Resolution Copper Project는 Resolution Copper Company(Rio Tinto PLC 자회사)가 55%, BHP Copper Inc.(BHP PLC 자회사)가 45%의 지분을 소유한 유한책임회사(책임회사)인 Resolution Copper Mining이 운영합니다.
- 직원 안전
- 자산 보호
- 환경 영향 감소
- 환기, 온도 및 수분 제어
- 환기/냉각 시스템 효율 5% 증가
- 유틸리티 비용 10% 감소
- 연간 유틸리티 비용 절감 USD1000000
에드가 코시오는 Rio Tinto의 수석 전기 엔지니어입니다. 이 회사는 글로벌 광산업계의 선두주자이며, BHP Copper Inc.와 함께 Resolution Copper Mining의 파트너입니다. 이 합작 벤처는 애리조나주 피닉스에서 동쪽으로 60마일 떨어진 이전 Magma 광산 부지에 제안된 지하 광산인 Resolution Copper Project를 운영하고 있습니다.
광석 매장지는 지표면 아래 거의 7000′에 위치해 있으며, 오늘날 가장 중요한 미개발 구리 매장지 중 하나입니다. 완전히 가동되면 이 광산은 미국 구리 수요의 거의 25%를 공급할 잠재력을 가지고 있습니다.
코시오는 “모두가 전기 자동차(EV)와 전기화에 뛰어들면서 구리가 가장 중요한 광물 중 하나이기 때문에 이 프로젝트를 시작하는 것이 가장 중요하다”고 설명했습니다. “수요는 계속 증가할 것입니다.”
EV는 기존 차량보다 4배 더 많은 구리를 사용합니다. Resolution Copper Project는 2040년까지 거의 2억 2000만 대의 EV를 제조할 수 있는 구리를 보유하고 있으며, 이는 전 세계 공급량의 약 절반에 해당합니다. 그러나 지하 1.3마일에서 이 구리를 안전하고 지속 가능하게 확보하는 것이 Resolution Copper의 최우선 과제입니다.
과제
작업자 및 장비 안전에 필수적인 환기, 온도 및 수 제어
지하 광산에서는 온도와 습도가 자연적으로 매우 높을 수 있습니다. 채광 회사는 직원에게 안전하고 장비가 신뢰성 있게 작동할 수 있는 좋은 작업 환경을 유지하는 방법을 찾아야 합니다.
또한 작업자가 채광 구역에 접근함에 따라 암반에서 물을 제거하고, 수처리하며, 모니터링해야 하는데, 이를 배수(dewatering)라고 합니다.
솔루션
갱도 개조 및 시스템 업그레이드로 위험 감소 및 환경 영향 최소화
Resolution Copper는 미래 운영을 위해 광산 부지를 준비하면서 이러한 과제를 해결해 왔습니다. 이 회사는 광산의 두 갱도를 개조하여 미국에서 가장 깊은 갱도 중 하나가 되도록 갱도를 굴진했습니다. 또한 두 갱도를 연결하여 광산에 출입할 수 있는 추가 경로를 제공함으로써 지하 환기와 직원 안전을 모두 개선했습니다.
또한 에너지 사용을 줄이기 위한 지속 가능성 약속의 일환으로 Resolution Copper는 냉각 장비를 포함한 환기 시스템 업그레이드를 시작했습니다.
“우리가 한 가장 큰 일은 제어 시스템을 살펴본 것입니다. 새로운 기술을 구현하여 이를 자동화하고, 더 지속 가능하고 환경 친화적으로 만들 수 있는 방법을 모색했습니다. 예를 들어, 냉각기용 자체 시동 드라이브를 VFD로 교체하는 것과 같은 기술을 도입할 수 있을까요?”라고 Cossio는 말했습니다.
회사는 PowerFlex® 가변 주파수 드라이브를 설치하고, 냉각 시스템에 사용되는 글리콜 농도를 조정했습니다. 글리콜은 시스템 성능과 효율성에 영향을 미치는 부동액 성분입니다. 환기 시스템 업그레이드는 광산 개발이 진행됨에 따라 계속될 예정입니다.
물 제거를 위해 Resolution Copper는 분당 600～700갤런의 속도로 물을 펌프할 수 있는 다단계 배수 시스템을 구현했습니다. 물은 다양한 깊이의 일련의 스테이션을 거쳐 현장 수처리 플랜트로 이동한 후, 최종적으로 식수로 재활용되거나 농부들이 농작물과 가축에 사용하는 관개 구역으로 전환됩니다. Resolution Copper는 Rockwell Automation의 PlantPAx® Distributed Control System을 이 복잡한 프로세스를 관리하기 위해 선택했습니다.
“특히 모든 자산이 지하에 있는 우리의 배수 시스템의 중요성 때문에 PlantPAx는 미래의 성공을 위한 올바른 솔루션처럼 보였습니다.”라고 Cossio는 설명했습니다. “현재 프로젝트는 개발 단계에 있습니다. PlantPAx는 미래를 위해 광산을 올바르게 구축할 수 있도록 필요한 백본과 신뢰성을 제공합니다. 처음부터 끝까지 프로세스 제어를 통해 직원과 장비를 보호하고 가동 중단 시간을 줄이며 신뢰성을 높일 수 있습니다.”
결과
상당한 에너지 절감 및 시스템 효율성 향상
한편, Resolution Copper는 초기 환기 및 냉각 시스템 업그레이드의 일환으로 VFD로 전환함으로써 시스템 효율성이 5% 향상되고 유틸리티 비용이 10% 감소했습니다.
“자가 시동 장치에서는 프로세스 제어 네트워크를 사용하더라도 속도를 제어할 방법이 없었기 때문에 일반적으로 모터 휠이 시동 시 더 많은 전류를 소비했습니다.”라고 Cossio는 말했습니다. “VFD를 사용하면 초기 급증 사이클에서 소비되는 전기량을 줄일 수 있어 전기 소비량이 훨씬 적습니다.”
이러한 에너지 절감은 연간 약 USD1000000에 해당하는 “상당한 절감액”으로, Resolution Copper는 이를 다른 지속 가능성 이니셔티브에 할당할 계획입니다.
“이 프로젝트는 환경을 고려하는 것이 가장 중요합니다.”라고 Cossio는 설명했습니다. “Rockwell Automation과의 파트너십은 특히 우리가 구현하려는 모든 최신 기술과 관련하여 이러한 성공의 핵심입니다.”
Published 2024년 3월 7일