Principale gruppo minerario metallifero – Essiccatore a rigenerazione con soffiante refrigerato ad acqua e senza spurgo garantisce 7 anni di funzionamento stabile

Contesto del Cliente

Zijin Mining Group Co., Ltd.  è un grande gruppo minerario specializzato nell’esplorazione e nello sviluppo di risorse metalliche, tra cui oro, rame e zinco. È una delle principali aziende minerarie metallifere al mondo, classificandosi tra le Prime 10 Aziende Minerarie Metallifere Globali . L’azienda gestisce numerosi grandi siti minerari e impianti di affinazione in Cina continentale, Hong Kong, Canada, Australia, Sud Africa e altre nazioni e regioni, coprendo l’intera catena industriale, dalla estrazione, al trattamento dei minerali, alla fusione, all’affinazione e al commercio.

Zijin Mining ha sempre richiesto un livello estremamente elevato di affidabilità, efficienza energetica e stabilità operativa  dalle sue attrezzature. I siti minerari e di fusione sono generalmente situati in aree remote con ambienti severi (alta temperatura, elevata umidità, elevata presenza di polvere) e la produzione opera 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Qualsiasi guasto alle attrezzature può causare significative perdite produttive. L’aria compressa, quale principale fonte di energia per le attrezzature pneumatiche minerarie, i sistemi di controllo automatico e i processi di fusione, richiede costante asciuttezza e pulizia per garantire efficienza e sicurezza produttiva.

Applicazioni dell’aria compressa

Nelle operazioni minerarie e di fusione di Zijin Mining, l’aria compressa è utilizzata principalmente per:

• Attrezzature pneumatiche per l’estrazione sotterranea e a cielo aperto:  martelli pneumatici, caricatori azionati ad aria, valvole pneumatiche – che richiedono aria asciutta e priva di olio per prevenire il congelamento e l’intasamento delle tubazioni.
• Trattamento dei minerali:  agitazione pneumatica delle macchine per la flottazione, trasporto pneumatico delle sospensioni, soffiaggio dei filtri – processi sensibili all’umidità, poiché un’elevata umidità influisce negativamente sull’efficienza della flottazione e sul tenore del concentrato.
• Processi di fusione:  aria di combustione per forni di fusione del rame/oro, pulizia a impulsi inversi dei filtri antipolvere, aria di comando per strumenti – richiede un punto di rugiada stabile per evitare che il condensato danneggi gli strumenti di precisione.
• Sistemi di controllo automatico:  PLC, attuatori pneumatici, sensori – che necessitano di aria strumentale pulita e asciutta.

A causa dell’ambiente polveroso e umido delle miniere, e del fatto che alcuni impianti sono situati in regioni meridionali calde e umide, l’umidità presente nell’aria compressa rappresenta un problema critico. L’equipaggiamento di essiccazione originale del cliente presentava elevate perdite di aria di spurgo, instabilità del punto di rugiada e problemi di corrosione.

Figura: 55 Nm³/min Essiccatore a soffiante ad acqua con spurgo zero

Punti critici (prima della collaborazione)

Prima di collaborare con noi, una grande miniera di rame e un impianto di fusione del gruppo Zijin Mining riscontravano i seguenti problemi nel proprio sistema di essiccazione dell’aria compressa:

• Elevate perdite di aria di spurgo:  Gli essiccatori originali a rigenerazione senza riscaldamento o con riscaldamento consumavano elevate quantità di aria compressa per la rigenerazione (15–25%), costringendo i compressori a funzionare in sovraccarico e determinando costi elevati per l’energia elettrica.
• Punto di rugiada instabile:  In condizioni estive caratterizzate da temperature e umidità elevate, il punto di rugiada in uscita dall’essiccatore subiva forti fluttuazioni, arrivando talvolta a superare i -20 °C, causando il congelamento e l’incollaggio delle valvole pneumatiche e l’accumulo di acqua nelle tubazioni degli strumenti.
• Corrosione delle attrezzature:  Gli essiccatori originali erano realizzati in acciaio al carbonio. Nell’ambiente umido della miniera, le superfici interne si ossidavano e le particelle di ruggine penetravano negli apparecchi a valle, provocando usura delle valvole e intasamento degli ugelli.
• Manutenzione frequente:  L’agente essiccante si degradava rapidamente a causa della presenza di olio e umidità, richiedendo la sostituzione ogni 1–2 anni. Le valvole pneumatiche presentavano elevati tassi di guasto a causa del frequente ciclo di commutazione, interrompendo la produzione continua.
• Alto consumo di energia:  La mancanza della tecnologia a purga zero comportava un elevato consumo di aria compressa o di riscaldamento elettrico durante la rigenerazione, in conflitto con la recente strategia di Zijin Mining volta a realizzare una «miniera verde, con risparmio energetico e riduzione delle emissioni».

La nostra soluzione

Per soddisfare i requisiti fondamentali di Zijin Mining: alta affidabilità, massima efficienza energetica, resistenza alla corrosione e lunga durata operativa , abbiamo proposto un essiccatore ad adsorbimento con rigenerazione a soffiante e senza purga, raffreddato ad acqua . Questa tecnologia combina un post-raffreddatore raffreddato ad acqua e un sistema di rigenerazione a soffiante senza purga, appositamente adattato per ambienti minerari ad alta temperatura.

