Estratégias e sistemas eficientes para a desidratação econômica de minas

Escolha de uma mina sistema de desaguamento é geralmente um processo complexo, com várias soluções no mercado e aspectos exclusivos do local a serem considerados. No vasto cenário da mineração, gerenciamento de água desempenha um papel fundamental nas operações, portanto, a seleção do sistema de desaguamento adequado é uma decisão crítica.

Navegar pela infinidade de opções de desaguamento disponíveis é uma tarefa difícil. No entanto, com uma compreensão clara de suas necessidades específicas, considerações ambientais e os mais recentes avanços na tecnologia de desaguamento, você pode escolher uma solução que atenda às necessidades do seu local com eficiência, economia e sustentabilidade ideais.

Cenário 1a: redução do influxo para uma instalação de tratamento de água; redução dos níveis de armazenamento existentes.

Essa mina de carvão tem uma tratamento de águas residuais A instalação atual não é capaz de manter a quantidade de água no local e precisa ser ampliada. A instalação atual não é capaz de acompanhar a quantidade de água no local e precisa desidratar sua lagoa de cinzas de carvão.

Opções de desaguamento

O local está considerando as seguintes soluções de gerenciamento de água:

1. Reduzir a água em suas lagoas de armazenamento existentes.

2. Construção de uma nova instalação de tratamento de água.

Considerações sobre desidratação

O local precisa encontrar a melhor solução para reduzir os níveis de água em suas instalações de armazenamento e processamento existentes. Eles precisam considerar qual será a solução mais eficaz e mais econômica para reduzir os níveis de água. evaporação eficiente que atenda às suas metas sustentáveis e de longo prazo.

No caso de expansão das instalações, os custos de CAPEX e OPEX, a disponibilidade de terrenos e as aprovações regulatórias tornam-se fatores importantes no processo de tomada de decisão.

Minetek como solução

Evaporadores Minetekimplementados como parte de uma estratégia hídrica híbrida, são uma solução eficaz para reduzir o volume de água existente.

2 x 600/300 Evaporadores Minetek podem evaporar confortavelmente uma piscina olímpica em 24 horas.

Uma piscina olímpica contém 2,5 ml de água. Os evaporadores 2x Minetek 600/300 evaporam, em média, 3,24ML/24 horas. Isso equivale a 432.000 galões (1,96ML) evaporados por dia.

Considerando soluções alternativas, os evaporadores mecânicos da Minetek são a melhor solução porque:

1. Os evaporadores mecânicos funcionam com uma eficiência de evaporação de aproximadamente 50%, em comparação com apenas 4% da maioria dos modelos de sprinklers.

2. Soluções alternativas, como irrigação ou aspersores, exigem custos OPEX mais altos para peças de reposição e manutenção.

3. Outras soluções não removem a água, mas a transferem de um lugar para outro.

Como exemplo demonstrativo, se a atual instalação de armazenamento de água transportasse 50 ML em um espaço de 100 m x 100 m, 2 x 600/300 evaporadores operando 24 horas por dia, 7 dias por semana, com uma porcentagem de eficiência de evaporação de 50%, evaporariam 6,48% do volume de água da represa (3.240 m³) todos os dias.

Cenário 1b: expansão de uma instalação de tratamento de água existente; construção de uma nova instalação de tratamento de água.

O local está decidindo se a construção de um segundo tratamento de água será a melhor solução para resolver o excesso de fluxo de entrada.

Uma nova instalação de tratamento de água requer os seguintes elementos:

• Espaço para instalação.
• Operadores para operar a fábrica.
• Grandes custos iniciais de CAPEX.
• Grandes custos contínuos de OPEX, incluindo peças de reposição e manutenção, salários de operadores e produtos químicos de tratamento, que podem custar mais de $3000,00 por dia, dependendo do tamanho da instalação e dos requisitos de água.
• Uma grande etapa de planejamento e aprovação.
• Fluxo de resíduos que precisa ser tratado.

Essa opção é de alto custo e alto envolvimento, mas processa apenas 5 a 10 ml por dia de tratamento, o que a torna uma solução muito menos eficaz para o gerenciamento do excesso de água.

Minetek como solução

Os evaporadores mecânicos da Minetek são uma solução muito mais simples do que construir uma nova instalação de tratamento de água.

Benefícios da evaporação mecânica

• Pequena pegada de infraestrutura.
• Controlado por meio de monitoramento ambiental automatizado.
• Baixos custos de CAPEX em comparação com outras soluções do mercado.
• Baixos custos de OPEX com o mínimo de peças necessárias e engenharia robusta para manutenção mínima.
• Um breve estágio de planejamento e aprovação.
• Uma equipe de engenheiros e planejadores de projetos para definir o escopo e a engenharia, mesmo com mudanças repentinas nos requisitos.
• Não é suscetível a mudanças na qualidade da água.

