上位金属採掘グループ――水冷式ゼロパージブロワーパージドライヤーが7年間の安定運転を実現

顧客の背景

紫金鉱業集団有限公司  は、金、銅、亜鉛などの金属資源の探鉱および開発に注力する大規模な採掘グループです。当社は世界をリードする金属採掘企業の一つであり、「 グローバルTOP10金属採掘企業 」にランクインしています。中国本土、香港、カナダ、オーストラリア、南アフリカなど世界各国・地域で複数の大規模鉱山および製錬プロジェクトを運営しており、採掘、鉱石処理、製錬、精錬、取引に至るまで、産業チェーン全体をカバーしています。

紫金鉱業は、常に極めて高い 信頼性、エネルギー効率、および運転安定性  その機器から得られるものである。当社の鉱山および製錬所は、通常、過酷な環境（高温、高湿度、多塵）が特徴的な遠隔地に位置しており、生産は24時間365日稼働している。機器の故障は、重大な生産損失を引き起こす可能性がある。圧縮空気は、空気圧式鉱山機器、自動化制御システムおよび製錬プロセスにおける主要な動力源であり、生産効率および安全性を確保するためには、一貫した乾燥性および清浄性が求められる。

圧縮空気の用途

紫金鉱業（Zijin Mining）の鉱山および製錬事業において、圧縮空気は主に以下のような用途で使用されている：

• 地下および露天掘り鉱山用空気圧式機器：  空気圧式岩盤ドリル、空気圧式ローダー、空気圧式バルブ――凍結および配管の詰まりを防止するため、乾燥かつオイルフリーアイアを必要とする。
• 鉱石処理：  浮遊選鉱機の空気圧式攪拌、スラリーの空気圧式搬送、フィルターのブローオフ――水分に敏感であり、高湿度は浮遊選鉱効率および精鉱品位に悪影響を及ぼす。
• 製錬プロセス：  銅／金製錬炉用燃焼空気、ダストコレクターの逆パルス清掃用空気、計装制御用空気——精密機器を損傷させる凝縮水の発生を防ぐため、安定した露点が求められる。
• 自動化制御システム：  PLC、空気圧アクチュエーター、センサー——清浄で乾燥した計装用空気を必要とする。

粉塵が多く湿度の高い鉱山環境、および一部の工場が高温多湿な南部地域に立地していることから、圧縮空気中の水分は重大な課題であった。顧客の既存乾燥設備は、パージ損失が大きく、露点が不安定であり、腐食問題も発生していた。

図： 55Nm³／分 水冷式ゼロパージブロワーパージドライヤー

課題点（協業前）

当社との協業開始前、紫金鉱業（Zijin Mining）傘下の大規模な銅鉱山および製錬基地では、圧縮空気乾燥システムに関して以下の課題に直面していた：

• パージ空気損失が大きい：  従来の無加熱式または加熱式パージドライヤーは、再生に大量の圧縮空気（15～25％）を消費していたため、コンプレッサが過負荷運転を強いられ、電気料金が高騰していました。
• 露点の不安定性：  高温多湿な夏期条件下では、ドライヤー出口の露点が大幅に変動し、場合によっては-20℃を超えるまで上昇しました。その結果、空気圧制御弁が凍結・固着し、計装配管内に水分が凝縮・蓄積する事象が発生しました。
• 設備の腐食：  従来のドライヤーは炭素鋼製でした。湿潤な鉱山環境下では内部表面が錆び付き、錆粒子が下流設備に混入して、制御弁の摩耗やノズルの詰まりを引き起こしていました。
• 頻繁なメンテナンス：  吸湿剤は油分および水分により急速に劣化し、1～2年ごとの交換が必要でした。また、空気圧制御弁は頻繁な作動サイクルにより故障率が高く、連続生産に支障をきたしていました。
• 高いエネルギー消費：  ゼロパージ技術の欠如により、再生時に大量の圧縮空気または電気加熱が消費され、紫金鉱業が最近打ち出した「グリーンマイン（環境配慮型鉱山）、省エネルギー・排出削減」戦略と矛盾していました。

当社のソリューション

紫金鉱業の以下のコア要件に対応するため、 高い信頼性、極めて優れたエネルギー効率、耐食性、および長寿命 を実現するため、当社は 水冷式ゼロパージブロワーパージ吸着式エアドライヤー を提案しました。本技術は、水冷式アフターコーラーとブロワーパージ再生システムを組み合わせたもので、高温環境下の鉱山現場に特別に最適化されています。

