不断发展以应对采矿和矿物加工的未来挑战

克里斯蒂·安·达菲著|2020年2月12日

过去三十年来,矿物加工发生了动态变化。采矿业正面临着矿石品位较低和矿床更为复杂的局面。更不用说与能源和水的成本和供应相关的日益严峻的挑战。最终的目标是开发出更智能、更有选择性的操作方法,为每个操作量身定制,以提高效率,减少电力和水的消耗。我们与哈奇矿业和矿物加工部门的工艺顾问克里斯蒂-安·达菲坐下来,看看我们已经克服的一些挑战,以及我们未来必须面对的挑战。这是我们最近的问答!

谢谢你今天参加我们的节目,克里斯蒂·安。我们知道这个行业在过去的几十年里经历了一些重大的变化。你认为有哪些关键的创新或技术特别改变了游戏规则?

谢谢你们邀请我。通过矿到加工(或矿到磨)优化,我看到了效率和生产率的显著提高,从而提高了全球众多业务的盈利能力。

目标是利用现有资产实现产量最大化,同时将每吨处理的总成本降至最低,从而以可持续的方式实现公司利润最大化。从矿山到加工涉及到整个操作,包括矿山和加工厂,而不是孤立地优化每个操作。

高效粉碎技术,如搅拌磨和高压磨辊(HPGR)也得到了更多的应用。然而,重要的是要了解总体影响,包括辅助设备和矿石特性,以确定每种情况下的最佳解决方案。

在过去的30年里,我们是如何适应这些变化并保持行业领先地位的?

Hatch咨询专家多年来一直致力于矿井到工艺的整体优化、改进和设计,并整理了丰富的经验和工业运行数据。由此,有一件事变得非常清楚:您不能只是复制粘贴解决方案。一刀切的方法是行不通的。每个作业都是不同的,需要考虑各种因素——不同的矿体和矿石类型、地理位置、当地环境因素、当地政治文化、经济气候、当地价格压力、公司文化、市场波动、现有设备和工艺、历史惯例等。

成功的矿山到工艺优化需要详细了解矿石类型和所有矿山到工厂的流程。这是基于广泛的数据收集和分析,建模和仿真,结合丰富的行业经验,以确定适合每个操作的解决方案。了解矿体、不同类型矿石的特征,以及它们在开采和加工阶段的表现,可以使矿山和加工厂的运营策略得到调整和优化。为了获得最佳的业务结果,每个阶段——采矿、粉碎、分离——必须在整个操作的背景下针对不同的矿石类型进行优化。

展望未来,您认为矿物加工面临的三大挑战是什么?

我认为最大的三个挑战是:(1)饲料等级降低和矿物学更复杂;(2)水和能源成本增加和供应问题;(3)社会许可。让我们来分析一下:

较低的进料等级和更复杂的矿物学

新矿床通常品位较低,更难提取,矿物学也更复杂。面临的挑战是如何有效和有利可图地开采矿产资源。用更少的资源做更多的事情,从低品位和困难的矿产资源中回收更多的价值,同时最大限度地减少影响,这是至关重要的。矿山到工艺的优化和地质冶金建模和预测是解决这一挑战的具体步骤。此外,通过预富集的方法,可以提高一些低品位和边际矿床的经济可行性,但这是非常具体的情况。

不断增加的水和能源成本和供应问题

低等级需要更大的吨位来处理,以提供相同数量的产品,这意味着更高的能源和水消耗。能源和水的成本正在上升,在某些情况下,供应也很有限。采用大规模和非选择性的工艺将所有东西磨成非常细的尺寸,并让下游加工将其全部分类,这是不实际的,经济上可行的,也不负责。研磨是非常耗能的。我们应该只研磨必要的材料。早期废弃废料有可能节省大量能源和水,并减少需要处理的细湿尾矿的数量。

社会经营许可证

我们一直致力于以最小的影响开采资源,随着社会对采矿业的压力越来越大,寻求更可持续、更高效的技术和实践变得越来越重要。对我们来说,安全永远是头等大事。

你能跟我们谈谈未来的道路吗?哪些重大创新将铺平道路?

我们希望在我们所做的一切中进行创新,因为我们不断努力实现积极的变化。我们与许多客户、供应商和技术合作伙伴合作,通过开发和利用更高效的技术,以更经济、更少的环境影响开采有价值的矿物,解决任何问题。

解决方案可以包括许多替代技术和操作策略,关键是要根据具体的操作进行定制。

多年来,我们通过根据岩石特性调整爆破设计和强度,在矿山工艺优化方面取得了巨大成功。更多的爆破能量应用在较硬、较堵塞的区域,以提高下游工序的破碎性和吞吐量,而较少的爆破能量应用在较软、较破碎、不需要的区域,从而降低成本。随着技术和知识的进步,甚至更高的强度和更有选择性的爆破可以进一步扩大这些好处,同时仍然确保安全的爆破实践。

面对品位较低、需要开采和加工吨位大得多的矿床,预富集带来了希望。其目的是在能源密集和昂贵的粉碎(破碎和研磨)阶段之前拒绝贫瘠的材料。预浓缩可以通过升级边际和低品位的材料和/或提高已安装设备的生产率,从而显著提高经济效益,从而减少水和电力消耗。预选有多种选择(预筛、颗粒或散装分选、重选、浮选、磁选、粗浮选)。但升级性能是非常具体的情况下,许多需要重要的辅助设备,饲料准备和材料处理。全面估算成本并了解对整体操作的影响,以确定最佳解决方案,这一点非常重要。

节能粉碎电路的设计也是一个大问题。许多电路可以通过修改其设计或操作条件来提高能效。采用高压辊磨、立辊磨、搅拌磨等替代粉碎技术,正确选择和操作分级机,可以显著提高整个循环的效率。但是,同样重要的是要考虑整体影响,包括所有辅助设备,功率,研磨介质要求和最终研磨粒度等,以确保操作的最佳结果。

最后,但并非最不重要的是,过滤后的尾矿干堆正成为越来越普遍和更安全的考虑因素。低饲料等级使大型矿山和大型尾矿坝增加了失败的风险。干式堆垛消除了这种风险,其他好处包括大大减少了对水的需求,降低了地下水污染的风险,降低了环境足迹。问题是,需要过滤堆积的大量尾矿使得成本非常高,但我知道过滤器供应商正在努力开发容量更高、效率更高的过滤器,以处理大量尾矿。

听起来让人充满希望。创新、效率、安全和环境影响应该始终放在首位。

绝对的。当然,必须记住,解决方案可能会带来一系列挑战,并且必须考虑对整体操作(包括所有相关设备和活动)的影响。但我们将继续努力寻求积极的改变,寻找更有效的方法来最大化价值和最小化影响。

谢谢你和我们坐在一起,克里斯蒂·安。

谢谢你邀请我!