Figura: essiccatore ad aria a letto fisso da 100 m³/min

Tecnologia principale: raffreddamento ad acqua + rigenerazione a soffiante senza purga

• Progettazione raffreddata ad acqua:  Dotato di un posraffreddatore ad acqua e di un raffreddatore d'aria per la rigenerazione ad acqua, utilizza l'acqua di raffreddamento circolante della miniera (tipicamente ≤32 °C) per raffreddare l'aria compressa e il gas di scarico della rigenerazione. Ciò evita i limiti di dissipazione del calore dei sistemi raffreddati ad aria in presenza di alte temperature ambientali, garantendo una temperatura stabile dell'aria in ingresso e un'efficienza costante dell'essiccatore indipendentemente dalle fluttuazioni ambientali.
• Rigenerazione con soffiante a zero spurgo:  Una soffiante aspira aria ambiente, la riscalda a 150–200 °C tramite riscaldatori elettrici e rigenera la torre satura – senza consumare alcuna aria compressa . Il consumo energetico è limitato alla soffiante e al riscaldatore, consentendo un risparmio energetico superiore al 70% rispetto agli essiccatori senza riscaldamento.
• Costruzione in acciaio inossidabile:  Le torri e tutti i tubi a contatto con l'aria sono realizzati in acciaio inossidabile (304 o 316L), eliminando il rischio di ruggine nell’umida atmosfera della miniera e garantendo aria pulita a valle.
• Controllo intelligente:  PLC Siemens con controllo automatico basato sul monitoraggio online del punto di rugiada, che ottimizza i cicli di rigenerazione. L'interfaccia integrata per il monitoraggio remoto consente la connessione al sistema DCS della miniera.

Primo equipaggiamento fornito in collaborazione (2018)

• Modello:  Essiccatore ad adsorbimento con soffiante raffreddato ad acqua e purga a zero (Figura 1)
• Capacità:  Dimensionato per corrispondere alla portata totale del compressore installato in loco dal cliente (soddisfacendo la domanda della base)
• Data di messa in servizio:  2018
• Registro delle prestazioni:  Funzionamento continuo per oltre 7 anni  con punto di rugiada a pressione costantemente ≤ -40 °C. Nessun fermo operativo né problemi di qualità dell’aria causati dall’essiccatore. L’esterno e la struttura interna non presentano corrosione significativa. L’essiccante si trova ancora in buone condizioni e non è stato sostituito fino ad oggi.

Acquisto aggiuntivo recente (2025)

Sulla base del pieno riconoscimento delle prestazioni dell'attrezzatura e del servizio post-vendita, Zijin Mining ha recentemente acquistato ulteriori essiccatori a soffiante con portata di 100 m³/min  (Figura 2) per il proprio progetto di espansione della capacità. La nuova unità presenta lo stesso design raffreddato ad acqua senza spurgo, dotato di un sistema di controllo aggiornato e compatibile con l’impianto esistente per un funzionamento parallelo flessibile.

Consegna e installazione

Durante la prima collaborazione nel 2018, il nostro team tecnico ha effettuato un sopralluogo in loco e ha personalizzato la progettazione per l’ambiente minerario caldo, umido e polveroso:

• Aggiunta di un preraffreddatore raffreddato ad acqua per ridurre la temperatura dell’aria in ingresso.
• Potenziamento del sistema di filtrazione con filtri preliminari aggiuntivi per la rimozione di olio e polvere.
• Progettazione su skid per un’installazione rapida in loco.

L’installazione e la messa in servizio sono state completate in due settimane e hanno superato con successo l’accettazione da parte del cliente al primo tentativo. Nel corso di oltre sette anni di funzionamento, abbiamo fornito ispezioni remote periodiche e interventi in loco, ricevendo un feedback eccellente da parte del cliente.

L'unità aggiuntiva del 2025 segue lo stesso processo standard di consegna e si prevede che riduca ulteriormente il consumo di energia per l’aria compressa nel progetto di espansione.

Risultati e benefici (basati su 7 anni di funzionamento)

Testimonianza del cliente

«Questo essiccatore a soffiatore raffreddato ad acqua con purga zero è in funzione continua nella nostra miniera da oltre sette anni, sin dalla sua prima installazione nel 2018. Non ci ha mai deluso. Il punto di rugiada è sempre rimasto al di sotto di -40 °C e l’assenza di perdite dovute alla purga ci ha consentito un risparmio significativo sulle bollette elettriche. Sulla base di questa fiducia, abbiamo scelto nuovamente la stessa serie per il nostro nuovo progetto di espansione. Un buon equipaggiamento parla da sé.»

— Responsabile della gestione degli impianti, Base mineraria Zijin

Conclusione

La partnership tra Zijin Mining e la nostra azienda è iniziata nel 2018. Un unico essiccatore per soffianti a raffreddamento ad acqua e senza spurgo, in funzione stabile da oltre sette anni, ha conquistato la profonda fiducia del cliente. L’acquisto recente di un’ulteriore unità da 100 m³/min segna un nuovo capitolo della nostra collaborazione. In futuro, continueremo a fornire soluzioni efficienti, affidabili e durature per l’essiccazione dell’aria compressa ai clienti del settore minerario, sostenendo la costruzione di miniere verdi e intelligenti.