Newcrest Mining Limited (OTCMKTS: NCMGY) mit Hauptsitz in Melbourne, Australien, verfügt über fünf große Betriebsanlagen zur Förderung von Gold, Kupfer und Silber. Newcrest ist bekannt für herausragende operative Effizienz und Umweltverantwortung.
- Optimieren Sie den Mahlkreislauf für mehr Effizienz und Durchsatz
- Optimieren Sie die Flotationskreisläufe, um die Goldrückgewinnung zu steigern
- Erhöhter Durchsatz für den Mahlkreislauf
- Erhöhte Goldgewinnung im Flotationskreislauf
- Vertrauen, zukünftige Projekte anzugehen
Herausforderung
Als Branchenführer ist Newcrest Mining gefordert, die Nachfrage nach Qualitätsprodukten und erhöhtem Ertrag zu erfüllen und gleichzeitig die Variabilität der Rohstoffe, Preisschwankungen bei Rohstoffen und den steigenden Nachhaltigkeitsdruck zu bewältigen.
Die Bewältigung dieser Herausforderungen ist schwierig, aber die Ziele sind eindeutig. Eine Verbesserung um nur ein Prozent führt zu erheblichen Kosteneinsparungen und zur Schonung natürlicher Ressourcen, was sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile mit sich bringt.
Eric Nettleton, Head of Automation bei Newcrest, merkte an, dass „mit verschiedenen Dual Channel Input Stop- und Technologiesystemen im gesamten Unternehmen eine offene Architektur Advanced Process Control (APC) Plattform erforderlich war, um die Automatisierungsstrategie des Unternehmens zu unterstützen.“ Ruchira De Silva, Manager für Prozesssteuerung & Analytics, erklärte, dass zur Umsetzung dieser Strategie „Newcrest ein umfassendes, mehrjähriges Prozesssteuerung & Analytics (PC&A) Programm einsetzte, um die Advanced Process Control (APC) Arbeit zu untermauern und eine höhere Effizienz und Rentabilität aus dem Betrieb zu erzielen.“ Das PC&A-Framework sieht vor, dass die interne Entwicklung von Fähigkeiten durch eine strategische externe Zusammenarbeit ergänzt wird.
In diesem Bericht werfen wir einen Blick auf die Arbeit, die an zwei verschiedenen Standorten geleistet wurde:
Site One: Cadia, New South Wales Australia
Newcrest Beteiligte an der Cadia-Anlage in New South Wales, Australien, konzentrierten sich darauf, die Stabilität des Gesamtprozesses zur Goldgewinnung aus Erz zu erhöhen; das heißt, sie wollten die Variabilität der Prozessbedingungen verringern. Durch die Kontrolle der Variabilität und den Betrieb der Prozessanlage näher an den Betriebseinschränkungen erwarteten die Newcrest Beteiligten, sowohl den Durchsatz als auch den Ertrag steigern zu können.
Site Two: Lihir Process Plant in Papua New Guinea
Newcrest Beteiligte an der Lihir Prozessanlage wollten den Flotationsprozess optimieren.
Metalle werden in einem mehrstufigen Verfahren von anderen Verbindungen im Gesteinserz getrennt. Das Erz wird zerkleinert und zu kleineren Partikeln gemahlen, nach Größe getrennt und mit Wasser sowie chemischen Reagenzien zu einer Schlammmasse vermischt. Diese Schlammmasse wird in Flotationsbecken geleitet, wo sie mit Luftblasen aufgeschäumt wird, die an der Oberfläche des Beckens einen Schaum oder „Froth“ bilden. Die Reagenzien bewirken, dass sich die Metallpartikel an den Blasen anlagern, sodass sie in einem Rückgewinnungsprozess abgeschöpft und für die nachfolgende Verarbeitung weiter konsolidiert werden können.
Eine schlechte Flotationsoperation kann zu einer geringeren Rückgewinnungseffizienz, einem Produkt von niedriger Qualität, hohen Störungen der Eingangsparameter, erhöhtem Verbrauch/Kosten von Reagenzien und hoher Variabilität innerhalb des Prozesses führen, was die Steuerung und den Betrieb erschwert.
