinare l'acqua.

Considerazioni per determinare la soluzione di disidratazione appropriata.

• Tempo
• Qualità dell'acqua
• Gestione dell'acqua

Tempo

La soluzione deve essere completata entro un periodo di due anni. Questo può comportare lo spostamento dell'acqua in un altro luogo per essere trattata in un secondo momento.

Qualità dell'acqua 

L'acqua contiene molti sedimenti (alto TDS) e quindi dovrà essere trattata prima, rendendo lo scarico un'opzione costosa. Il sito dovrebbe richiedere l'approvazione, cosa improbabile senza un evento meteorologico estremo.

Gestione dell'acqua 

Il sito dispone di una diga esistente per lo stoccaggio dell'acqua. Il pompaggio e l'aggiunta di acqua all'infrastruttura esistente è la soluzione più rapida e semplice. Tuttavia, ciò causerà un flusso negativo e le attuali strutture di stoccaggio dell'acqua saranno vicine alla capacità massima. Il problema successivo da risolvere per il sito è la disidratazione degli impianti di sterili.

Minetek come soluzione 

A causa dei fattori sopra descritti, il sito ha scelto di pompare l'acqua in un laghetto esistente e di implementare gli evaporatori come parte di una strategia di gestione idrica continua. Un evaporatore 600/300 è in grado di gestire TDS elevati con una portata fino a 600 galloni al minuto (135 m³ all'ora), rendendo questa soluzione fattibile anche con un volume elevato e una bassa qualità dell'acqua.

Scenario 2b: disidratazione della miniera per la pianificazione del LOM e della chiusura.

Il sito ha calcolato che per chiudere la miniera in 15 anni, il livello dell'acqua nelle strutture di stoccaggio esistenti dovrà essere ridotto di 500 m³ all'ora (12.000 m³ al giorno) per l'intera durata dei 15 anni.

È inoltre di fondamentale importanza che il sito disidrati le strutture di stoccaggio esistenti, poiché ha scelto di disidratare i pozzi pompando negli sterili esistenti, spingendo i livelli d'acqua più vicini a quelli critici. Un successo strategia di gestione dell'acqua è necessario per bonifica e riabilitazione delle miniere.

Se non gestito, il sito si troverebbe ad avere a che fare con un eccesso di 65 milioni di metri cubi d'acqua, il che non solo aggrava il rischio dovuto a eventi meteorologici estremi o al crollo delle dighe, ma comporta anche la non conformità e un costoso e lungo processo di recupero. chiusura della miniera.

Aspettare la chiusura della miniera comporterebbe un problema idrico catastrofico da risolvere, quindi il sito deve costruire un piano di gestione idrica sostenibile a lungo termine per alleviare l'onere durante la chiusura della miniera.

Creare una soluzione ibrida

Il trattamento dell'acqua non è una soluzione fattibile per trattare l'intero volume d'acqua, in quanto costerebbe decine di milioni di dollari nel corso del LOM.

Il sito ha invece deciso di utilizzare un sistema ibrido di gestione dell'acqua, installando gli Evaporatori Minetek. Con l'installazione di 12 unità 600/300 Evaporator, il sito spende 20% del costo per una soluzione di trattamento dell'acqua pura.

12 evaporatori 600/300 possono far evaporare 19,44 ML al giorno o 19.440m³ di acqua, superando la riduzione richiesta dal sito di 12.000m³ cubici al giorno.

Gli evaporatori lasceranno al sito un corpo d'acqua molto piccolo ma concentrato da gestire alla chiusura del sito. È possibile installare un impianto di trattamento molto più piccolo ed economico per trattare l'acqua rimanente.

Scenario 3: sito a scarico liquido zero (zld)

Il sito è uno sviluppo recente costruito in un'area in cui è previsto che entro il 2035 tutti i siti debbano essere a scarico zero di liquidi (ZLD) per ridurre al minimo i danni all'ecosistema terrestre (locale). L'area è importante, sia dal punto di vista ambientale che culturale, quindi la violazione dei requisiti ZLD comporta multe salate e chiusure. Le opzioni per la gestione delle acque sono molto limitate per evitare la contaminazione ambientale.

Il sito ha bisogno di una soluzione di gestione dell'acqua facile, economica e a lungo termine che soddisfi anche i requisiti normativi.

