有效的水管理對于任何采礦工作都極為重要,因此,找到創新的礦區疏干和流體傳輸應用對于當今的采礦工藝至關重要。Petar Ostojic在本文中討論了定制的駁船泵系統如何幫助兩家銅礦公司完成該任務。
離心壓縮機被廣泛地應用在全球的 采礦行業中,從礦區疏干到濕法冶金萃取工藝都可見其身影,它們是所有采礦工作的核心設備。幾家備受業界推崇的工程設計、采購和施工管理公司(EPCM)正在為幾家全球大型礦業公司研發數量創記錄的項目,這幾家礦業公司目前正在智利、秘魯以及拉丁美洲其他國家和地區從事采礦生產。這些項目中的大多數都建立在廣泛應用離心泵的基礎之上。
近來金屬材料價格猛漲,促使EPCM公司及其供應商們必須在不增大項目成本且不降低操作安全性的前提下,交付快速設計的方案。這種情況敦促泵制造商們與工程設計公司緊密合作,研發創新的方案,從而實現上述目標。
駁船上所用的泵
駁船泵系統(圖1)是當今采礦工程的一個重要選擇,它們能夠提供高效、快速、高性價比的解決方案來滿足目前的采礦需求。這樣的一套系統就其設計本身而言相當簡單,它僅由一臺在垂直方向與自由漂浮駁船相連的離心泵組成。系統的主要優點包括,自由漂浮駁船設計無需土建工程,便于操縱和安裝,系統始終保持合適的浸沒度,無需注水起動,并且該設計所占空間最少。
一體化組裝
Neptuno泵業公司是一家位于智利伊基克的工業泵制造商,它希望研發出一種完全預先組裝好的模塊化駁船泵系統,該系統能夠提供更大的壓頭,避免使用中繼增壓站,并且減少在一個項目中所用泵的總臺數。
設計主要包括一臺獨立的集中式高壓頭、高效率立式渦輪泵(VTP),它通過一個金屬增強底座支架與按客戶要求設計的自由漂浮駁船相連。由于該技術和實際使用的優勢,VTP廣泛地應用在采礦行業,令它在駁船泵系統的使用中更加完美。
該設計的模塊化多級結構為高壓頭、高流量的應用提供了更高的效率,有利于針對多種應用來定制泵。無需注水起動,因為葉輪浸沒在液體內,并且首級葉輪可以設置得更低,以提供期望的汽蝕余量。
按照模塊化的原則,運用三維CAD/CAE和有限元分析(FEA)建模技術(圖2)來設計駁船系統,確保泵機組和浮船保持平衡,達到最佳的穩定性。采用高密度聚乙烯(HDPE)材料來定制系統,并使其具有不可塌陷的泡沫填充漂浮腔,這樣就避免了因為泵腔泄露而發生災難性故障,同時使系統始終保持合適的浸沒度。
露天礦排水
智利Collahuasi銅礦是世界第四大銅礦,同時還是全球最大的露天礦之一。它位于智利北部Tarapaca地區的Andean高原,處于海拔4400m高處。
Collahuasi銅礦過去所用的礦區疏干方案是不斷地從圍繞礦床的一系列降水井內抽水,并且在一些特殊的礦脈底坑內安裝低壓頭水泵以清除地表水。但是該礦區的一個主要特點是,在礦井底部有龐大的瀉湖,其中有大量的水需要泵送回地面。這就需要在關鍵的位置和深度安裝幾個泵站。
在2010年設計出了一項礦區疏干計劃,旨在減小地下水對礦床的影響。該項目引進了10套75 kW (100 hp)和112 kW (150 hp)的駁船泵系統(圖3),這些系統采用模塊化、輕便的設計,總動壓頭高達150-250 m (492-820 ft),能夠隨著開采的進行和露天礦中采礦條件的變化方便地進行轉移。
濕法煉銅
Lomas Bayas銅礦位于阿塔卡馬沙漠,距離智利北部的Antofagasta以東約120公里。該露天銅礦是世界上品味最低的銅礦開采區之一,其平均品味為0.27%可溶性銅。
諸如溶劑萃取/電解冶金(SX/EW)等濕法煉銅工藝能夠高效、經濟地處理低品味礦石,且耗水量較低。該技術主要使用水溶劑來溶解或者浸析礦石內的礦產品。
在SX/EW工藝中,用硫酸來對礦石進行浸析,然后利用流向浸析墊的某種溶劑從酸浸出液中提取銅,該溶劑匯集于浸析墊,然后被引流到浸析池中。接著利用泵將它們輸送到溶劑萃取設備,隨后就能對銅進行電解精煉。
該工藝中所用的溶液因其酸性而具有化學腐蝕性,它們要求泵的所有過流部件都采用極為耐腐蝕的特殊材料制成,例如高合金不銹鋼。
另一個重要的問題是,通常無法控制浸析池內的液位,所以立式渦輪泵是最好的選擇,因為它們具有相當好的設計靈活性。
在這些泵站中,泵的長度應設計得合理,以確保葉輪始終淹沒在水下,即使當液位達到最低時也不例外。有時,當該長度過大時,設備的成本會顯著增加,因為制造泵所用材料的成本太高。
由于上述所有考慮因素,以及工藝中廣泛應用浸析池,所以駁船泵系統成為適合該應用的理想解決方案。根據準確的流體特性,Neptuno泵業公司設計并建造了一種駁船泵系統(圖4),該系統包括全鑄造雙相2205、超級雙相2507或者254 SMO立式渦輪泵,它們能夠處理強腐蝕性溶液,同時提供高達200m(656ft)的總動壓頭。