Lösung
Newcrest ging eine Partnerschaft mit dem Kalypso-Industrie-Data-Science-Team ein, um zu erkunden, wie FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ modellprädiktive Regelung-Technologiean beiden Standorten eingesetzt werden könnte, um wichtige Ziele zu erreichen.
Site One: Cadia, New South Wales Australia
Newcrest bat Kalypso, den Durchsatz durch Optimierung des CON2-Konzentrationskreislaufs zu erhöhen. Das Kalypso modellprädiktive Regelung-Team untersuchte 12 Monate historische Daten aus dem Kreislauf, um die wichtigsten Prozessparameter zu ermitteln, die kontrolliert und geändert werden konnten. Der FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™-Steuerung wurde dann verwendet, um vorherzusagen, wie der Prozess auf Schwankungen und externe Störungen reagieren würde, und proaktiv die gewünschten Ergebnisse anzupassen.
Um den Durchsatz zu maximieren, muss der Mahlkreislauf so schnell und effizient wie möglich betrieben werden, wobei die nachgelagerten Einschränkungen zu berücksichtigen sind. Das bedeutet, dass das ankommende Erz in möglichst wenigen Wiederholungen des Kreislaufs auf die richtige Partikelgröße zerkleinert werden muss.
Um die richtige Partikelgröße des Materials zu gewährleisten, das in den Flotationskreislauf gelangt, konfigurierte das Kalypso-Team die modellprädiktive Regelung-Schleifanwendung so, dass sie sich an die Schwankungen des Zufuhrmaterials und andere Bedingungen anpasst. Um die Dichte des Schlamms in der SAG-Mühle zu steuern, musste die modellprädiktive Regelung-Steuerung mehrere Variablen gleichzeitig überwachen und anpassen, darunter die Drehzahl der SAG-Mühle, die Zufuhrrate des Erzes in die SAG-Mühle und die Durchflussrate des Wassers in die SAG-Mühle.
Site Two: Lihir Prozessanlage in Papua-Neuguinea
Die Newcrest-Stakeholder auf Lihir wollten einen Flotationskreislauf optimieren, um eine bessere Goldrückgewinnung, einen höheren Konzentrationsgrad und niedrigere Reagenzienkosten zu erzielen. Sie baten Kalypso, eine Lösung für die multivariable Optimierung des Flotationskreislaufs zu entwickeln, mit dem Ziel, eine messbare Steigerung der Rückgewinnung als Anzeige des Erfolgs zu erreichen.
Die Entwicklung der Lösung für den Flotationskreislauf begann mit der Überwachung und Steuerung von Prozessparametern, um die Variabilität zu verringern und Optimierungsziele zu erreichen. Die Anwendung bietet Echtzeittransparenz im Prozessmanagement und steuert mehrere Prozessparameter gleichzeitig. Steuerungsmaßnahmen werden kontinuierlich auf der Grundlage tatsächlicher Prozessbeobachtungen und virtueller Online-Analysatoren aktualisiert, wobei die Prozessgrenzen der Anlage eingehalten werden, um die Anforderungen an Rückgewinnung und Konzentrationsgrad zu erfüllen.
FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ Steuerungen basieren auf leistungsstarken Modellen des Prozesses, die mehrere Variablen berücksichtigen, die das Prozessergebnis beeinflussen. Sie arbeiten mit hoher Frequenz für eine effiziente und genaue Berechnung der Sollwerte der Steuerung und prognostizieren interne Prozess- und Qualitätsparameter.
Störungen der Durchflussrate und des Wasserhaushalts, die durch vorgelagerte Variablen verursacht werden können, wirken sich auf die Masseförderkapazität des Flotationskreislaufs aus.
Ergebnis
Die gemeinsamen Anstrengungen der Teams von Newcrest und Kalypso führten zu Verbesserungen, die nicht nur die gesetzten Projektziele erreichten, sondern diese oft übertrafen.