Opzioni ZLD

• Trattamento delle acque reflue
• Riciclaggio dell'acqua
• Concentrazione ed evaporazione della salamoia
• Recupero delle risorse
• Gestione dei rifiuti solidi ed evaporazione

Considerazioni

Questo sito ZLD non può utilizzare i seguenti metodi:

• Scarico diretto.
• Le vasche di evaporazione possono essere limitate o ridotte al minimo per evitare un'eccessiva perdita di acqua o una potenziale contaminazione delle acque sotterranee e del suolo.
• I depositi di superficie possono essere limitati a causa del rischio per l'ambiente derivante da perdite o rotture.
• Strutture di stoccaggio degli sterili non delimitate che possono consentire la dispersione di contaminanti nel terreno circostante.

Oltre a queste restrizioni, il sito non può utilizzare metodi di trattamento, riciclaggio o evaporazione inadeguati, inefficienti o obsoleti. Sono inoltre tenuti a controllare rigorosamente qualsiasi drenaggio acido delle miniere (AMD) e il deflusso delle acque piovane, oltre a monitorare costantemente l'impatto sulle acque sotterranee e sul suolo.

Creare una soluzione ibrida

Il sito sta valutando la possibilità di realizzare un impianto di trattamento delle acque e di irrigare per riutilizzare l'acqua nell'ambito della riqualificazione del terreno. Tuttavia, come indicato negli scenari precedenti, un impianto di trattamento delle acque è costoso. Anche con un moderno impianto di trattamento che utilizza la filtrazione a membrana, il trattamento chimico e la disinfezione (che di solito è più compatto rispetto ai metodi tradizionali), un impianto in grado di trattare tutta l'acqua in loco occuperebbe una quantità significativa di terreno.

A causa dell'importanza culturale del sito, esistono norme che regolano la quantità di terreno che può essere impattata dagli impianti di trattamento delle acque.

Come per gli scenari precedenti, il sito ha scoperto che un singolo bacino di evaporazione, un piccolo impianto di trattamento delle acque e l'irrigazione rappresentano una soluzione olistica per la gestione dell'acqua che è economicamente vantaggiosa, rientra nei requisiti della ZLD ed è in grado di mitigare i rischi e controllare il deflusso delle piogge mantenendo sempre bassi i livelli dell'acqua.

Minetek come soluzione sostenibile

Gli evaporatori meccanici di Minetek sono progettati per essere inseriti in un sistema di gestione dell'acqua sostenibile. Il sistema di evaporazione forza l'acqua ad alta pressione attraverso ugelli appositamente progettati e testati che atomizzano l'acqua, spingendo le gocce verso l'alto nell'atmosfera. Solidi, sali, metalli pesanti e contaminanti ricadono nella fonte d'acqua originale. Questo sistema consente alle molecole di H2O di tornare nel ciclo dell'acqua, separando al contempo i contaminanti per un successivo trattamento.

Sistemi di gestione ambientale (SGA)

Questo sistema proprietario monitora e risponde alle condizioni ambientali in tempo reale. Quando si passa alla modalità completamente automatica, il sistema è governato da una stazione meteorologica che monitora il sorgere e il tramonto del sole, la velocità relativa del vento, la direzione del vento, l'umidità e la temperatura, il flusso e la pressione dell'acqua del sistema. Il sistema di gestione ambientale assicura che le unità si accendano e si spengano per essere utilizzate solo quando la direzione del vento e altri fattori ambientali sono ideali.

Regolatore automatico dell'angolo (AAA)

Lavorando con il sistema EMS, l'AAA regolerà automaticamente l'angolo delle unità in base alla velocità del vento, consentendo il funzionamento in varie condizioni atmosferiche e mantenendo il pieno controllo del pennacchio.

In conclusione, la scelta del metodo di disidratazione migliore per la vostra attività mineraria è una decisione cruciale che può avere un impatto significativo sulla produttività, l'efficienza e la sostenibilità ambientale del vostro sito. In questo articolo abbiamo esplorato cinque scenari minerari distinti, ciascuno con le proprie sfide e considerazioni. Da disidratazione della fossa per la produzione estesa ai siti ZLD, questo articolo ha evidenziato la miriade di considerazioni e opzioni disponibili.

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