図： 100m³／分 吸着式エアドライヤー

コア技術：水冷＋ブロワー式ゼロパージ再生

• 水冷式設計：  水冷式アフターコーラーおよび水冷式再生空気冷却器を装備し、鉱山の循環冷却水（通常≤32°C）を用いて圧縮空気および再生排気ガスを冷却します。これにより、高温環境下における空冷式システムの放熱限界を回避し、周囲環境の変動に関わらず、安定した吸入空気温度および一貫したドライヤー効率を確保します。
• ブロワー零パージ再生：  ブロワーが周囲空気を吸引し、電気ヒーターで150–200°Cに加熱して飽和塔を再生します。 圧縮空気を一切消費しません 。エネルギー消費はブロワーおよびヒーターのみに限定され、ヒートレスドライヤーと比較して70％以上の省エネルギーを実現します。
• ステンレススチール構造:  タワーおよびすべての空気接触配管はステンレス鋼（SUS304またはSUS316L）製であり、湿潤な鉱山環境における錆の発生リスクを排除し、下流側の空気を清浄に保ちます。
• インテリジェント制御：  オンライン露点監視に基づく自動制御を備えたシーメンスPLCにより、再生サイクルを最適化。統合型リモート監視インターフェースにより、鉱山のDCSシステムへの接続が可能。

初回協力機器（2018年）

• モデル：  水冷式ゼロパージブロワーパージ吸着式ドライヤー（図1）
• 容量:  顧客現場のコンプレッサ総流量に合わせてサイズ選定（基地の需要を満たす）
• 据付開始日：  2018
• 性能記録：  連続運転期間： 7年以上  圧力露点は一貫して≤－40℃を維持。ドライヤーによるダウンタイムや空気品質問題は一切発生していない。外装および内部構造に著しい腐食は見られない。乾燥剤は良好な状態を保っており、現時点で交換されていない。

最近の追加購入（2025年）

設備の性能およびアフターサービスを十分に評価した上で、紫金鉱業（Zijin Mining）は最近、増産プロジェクト向けに追加で 100 m³/分用ブロワ式パージレスドライヤー  （図2）を購入しました。新設ユニットは、既存ユニットと同様の水冷式ゼロパージ設計を採用し、制御システムをアップグレードすることで、既存システムとの互換性を確保し、柔軟な並列運転が可能となっています。

納品と設置

2018年の初回協業時、当社技術チームは現地調査を実施し、高温・多湿・粉塵の多い鉱山環境に合わせて設計をカスタマイズしました：

• 入口空気温度を下げるため、水冷式予冷却器を追加。
• 油分および粉塵除去のため、追加のプレフィルターを備えた強化型フィルター装置を導入。
• スキッドマウント設計により、現場での迅速な据付を実現。

据付および試運転は2週間で完了し、初回検収試験で顧客の承認を得ました。その後7年以上にわたり、定期的な遠隔点検および現地サービスを提供しており、顧客から非常に高い評価をいただいています。

2025年の追加ユニットは、同じ標準納入プロセスに従い、拡張プロジェクトにおける圧縮空気のエネルギー消費量をさらに削減することが期待されています。

結果および効果（7年間の運転実績に基づく）

顧客からの評価

「この水冷式ゼロパージ・ブロワーパージドライヤーは、2018年の初設置以来、当社鉱山で7年以上にわたり連続運転しています。一度もトラブルを起こしたことはありません。露点は常に-40℃以下を維持しており、ゼロパージによる損失の削減により、電気料金の大幅な節約を実現しました。こうした信頼性に基づき、当社は新規増設プロジェクトでも同シリーズを再び採用することを決めました。優れた設備は、自らその価値を証明します。」

— 設備管理マネージャー、紫金鉱業基地

結論

紫金鉱業（ジージン・マイニング）社と当社とのパートナーシップは2018年に始まりました。単一の水冷式ゼロパージブロワーパージドライヤーが7年以上にわたり安定稼働し、顧客からの深い信頼を獲得しました。今回追加で導入された100 m³／分仕様の装置は、両社の協力関係における新たな一章を開くものです。今後も、当社は鉱山向けに効率的で信頼性・耐久性に優れた圧縮空気乾燥ソリューションを継続して提供し、グリーン化・スマート化された鉱山建設を支援してまいります。