Basée à Melbourne, en Australie, Newcrest Mining Limited (OTCMKTS: NCMGY) possède cinq actifs majeurs en exploitation produisant de l'or, du cuivre et de l'argent. Newcrest est reconnue pour son excellence en efficacité opérationnelle et en gestion environnementale.
- Optimiser le circuit de broyage pour une meilleure efficacité et un débit accru
- Optimiser les circuits de flottation pour augmenter la récupération d'or
- Augmentation du débit du circuit de broyage
- Augmentation de la récupération de l'or dans le circuit de flottation
- Confiance pour aborder les projets futurs
Défi
En tant que leader du secteur, Newcrest Mining est appelé à répondre à la demande de produits de qualité et à l’augmentation du rendement, tout en gérant la variabilité des matières premières, les fluctuations des prix des matières premières et les pressions croissantes en matière de développement durable.
Relever ces défis est difficile, mais les objectifs sont clairs. Une amélioration d’à peine 1 % se traduit par des économies de coûts substantielles et une conservation des ressources naturelles, ce qui génère des avantages économiques et environnementaux.
Eric Nettleton, responsable de l’automatisation chez Newcrest, a noté que « avec différents systèmes DCS et technologiques dans toute l’entreprise, la société avait besoin d’une plate-forme de commande de procédé avancée (APC) à architecture ouverte pour soutenir sa stratégie d’automatisation. » Ruchira De Silva, responsable du contrôle des procédés et de l’analyse, a expliqué que pour mettre en œuvre cette stratégie, « Newcrest a déployé un programme d’amélioration pluriannuel complet du contrôle des procédés et de l’analyse (PC&A) pour soutenir ses travaux APC et accroître l’efficacité et la rentabilité de ses opérations. » Le cadre PC&A exige que le développement des capacités internes soit complété par une collaboration externe stratégique.
Dans cette histoire, nous allons examiner le travail effectué sur deux sites différents :
Site 1 : Cadia, Nouvelle-Galles du Sud, Australie
Les parties prenantes de Newcrest sur le site de Cadia, en Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, étaient concentrées sur l’augmentation de la stabilité du processus global de récupération de l’or à partir du minerai, autrement dit, elles cherchaient à réduire la variabilité des conditions de traitement. En contrôlant la variabilité et en faisant fonctionner l’usine de traitement plus près des contraintes d’exploitation, les parties prenantes de Newcrest s’attendaient à pouvoir augmenter à la fois le débit et le rendement.
Site 2 : usine de traitement de Lihir en Papouasie-Nouvelle-Guinée
Les parties prenantes de Newcrest sur l’usine de traitement de Lihir souhaitaient optimiser le procédé de flottation.
Les métaux subissent un processus en plusieurs étapes pour être séparés des autres composés du minerai rocheux. Le minerai est concassé et broyé en particules plus petites, séparées par taille, tout en étant combiné avec de l’eau et des réactifs chimiques pour former une boue. Cette boue est introduite dans des cuves de flottation pour être agitée avec des bulles d’air qui créent une mousse, ou « écume », à la surface de la cuve. Les réactifs induisent l’adhérence des particules métalliques aux bulles, afin qu’elles puissent être écumées dans un processus de récupération et consolidées pour un traitement en aval.
Un fonctionnement médiocre de la flottation peut entraîner une réduction de l’efficacité de récupération, un produit de qualité inférieure, des perturbations d’entrée élevées, une utilisation accrue/des coûts plus élevés des réactifs et une grande variabilité au sein du processus, ce qui rend le contrôle et l’exploitation plus difficiles.
Solution
Newcrest a établi un partenariat avec le Kalypso équipe de data science industrielle pour explorer comment la technologie MPC FactoryTalk Analytics PavilionX pourrait être déployée sur les deux sites pour atteindre les objectifs clés.
Site One: Cadia, Nouvelle-Galles du Sud, Australie
Newcrest a demandé à Kalypso d’augmenter le débit en optimisant le circuit de concentration CON2. L’équipe MPC de Kalypso a étudié 12 mois de données historiques du circuit pour identifier les paramètres de procédé clés pouvant être contrôlés et modifiés. L’ automate FactoryTalk Analytics PavilionX a ensuite été utilisé pour prédire la façon dont le procédé réagirait à la variabilité et aux perturbations extérieures, et pour ajuster de manière proactive afin d’obtenir les résultats souhaités.
Pour maximiser le débit, le circuit de broyage doit fonctionner aussi rapidement et efficacement que possible en tenant compte des contraintes en aval. Cela signifie broyer le minerai entrant jusqu’à obtenir des particules de taille appropriée en un minimum de passages dans le circuit.
Pour garantir la bonne granulométrie du matériau entrant dans le circuit de flottation, l’équipe Kalypso a configuré l’application de broyage MPC pour s’adapter à la variation du minerai d’alimentation et à d’autres conditions. Pour contrôler la densité de la boue dans le broyeur SAG, l’automate MPC devait surveiller et ajuster simultanément plusieurs variables, notamment la vitesse du broyeur SAG, le débit d’alimentation du minerai dans le broyeur SAG et le débit d’eau dans le broyeur SAG, entre autres.