Site One: Cadia, New South Wales Australia
Die MPC Grinding Circuit Application wurde innerhalb von neun Monaten entwickelt, implementiert und validiert, bevor sie an das Newcrest-Team für den laufenden Betrieb übergeben wurde.
Im beim Projektstart definierten Business Case hatten Newcrest und Kalypso eine vereinbarte Steigerung des Durchsatzes als potenzielles Ziel festgelegt. Nach der Implementierung liefert der Cadia CON2 Grinding Circuit unter modellprädiktiver Regelung weit über diesem anspruchsvollen Ziel.
Nach dem Erfolg bei der Optimierung des Grinding Circuit zog Newcrest die Expertise von Kalypso erneut für ein nachfolgendes Projekt hinzu, das sich auf die Optimierung des Flotation Circuit konzentrierte.
Jason Nitz, Manager Technology and Innovation bei Cadia, erklärte: „Dieses Projekt hat Cadia das Vertrauen gegeben, das es braucht, um mit den kombinierten Fähigkeiten von Kalypso und Rockwell Automation weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der Prozesssteuerung in der Anlage zu verfolgen.“ Jason Cravino, Superintendent PC&A bei Cadia, fügte hinzu, dass die „Zusammenarbeit zwischen Kalypso und den Teams für PC&A, Metallurgie und Betrieb am Standort erfolgreich eine Steuerungslösung implementiert hat, die nicht nur den CON2 Grinding Circuit stabilisiert, sondern auch die Produktion gesteigert hat.“
Site Two: Lihir Process Plant in Papua New Guinea
Die MPC Flotation Circuit Application wurde über einen Zeitraum von 12 Monaten entwickelt, implementiert und validiert, bevor sie an das Newcrest-Team in Lihir übergeben wurde, um den laufenden Betrieb zu gewährleisten.
Im beim Projektstart definierten Business Case identifizierten Newcrest und Kalypso eine Steigerung der Goldgewinnung (bei der Flotation) als potenzielles Stretch-Ziel. Nach der Implementierung liefert der Lihir Flotation Circuit unter modellprädiktiver Regelung weit über diesem anspruchsvollen Ziel.
Robert Gordon, Process Plant Operations Manager, erklärte: „Die Implementierung der modellprädiktiven Regelung im Lihir Flotation Circuit hat zu einer deutlichen Leistungsverbesserung und Stabilität des nachgeschalteten Fließschemas geführt. Die Teams für Betrieb, Prozesssteuerung und Metallurgie bei Lihir haben gemeinsam an der Entwicklung dieser modellprädiktiven Regelungslösung gearbeitet und dabei Kernkompetenzen aufgebaut, um unser zukünftiges erweitertes modellprädiktive Regelung Programm zu unterstützen.“
Gareth Peachey, Senior Process Engineering Specialist bei Lihir, erklärte: „Es handelte sich um eine neue Technologie für Lihir, die entwickelt wurde, um die bestehenden regulatorischen Kontrollen zu verbessern. Sie wurde während der Covid-Beschränkungen mit begrenztem Zugang zu Ressourcen implementiert. Unsere enge Zusammenarbeit mit dem Kalypso-Team ermöglichte es uns, diese Herausforderungen zu meistern und ein erfolgreiches Projekt zu liefern, das die anspruchsvollen Leistungsziele, die wir uns gesetzt hatten, übertraf.“
Positioniert für Wachstum
Die Investitionen von Newcrest Mining in die modellprädiktive Regelung haben das Unternehmen strategisch positioniert, um die wachsende Nachfrage nach Qualitätsprodukt und höheren Erträgen zu erfüllen. Unsere Zusammenarbeit ermöglichte es Newcrest, die betriebliche Effizienz zu steigern, indem Kosteneinsparung, Energieverbrauch, Schwankungen bei den Rohstoffen und andere Einschränkungen verwaltet wurden, während gleichzeitig das Engagement für Nachhaltigkeit und Umweltschutz beibehalten wurde.
Veröffentlicht 13. Dezember 2023