Essa é uma opção de baixo custo e baixo envolvimento. 3x 600/300 Evaporadores funcionando com eficiência de 50% evaporam 4,86ML por dia, o equivalente a uma instalação de tratamento de tamanho médio.

Comparação dos custos de tratamento e evaporação

Uma comparação lado a lado dos custos, com ambas as opções funcionando 24 horas por dia, 7 dias por semana, 365 dias por ano.

As unidades de Evaporador Mecânico da Minetek evaporam o mesmo volume de água por, em média, $0,20 por metro cúbico, em comparação com os mais de $2,00 por metro cúbico de uma instalação de tratamento de água.

Isso inclui custos de instalação, custos contínuos, aditivos de tratamento adicionais, energia para operar, custos de mão de obra e manutenção. Portanto, a evaporação da água é uma solução mais econômica do que o tratamento da águat.

Cenário 2a: desidratação da cava; para estender a produção.

O local descobriu um novo recurso em um poço existente. O acesso a esse recurso estenderia o LOM por mais 15 anos, mas o poço está cheio de água que precisa ser removida. A jazida agora está definindo como remover a água atual da cava, bem como desenvolver um novo plano LOM para o cronograma de produção adicional.

Há um prazo de dois anos para desidratar o poço antes que o recurso existente se esgote e a produção seja interrompida.

Opções de sistema de desaguamento de minas.

O local está considerando as seguintes soluções de desaguamento:

• Bombeamento para descarregar em outro local de armazenamento, se disponível.
• Tratamento e descarte de água, se permitido.
• Desaguamento por meio de produtos químicos, sacos de geotêxtil ou evaporação.
• Construção de uma nova represa para armazenar a água.

Considerações para determinar a solução de desaguamento adequada.

• Tempo
• Qualidade da água
• Gerenciamento de água

Tempo

A solução precisa ser concluída em um período de dois anos. Isso pode envolver a transferência da água para outro local para ser tratada em um momento posterior.

Qualidade da água 

A água contém muitos sedimentos (alto TDS) e, portanto, precisará ser tratada primeiro, tornando a descarga uma opção cara. O local precisaria buscar aprovação, o que é improvável sem um evento climático extremo.

Gerenciamento de água 

O local tem uma represa existente para armazenamento de água. O bombeamento e a adição de água à infraestrutura existente é a solução mais rápida e fácil. No entanto, isso causará um fluxo negativo em que as instalações atuais de armazenamento de água estarão próximas da capacidade máxima. A desidratação das instalações de rejeitos se torna o próximo problema a ser resolvido pelo local.

Minetek como solução 

Devido aos fatores acima, o local está optando por bombear a água para uma lagoa existente e, em seguida, implementar evaporadores como parte de uma estratégia contínua de gerenciamento de água. Um evaporador 600/300 pode gerenciar alto TDS com uma taxa de fluxo de até 600 galões por minuto (135 m³ por hora), tornando essa solução viável mesmo com o alto volume e a baixa qualidade da água.

Cenário 2b: desaguamento da mina para planejamento de LOM e fechamento.

O local calculou que, para fechar a mina em 15 anos, o nível de água nas instalações de armazenamento de água existentes precisará ser reduzido em 500 m³ por hora (12.000 m³ por dia) durante todo o período de 15 anos.

Também é extremamente importante que o site desidrate as instalações de armazenamento existentes, já que o site optou por desidratar o poço bombeando para os rejeitos existentes, empurrando os níveis de água para mais perto do crítico. Um desaguamento bem-sucedido estratégia de gerenciamento de água é necessário para remediação e reabilitação de minas.

Se não fosse gerenciado, o local estaria lidando com um excesso de 65 milhões de metros cúbicos de água, o que não só agrava o risco devido a eventos climáticos extremos ou colapso de barragens, mas também resulta em não conformidade e em um processo caro e demorado. fechamento da mina.

Esperar até o fechamento da mina resultaria em um problema catastrófico de água a ser resolvido, portanto, o local precisa criar um plano sustentável de gerenciamento de água a longo prazo para aliviar a carga durante o fechamento da mina.

Criação de uma solução híbrida

O tratamento de água não é uma solução viável para processar todo o volume de água, pois custaria dezenas de milhões de dólares durante o período de duração da licença.

Em vez disso, o local decidiu usar um sistema híbrido de gerenciamento de água, instalando Evaporadores Minetek. Com a instalação de 12 unidades de evaporadores 600/300, o local gasta 20% do custo de uma solução de tratamento de água pura.

12 x 600/300 evaporadores podem evaporar 19,44 ML por dia ou 19.440m³ de água, excedendo a redução exigida pelo local de 12.000m³ cúbicos por dia.

Os evaporadores deixarão o local com um corpo de água muito pequeno, mas concentrado, para ser tratado no fechamento do local. Uma estação de tratamento muito menor e econômica pode ser instalada para processar a água restante.

