Hydromining oder hydraulischer Bergbau hat seine Geschichte in den kalifornischen Goldrauschtagen der Mitte des 19.Jahrhunderts, wo es verwendet wurde, um ganze Hänge durch riesige Schleusen zu waschen. Der Prozess war einfach, große Mengen Hochdruckwasser wurden durch Düsen (Monitore genannt) geleitet, um starke Strahlen zu erzeugen, die durch weiches Oberflächengelände schneiden würden, das dann durch Schleusenkästen geleitet würde und Gold entfernen würde. Die enorme Zerstörung des natürlichen Geländes sowie die enormen Wassermengen, die zur Erhaltung erforderlich waren, führten jedoch dazu, dass es verboten oder stärker reguliert wurde.
In diesen Tagen hat der Hydrobergbau ein Wiederaufleben erlebt, mit steigenden Rohstoffpreisen und Fortschritten in der Technologie beginnen die Minen, einige ihrer alten höhergradigen Tailings aufzubereiten.
Der heutige Prozess ist ähnlich, Hochdruckwassermonitore werden verwendet, um die Rückstände abzubauen, und große Kanäle werden entwickelt, um die jetzt wieder aufgeschlämmten Rückstände zu einem gemeinsamen Punkt zu leiten. Der Schlamm wird dann zurück zu den Verarbeitungsanlagen gepumpt, in denen Extraktion stattfinden kann.
Betrachten Sie es in Form einer Analogie zum regulären Bergbau so. Wasser nimmt jetzt den Platz Ihres Sprengstoffs ein, während die Wasserwerfer den Platz Ihrer Bergbauausrüstung einnehmen. Anstelle von LHDs haben wir die Kanäle und Pumpen, die das Erz zu den Ziehpunkten oder in Hydro-Mining-Fällen zum Güllebehälter transportieren. Dann haben wir anstelle von Lastwagen und Straßen Pumpen und Rohre, die das Produkt zur Verarbeitungsanlage transportieren.
Was sind also einige der wichtigsten Überlegungen bei der Planung eines Hydrominenbetriebs?
Power
Wie oben erwähnt, pumpt Hydromining im Wesentlichen Hochdruckwasser, um den Akt des Bergbaus durchzuführen. Sobald die Rückstände erneut aufgeschlämmt sind, muss sie im Allgemeinen zur Verarbeitungsanlage gepumpt werden. Gerade diese beiden Vorgänge erfordern große Mengen an Pumpleistung. Es ist daher unglaublich wichtig sicherzustellen, dass eine sorgfältige Pumpenauswahl des Laufrads und des Rohrleitungsdesigns durchgeführt wird, um sicherzustellen, dass die ausgewählten Pumpen für den Systembetrieb geeignet sind, minimale Verluste aufweisen und so nahe wie möglich an ihrem BEP arbeiten. Angesichts der großen verbrauchten Energiemengen können selbst geringfügige Effizienzverbesserungen im Laufe ihres Betriebs zu großen betrieblichen Einsparungen führen.
Wasser
Neben der Elektrizität ist die andere Schlüsselkomponente für jeden Hydrominenbetrieb eine große Wasserversorgung. Je mehr Arbeitsfronten Sie haben, desto mehr Monitore benötigen Sie und desto größer ist das Gesamtwasservolumen. Es ist daher wichtig, große Wassermengen im Betrieb zur Verfügung zu haben und dieses Wasser ständig aufzufüllen. Die Speicherung kann in Form von Dämmen und Tanks erfolgen, aber je größer das lokal gespeicherte Volumen ist, desto besser ist die Pufferkapazität. Der Entwurf von Systemen zur Wiederauffüllung der Wasserversorgung ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung, und bei der Planung einer Hydrominenanlage sollten mehrere Quellen und Standby-Systeme berücksichtigt werden. Wasser ist buchstäblich das Lebenselixier eines Hydromining-Systems und das Auslaufen bedeutet einen Produktionsausfall.
Angesichts der Bedeutung von Wasser ist es auch ratsam, seinen Verbrauch zu minimieren und gleichzeitig die Betriebseffizienz hoch zu halten. Dies geschieht, indem vom ersten Tag an ein korrektes Monitordesign sichergestellt wird. Ein schlecht entworfener Monitor benötigt mehr Wassermengen, um die gleiche Leistung wie ein korrekt dimensionierter Monitor zu erzielen.
Gülle
Die Sicherstellung eines robusten und effizienten Gülletransfersystems ist der Schlüssel zum langfristigen Projekterfolg. Das Entwerfen eines Schlammpumpensystems für den Hydrobergbau unterscheidet sich geringfügig von dem eines Systems, das für den regulären Prozessbetrieb entwickelt wurde. Der Hauptunterschied besteht in den unregelmäßigen Eigenschaften der zu behandelnden Aufschlämmung. Während im normalen Prozess-Slurry-System-Design, gibt es eine relative Konsistenz in der Slurry-Rheologie und physikalische Parameter. In einer Hydrominenanlage können diese Parameter stark variieren. Die Aufschlämmung, die die Schlammtransferpumpen erreicht, kann unterschiedliche Dichten und Partikelverteilungen aufweisen, je nachdem, wo die aktuellen Rückstände abgebaut werden. Dies bedeutet, dass jedes Slurry-Systemdesign eine viel größere Sensitivitätsanalyse erfordert, als normalerweise erforderlich ist, und dass das endgültige Design des Systems mit diesem Medienbereich umgehen muss.
Sicherheit bei der Konstruktion
Beim Entwurf eines Hydrominensystems muss die Sicherheit bei der Konstruktion während des gesamten Entwurfs- und Entwicklungsprozesses berücksichtigt werden. Wie die meisten Bergbaubetriebe, Der Hydromining-Prozess birgt inhärente Risiken, die gemindert werden müssen, Dazu gehören beispielsweise, Pumpen großer Wassermengen bei hohem Druck und das entsprechende Risiko der unkontrollierten Freisetzung dieser Energie.
Die Sicherstellung, dass diese Gefahren während des gesamten Entwurfsprozesses durch HAZOPS und Entwurfsrisikobewertungen klar identifiziert und gemindert werden, führt zu einem funktionierenden und sicheren Betrieb.