Site Two: usine de traitement de Lihir en Papouasie-Nouvelle-Guinée
Les parties prenantes de Newcrest à Lihir souhaitaient optimiser un circuit de flottation pour améliorer la récupération d’or, la teneur du concentré et réduire les coûts des réactifs. Elles ont demandé à Kalypso de développer une solution d’optimisation multivariable du circuit de flottation, visant une augmentation mesurable de la récupération comme indicateur de réussite.
Le développement de la solution pour le circuit de flottation a commencé par la surveillance et le contrôle des paramètres de procédé afin de réduire la variabilité et d’atteindre les objectifs d’optimisation. L’application offre une visibilité en temps réel sur la gestion des procédés et contrôle simultanément plusieurs paramètres de procédé. Les actions de contrôle sont continuellement mises à jour en fonction des observations réelles du procédé et des analyseurs en ligne virtuels, tout en respectant les contraintes du procédé de l’usine pour répondre aux exigences de récupération et de qualité.
Les automates FactoryTalk Analytics PavilionX sont basés sur des modèles puissants du procédé qui prennent en compte de multiples variables affectant le résultat du procédé. Ils agissent à une fréquence élevée pour un calcul efficace et précis des consignes de l’automate et prédisent les paramètres internes du procédé et de la qualité.
Les perturbations du débit et de l’équilibre hydrique qui peuvent être causées par des variables en amont auront un impact sur la capacité de traitement de masse du circuit de flottation.
Résultat
Les efforts conjoints des équipes de Newcrest et de Kalypso ont permis d'apporter des améliorations qui ont non seulement atteint, mais souvent dépassé les objectifs fixés pour le projet.
Site One: Cadia, Nouvelle-Galles du Sud, Australie
L'application du circuit de broyage MPC a été conçue, mise en œuvre et validée en neuf mois, avant d'être transférée à l'équipe Newcrest pour une exploitation continue.
Dans le cas d'entreprise défini au lancement du projet, Newcrest et Kalypso ont identifié une augmentation convenue du débit comme objectif potentiel. Après la mise en œuvre, le circuit de broyage CON2 de Cadia sous MPC dépasse largement cet objectif ambitieux.
Après avoir réussi à optimiser le circuit de broyage, Newcrest a de nouveau fait appel à l'expertise de Kalypso pour un projet ultérieur axé sur l'optimisation du circuit de flottation.
Jason Nitz, responsable de la technologie et de l'innovation chez Cadia, a indiqué que « Ce projet a donné à Cadia la confiance nécessaire pour poursuivre les possibilités d'amélioration du contrôle des processus sur le site, grâce aux capacités combinées de Kalypso/Rockwell. » Jason Cravino, surintendant PC&A chez Cadia, a ajouté que « la collaboration entre Kalypso et les équipes PC&A, métallurgie et opérations du site a permis de mettre en œuvre une solution de contrôle qui a non seulement stabilisé le circuit de broyage CON2, mais a également permis d'augmenter la production en tonnes. »
Site Two: usine de traitement de Lihir en Papouasie-Nouvelle-Guinée
L'application du circuit de flottation MPC a été conçue, mise en œuvre et validée sur une période de 12 mois, avant d'être transférée à l'équipe de Newcrest à Lihir pour une exploitation continue.
Dans le cas d'entreprise défini au lancement du projet, Newcrest et Kalypso ont identifié une augmentation du taux de récupération de l'or (à la flottation) comme objectif potentiel. Après la mise en œuvre, le circuit de flottation Lihir sous MPC dépasse largement cet objectif ambitieux.
Robert Gordon, directeur des opérations des usines de traitement, a déclaré que « La mise en œuvre de la commande prédictive du modèle sur le circuit de flottation de Lihir a permis d'améliorer considérablement les performances et la stabilité du schéma de procédé en aval. Les équipes d'exploitation, de contrôle des procédés et métallurgiques de Lihir ont travaillé en collaboration pour co-concevoir cette solution de commande prédictive du modèle, en développant une capacité essentielle pour soutenir notre futur programme de commande prédictive du modèle étendu. »
Gareth Peachey, spécialiste principal en ingénierie des procédés chez Lihir, a déclaré : « C'était une nouvelle technologie pour Lihir, conçue pour améliorer les contrôles réglementaires existants, et elle a été mise en œuvre pendant les restrictions liées à la Covid, avec un accès limité aux ressources. Notre étroite collaboration avec l'équipe de Kalypso nous a permis de surmonter ces défis pour livrer un projet réussi qui a dépassé les objectifs de performance ambitieux que nous nous étions fixés. »
Positionné pour croître
Les investissements de Newcrest Mining dans la commande prédictive du modèle lui ont permis de se positionner stratégiquement pour répondre à la demande croissante de produits de qualité et de rendements plus élevés. Notre collaboration a permis à Newcrest d'améliorer l'efficacité opérationnelle en gérant les coûts, la consommation d'énergie, la variabilité des matières premières et d'autres contraintes, tout en restant fidèle à son engagement en faveur du développement durable et de la protection de l'environnement.
Publié 13 décembre 2023