Cenário 3: local com descarte zero de líquidos (zld)

O local é um empreendimento recente, construído em uma área com a exigência de que, até 2035, todos os locais deverão ter Zero Liquid Discharge (ZLD) para minimizar os danos causados ao ecossistema terrestre (local). A área é significativa, tanto do ponto de vista ambiental quanto cultural, portanto, a violação dos requisitos de ZLD acarreta grandes multas e paralisações. As opções de gerenciamento de água são altamente restritas com o objetivo de evitar a contaminação ambiental.

O local precisa de uma solução de gerenciamento de água fácil, econômica e de longo prazo que também atenda aos requisitos regulamentares.

Opções de ZLD

• Tratamento de águas residuais
• Reciclagem de água
• Concentração e evaporação da salmoura
• Recuperação de recursos
• Gerenciamento de resíduos sólidos e evaporação

Considerações

Este site de ZLD está impedido de usar os seguintes métodos:

• Descarga direta.
• Os tanques de evaporação podem ser restritos ou minimizados para evitar a perda excessiva de água ou a possível contaminação do solo e das águas subterrâneas.
• Os represamentos de superfície podem ser restritos devido ao risco causado ao meio ambiente por vazamentos ou rupturas.
• Instalações de armazenamento de rejeitos sem revestimento que podem permitir a infiltração de contaminantes no solo ao redor.

Além dessas restrições, o local não tem permissão para usar métodos inadequados, ineficientes ou desatualizados de tratamento, reciclagem ou evaporação. Também é necessário o controle rigoroso de qualquer drenagem ácida de minas (AMD) e escoamento de tempestades, além de monitorar constantemente o impacto sobre as águas subterrâneas e o solo.

Criação de uma solução híbrida

O local está considerando uma estação de tratamento de água e irrigação para reutilizar a água como parte da reabilitação do terreno. Entretanto, conforme mencionado nos cenários anteriores, uma estação de tratamento de água é cara. Mesmo com uma estação de tratamento moderna que usa filtragem por membrana, tratamento químico e desinfecção (que normalmente é mais compacta em comparação com os métodos tradicionais), uma estação capaz de tratar toda a água no local ocuparia uma quantidade significativa de terra.

Devido à importância cultural do local, existem regulamentações sobre a quantidade de terra que pode ser afetada pelas instalações de tratamento de água.

Assim como nos cenários anteriores, o local descobriu que uma única lagoa de evaporação, uma pequena instalação de tratamento de água e irrigação serão uma solução holística de gerenciamento de água econômica, adequada aos requisitos de ZLD e capaz de reduzir os riscos e controlar o escoamento de tempestades, mantendo sempre baixos os níveis de água.

Minetek como uma solução sustentável

Os evaporadores mecânicos da Minetek são projetados para se encaixar em um sistema sustentável de gerenciamento de água. O sistema de evaporação força a água de alta pressão por meio de bicos especialmente projetados e testados que atomizam a água, forçando as gotículas a subir para a atmosfera. Sólidos, sais, metais pesados e contaminantes caem de volta na fonte de água original. Esse sistema permite que as moléculas de H2O retornem ao ciclo da água, enquanto separa todos os contaminantes para tratamento posterior.

Sistemas de gerenciamento ambiental (EMS)

Esse sistema exclusivo monitora e responde às condições ambientais em tempo real. Quando colocado no modo totalmente automático, o sistema é controlado por uma estação meteorológica que monitora o nascer e o pôr do sol, a velocidade relativa do vento, a direção do vento, a umidade e a temperatura, o fluxo de água e a pressão do sistema. O sistema sistema de gerenciamento ambiental garante que as unidades serão ligadas e desligadas para serem usadas somente quando a direção do vento e outros fatores ambientais forem ideais.

Ajustador automático de ângulo (AAA)

Trabalhando com o sistema EMS, o AAA ajustará automaticamente o ângulo das unidades com base na velocidade do vento, permitindo a operação em várias condições climáticas e mantendo o controle total da pluma.

Em conclusão, escolher o melhor método de desaguamento para sua operação de mineração é uma decisão crucial que pode afetar significativamente a produtividade, a eficiência e a sustentabilidade ambiental de seu local. Neste artigo, exploramos cinco cenários distintos de mineração, cada um com seu próprio conjunto de desafios e considerações. De desaguamento de poços para produção estendida em locais de ZLD, este artigo destacou a infinidade de considerações e opções disponíveis.

Para se aprofundar ainda mais nas especificidades do desaguamento e obter uma compreensão abrangente das vantagens e limitações de cada método, Faça o download do nosso Ebook em PDF intitulado "Explorando técnicas de desidratação: Uma comparação abrangente de soluções". Nesse recurso detalhado, você encontrará uma análise aprofundada de oito métodos diferentes de desaguamento com base no volume, CAPEX, OPEX, requisitos operacionais, mobilidade, tempo de espera, requisitos de manutenção, pegada de infraestrutura e muito mais.