離心壓縮機被廣泛地應用在全球的 采礦行業中,從礦區疏干到濕法冶金萃取工藝都可見其身影,它們是所有采礦工作的核心設備。幾家備受業界推崇的工程設計、采購和施工管理公司(EPCM)正在為幾家全球大型礦業公司研發數量創記錄的項目,這幾家礦業公司目前正在智利、秘魯以及拉丁美洲其他國家和地區從事采礦生產。這些項目中的大多數都建立在廣泛應用離心泵的基礎之上。
近來金屬材料價格猛漲,促使EPCM公司及其供應商們必須在不增大項目成本且不降低操作安全性的前提下,交付快速設計的方案。這種情況敦促泵制造商們與工程設計公司緊密合作,研發創新的方案,從而實現上述目標。
駁船上所用的泵
駁船泵系統(圖1)是當今采礦工程的一個重要選擇,它們能夠提供高效、快速、高性價比的解決方案來滿足目前的采礦需求。這樣的一套系統就其設計本身而言相當簡單,它僅由一臺在垂直方向與自由漂浮駁船相連的離心泵組成。系統的主要優點包括,自由漂浮駁船設計無需土建工程,便于操縱和安裝,系統始終保持合適的浸沒度,無需注水起動,并且該設計所占空間最少。
一體化組裝
Neptuno泵業公司是一家位于智利伊基克的工業泵制造商,它希望研發出一種完全預先組裝好的模塊化駁船泵系統,該系統能夠提供更大的壓頭,避免使用中繼增壓站,并且減少在一個項目中所用泵的總臺數。
設計主要包括一臺獨立的集中式高壓頭、高效率立式渦輪泵(VTP),它通過一個金屬增強底座支架與按客戶要求設計的自由漂浮駁船相連。由于該技術和實際使用的優勢,VTP廣泛地應用在采礦行業,令它在駁船泵系統的使用中更加完美。
該設計的模塊化多級結構為高壓頭、高流量的應用提供了更高的效率,有利于針對多種應用來定制泵。無需注水起動,因為葉輪浸沒在液體內,并且首級葉輪可以設置得更低,以提供期望的汽蝕余量。
按照模塊化的原則,運用三維CAD/CAE和有限元分析(FEA)建模技術(圖2)來設計駁船系統,確保泵機組和浮船保持平衡,達到最佳的穩定性。采用高密度聚乙烯(HDPE)材料來定制系統,并使其具有不可塌陷的泡沫填充漂浮腔,這樣就避免了因為泵腔泄露而發生災難性故障,同時使系統始終保持合適的浸沒度。
露天礦排水
智利Collahuasi銅礦是世界第四大銅礦,同時還是全球最大的露天礦之一。它位于智利北部Tarapaca地區的Andean高原,處于海拔4400m高處。
Collahuasi銅礦過去所用的礦區疏干方案是不斷地從圍繞礦床的一系列降水井內抽水,并且在一些特殊的礦脈底坑內安裝低壓頭水泵以清除地表水。但是該礦區的一個主要特點是,在礦井底部有龐大的瀉湖,其中有大量的水需要泵送回地面。這就需要在關鍵的位置和深度安裝幾個泵站。
在2010年設計出了一項礦區疏干計劃,旨在減小地下水對礦床的影響。該項目引進了10套75 kW (100 hp)和112 kW (150 hp)的駁船泵系統(圖3),這些系統采用模塊化、輕便的設計,總動壓頭高達150-250 m (492-820 ft),能夠隨著開采的進行和露天礦中采礦條件的變化方便地進行轉移。
濕法煉銅
Lomas Bayas銅礦位于阿塔卡馬沙漠,距離智利北部的Antofagasta以東約120公里。該露天銅礦是世界上品味最低的銅礦開采區之一,其平均品味為0.27%可溶性銅。
諸如溶劑萃取/電解冶金(SX/EW)等濕法煉銅工藝能夠高效、經濟地處理低品味礦石,且耗水量較低。該技術主要使用水溶劑來溶解或者浸析礦石內的礦產品。
在SX/EW工藝中,用硫酸來對礦石進行浸析,然后利用流向浸析墊的某種溶劑從酸浸出液中提取銅,該溶劑匯集于浸析墊,然后被引流到浸析池中。接著利用泵將它們輸送到溶劑萃取設備,隨后就能對銅進行電解精煉。
該工藝中所用的溶液因其酸性而具有化學腐蝕性,它們要求泵的所有過流部件都采用極為耐腐蝕的特殊材料制成,例如高合金不銹鋼。
另一個重要的問題是,通常無法控制浸析池內的液位,所以立式渦輪泵是最好的選擇,因為它們具有相當好的設計靈活性。
在這些泵站中,泵的長度應設計得合理,以確保葉輪始終淹沒在水下,即使當液位達到最低時也不例外。有時,當該長度過大時,設備的成本會顯著增加,因為制造泵所用材料的成本太高。
由于上述所有考慮因素,以及工藝中廣泛應用浸析池,所以駁船泵系統成為適合該應用的理想解決方案。根據準確的流體特性,Neptuno泵業公司設計并建造了一種駁船泵系統(圖4),該系統包括全鑄造雙相2205、超級雙相2507或者254 SMO立式渦輪泵,它們能夠處理強腐蝕性溶液,同時提供高達200m(656ft)的總動壓頭。