Resolution Copper專案是由Resolution Copper Mining所經營,Resolution Copper Mining是一家有限責任公司,Resolution Copper Company (Rio Tinto PLC的子公司)持有55%的股份,而BHP Copper Inc. (BHP PLC的子公司)持有45 %的股份。
- 員工安全
- 資產保護
- 減少對環境的影響
- 通風、溫度和水控制
- 通風/致冷系統效率增加5%
- 公共設施成本降低10%
- 公共設施每年節省100萬美元
Edgar Cossio是Rio Tinto的資深電機工程師。該公司是全球礦業領導廠商,並且和必和BHP Copper Inc.同為Resolution Copper Mining的合作夥伴。該合資企業經營Resolution Copper專案,這是一個擬議的地下礦場,位於亞利桑那州鳳凰城前Magma礦場以東60英里處。
該礦床位於地表下近7,000英尺處,是當今最重要的其中一處未開採銅礦床。一旦全面運作,該礦場將有滿足美國近25%銅需求的潛力。
Cossio解釋:「隨著每個人持續投入EV (電動車)和電氣化的浪潮,這個計畫的啟動便非常重要,因為銅是最重要的礦物,需求將會繼續增加。」
EV使用的銅較傳統車輛多了四倍。到2040年,Resolution Copper專案擁有的銅足夠製造近2.2億輛EV (或是近全球一半供應量)。不過,在地下1.3英里處,以安全和永續的方法開採銅礦是Resolution Copper的首要任務。
挑戰
通風、溫度和水控制對人力和設備安全都非常重要
Cossio表示:「那裡的溫度可能非常極端,有時甚至會讓人難以忍受在該處工作。想像一下,溫度在90到140度之間,濕度約100%的地下蒸汽浴,那麼,我們要如何保持良好的工作條件,才能讓員工在該處安全無虞,設備也能夠可靠運作?」
此外,當工人進入礦區時,必須去除、處理和監測床岩中的水,這個過程稱為抽水。
Cossio解釋:「礦場每分鐘約有500至600加侖的進水量。在任何其他地方,你基本上都是在一座湖裡游泳,為了維護員工的安全與維護資產,我們必須確保我們的水處理系統達到標準,並且能夠承受這些極端條件。」
解決方案
礦井改建和系統升級可以降低風險並徹底減少環境影響
Resolution Copper在為礦場的未來營運預作準備時,持續面臨這些挑戰。該廠商改建礦場的兩個礦井將其沉入水中,使其成為目前美國最深的其中兩個礦井。除此之外,他們還連接了兩個礦井,透過提供額外的礦井進出方式來改善地下通風和員工安全。
此外,作為減少能源使用的永續發展承諾其中一部分,Resolution Copper也開始升級其包括致冷設備在內的通風系統。
Cossio表示:「我們所做最重要的事情,就是檢查我們的控制系統。透過實施全新技術的方式讓其更能永續發展和更加環保,例如使用VFD取代我們致冷機組的自動啟動驅動器,我們如何才能將這個系統自動化?」
該公司安裝PowerFlex®變頻驅動器並調整冷卻系統中使用的乙二醇濃度。乙二醇是一種防凍劑成分,會影響系統的性能和效率。通風會隨著礦場的發展繼續升級。
為了除水,Resolution Copper採用多階段抽水系統,能夠以每分鐘600至700加侖的速度抽水。這些水流經一連串不同深度的處理站,接著進入現場的水處理廠,然後在最終作為飲用水回收或轉移到灌溉區,供農民用於農作物和牲口。Resolution Copper選擇洛克威爾自動化的PlantPAx®分散式控制系統來管理這個複雜的流程。
Cossio解釋:「因為我們的抽水系統非常重要,特別是所有資產都位於地下,所以PlantPAx似乎是合適的解決方案,可以協助為我們未來的成功奠定基礎,目前專案正處於開發階段。PlantPAx為我們提供必要的支援和可靠性,以確保為未來正確打造礦場。透過從開始到結束的流程控制,PlantPAx可以協助我們保護員工和設備,同時縮短停機時間並提高可靠性。」
結果
大幅節省能源並提高系統效率
同時,在Resolution Copper最初的通風和致冷系統升級中,其中一部份是改用VFD,其系統效率因此提高了5%,而公共設施成本則降低了10%。
Cossio表示:「若是使用自動啟動器,即使擁有製程控制網路,你也沒有任何方法可以控制速度,因此馬達輪在啟動時通常會消耗更多的電流,若是使用VFD,我們就能夠減少初始高峰週期中消耗的電力,這會減少相當多的電力。」
每年減少的能源消耗相當於約100萬美元,Resolution Copper計畫將這筆「大幅節省的資金」分配給其他永續發展計畫。
Cossio解釋:「對本專案而言,具有環保意識非常重要,我們和洛克威爾自動化的合作關係是專案成功的關鍵,特別是對所有即將推出的技術,以及我們正在嘗試實施的其他一切。」
已發佈 2024年3月8日