Cementation Canada está lista para inyectar innovación en el rubro de minería subterránea

El levantamiento por inyección llamó la atención de la audiencia minera mundial después de que Cementation Canada, los desarrolladores de tecnología, se llevarán el primer premio junto con KORE Geosystems en el evento Disrupt Mining en 2017. En aquel entonces, el concepto era visto como una alternativa potencial al trabajo y proceso de hundimiento del eje que requiere un alto costo.

Más de tres años después, el concepto se ha desarrollado junto con la lista de posibles aplicaciones. Esto tiene a Cementation Canada, pionera en el mercado de hundimiento de pozos, y el hombre a cargo de los desarrollos de elevación por inyección, Alun Price Jones, que busca un mercado subterráneo mucho más amplio para la innovación.

El proceso según lo previsto por Cementation Canada comienza con el transporte de material (mineral/residuos) a una trituradora subterránea y su reducción a <52 mm (2 pulgadas). Después de esto, el material se pesa y se transporta a una tolva, que alimenta la materia prima directamente en una mezcla de suspensión. Esta mezcla se alimenta continuamente a través de la bomba de inyección y el sistema de tuberías en bucle antes de ser inyectada en el flujo de fluido portador por el inyector.

El material de mineral/roca residual se transporta en una tubería ascendente a la superficie donde se separan los materiales sólidos (mineral/residuos), y el primero se transporta al molino para su posterior procesamiento. Los fluidos de subproductos, mientras tanto, se separan, filtran y reciclan.
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El levantamiento por inyección (IH) ofrece una oportunidad única para que los operadores de minas consideren una alternativa al levantamiento o transporte de minas tradicional. El objetivo de esta financiación es ayudar a las empresas del norte de Ontario a emprender actividades de investigación aplicada o precomercialización necesarias para desarrollar nuevas tecnologías y llevarlas al mercado. Nuestra subvención se destinará a costos de patentes, costos básicos de ingeniería interna y revisión por pares. El siguiente paso es construir un prototipo a gran escala, y Cementation ahora está buscando construir una instalación que funcione en colaboración con compañías mineras.

Desde que se introdujo el sistema IH en DisruptMining, ¿cómo se ha desarrollado el concepto/tecnología?

Los conceptos se han desarrollado aún más y la ingeniería básica avanzó lo suficiente como para que haya sido objeto de una revisión por pares formal, completada por Patterson y Cooke, que tienen experiencia mundial en el diseño de sistemas de transporte de materiales por tubería. La revisión ofreció una perspectiva más favorable sobre la tecnología propuesta y consideró que algunos de nuestros resultados iniciales proyectados eran demasiado conservadores, y que el sistema es capaz de niveles más altos de rendimiento.

El sistema IH incorpora tecnologías existentes probadas y efectivas. El aspecto novedoso de este sistema es el mecanismo de inyección de roca en el sistema de elevación, dando lugar a una nueva metodología de elevación, que Cementation ha patentado. Se han otorgado patentes en varias jurisdicciones, protegiendo el sistema IH para el transporte de mineral y roca residual desde el subsuelo hasta la superficie.

¿Para qué criterios se creó el modelo de prueba de concepto? ¿A qué escala está? ¿Dónde fue construido?

Una prueba de concepto, se construyó un sistema a pequeña escala en los talleres de Cementación en North Bay (Ontario). Fue construido usando una tubería de plástico transparente para estudiar el flujo, probar diferentes colectores de inyección de lechada y observar la mezcla, para evaluar la efectividad y demostrar las tasas de producción con líneas de flujo de 50 mm (2 pulg.) Sobre una altura de 4 m. Se verificó el principio de inyectar una lechada de roca en un flujo de fluido portador en constante movimiento. El sistema movió constantemente 37.5 kg en poco más de dos minutos, equivalente a más de 1,000 kg/h (1t/h).

El proceso del sistema de elevación por inyección con el mecanismo de inyección de roca en el circuito continuo, sistema de elevación de fluido portador
Los resultados llevaron a la siguiente etapa para un prototipo previsto que alcanza 24 t/h (alrededor de 500/ d). La ingeniería adicional indica que el sistema IH es capaz de niveles más altos de rendimiento con proyecciones para sistemas comerciales a escala de tubería de hasta 150 mm (6 pulg.) O tubería pesada de 200 mm (8 pulg.) Capaz de tasas de entrega en el rango de 1,000-2,000 t/d sobre una elevación vertical de alrededor de 600 m (hasta 2,000 pies).

Los sistemas serían escalables para funcionar a medida que aumenta la producción minera (aumento de producción y/o profundidad) Las aplicaciones incluirían el izaje de minerales y desechos de cualquier mina subterránea como una alternativa al izaje tradicional o al transporte por camión.

¿Qué aplicaciones tienen actualmente el caso de negocios más sólido son más fáciles de emplear?

IH es un enfoque alternativo innovador para la elevación convencional o el transporte de mineral/roca residual de minas subterráneas. Los beneficios son muchos e incluyen:

Reducción de los costos de capital y operación a través de:

• Reducción del tamaño y los encabezados del eje, reducción o eliminación de la estructura del cabezal y de la superficie, reducción de la estación del eje y la excavación del fondo del eje, eliminación de costosos costos de elevación y/o equipos móviles.
  Reducción de la huella de carbono a través de un menor consumo de energía, especialmente en comparación con las aplicaciones tradicionales de camiones mineros, reducción de las emisiones de carbono a través de la reducción/eliminación de camiones mineros subterráneos, menor demanda de ventilación a través de la reducción de las emisiones de camiones que permite áreas de sección transversal de excavación más pequeñas; y
  Un entorno operativo más seguro directamente relacionado con una reducción de la exposición de los trabajadores a agujeros abiertos y equipos móviles. El sistema sería intrínsecamente más seguro tanto en la instalación como en la operación. No hay problemas con respecto a las regulaciones actuales en todas las jurisdicciones que hemos revisado, que vemos como un facilitador.

Junto con la reducción en el ahorro de capital y costos operativos, existe un potencial de ahorro de tiempo para reducir el cronograma general del eje en seis meses. En comparación con el transporte por camión, el sistema tiene el potencial de reducir las emisiones de aproximadamente 12,250 kg/d de CO2. Se pueden examinar otras situaciones utilizando detalles y especificaciones específicos del proyecto.

Los modelos de negocio futuros para esta tecnología podrían ser variados, y está abierto a discusión con las partes interesadas para proponer, desarrollar e implementar modelos comerciales relevantes.

Publicado por Daniel Gleeson.