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12th International Copper Conference

Proceedings of the Extraction 2025 Meeting & Exhibition, Volume I

  • 2025
  • Buch

Über dieses Buch

Copper 2025 ist der erste von drei Bänden, die der gemeinsamen Konferenz Copper 2025 + Ni-Co 2025 + Cross-Cutting Symposia der Extraction 2025 Meeting & Exhibition gewidmet sind, die vom 16. bis 20. November 2025 im Sheraton Grand am Wild Horse Pass in Phoenix, Arizona, USA, stattfindet. Der Erfolg der Kupferkonferenz ist den Bemühungen von acht führenden internationalen Gesellschaften (IIMCh, GDMB, MMIJ, TMS, SME, MetSoc of CIM, NFSOC und SAIMM) zu verdanken, die weiterhin Symposien höchster Qualität zu den Themen Bergbau, Mineralverarbeitung, Pyrometallurgie, Hydrometallurgie, Elektrometallurgie, Prozesskontrolle und Instrumentierung veranstalten. In den Bänden Extraction 2025 werden wichtige Forschungsergebnisse gesammelt, die neue Entwicklungen in grundlegenden Themen und Techniken der extraktiven Metallurgie untersuchen. Außerdem bieten sie neue Programme an, die darauf ausgelegt sind, die neuesten Forschungsergebnisse und Erkenntnisse über neue Technologien und Themen zu teilen, die die weltweite mineralgewinnende Metallurgie prägen. Die Extraction 2025 Meeting & Exhibition wurde gemeinsam von The Metallurgy and Materials Society (MetSoc) des Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum (CIM), der Society for Mining, Metallurgy & Exploration (SME) und The Minerals, Metals & Materials Society (TMS) organisiert.

Inhaltsverzeichnis

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  1. Frontmatter

  2. Auxiliary Processes/Acid Plants

    1. Frontmatter

    2. Metallurgical Sulfuric Acid Plant Quench Challenges

      Dan Falcioni, Maysam Moham, Jeff Chenier, Douglas Louie
      Tauchen Sie ein in die komplexe Welt metallurgischer Schwefelsäureanlagen, in der der Übergang von heißen / trockenen zu kalten / nassen Bedingungen eine entscheidende Herausforderung darstellt. Dieses Kapitel untersucht die Beschränkungen von Bogenkonstruktionen, die häufig eine schlecht definierte Übergangszone aufweisen, die zu raschem Materialabbau und häufigen Wartungsarbeiten führt. Im Gegensatz dazu zeichnen sich vertikale Abschrecksysteme durch ihre überlegene Leistung aus, dank einer klar definierten Übergangszone, die die Lebensdauer des Materials erhöht. Der Text untersucht auch die spezifischen Materialien, die in heißen / trockenen und kalten / nassen Abschnitten verwendet werden, wobei die Bedeutung der Auswahl der richtigen Materialien für die jeweilige Umgebung betont wird. Darüber hinaus wird in diesem Kapitel der Einsatz modularer Bautechniken diskutiert, um die Wartung zu vereinfachen und die Gesamteffizienz des Systems zu verbessern. Entdecken Sie, wie die Optimierung von Konstruktions- und Materialauswahl die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Abschreckungssystemen erheblich verbessern kann und dabei wertvolle Erkenntnisse für Fachleute in diesem Bereich bietet.
    3. Evolution of Rio Tinto Kennecott Acid Plant SO2 Gas Leak Detection

      Alan D. Castañon Sandoval, Keough Austin
      Dieses Kapitel geht der entscheidenden Bedeutung der Erkennung von Schwefeldioxid (SO2) als Gasleck in Schwefelsäureanlagen nach und betont die historische Entwicklung der Nachweismethoden und die modernen Fortschritte, die die Branche revolutioniert haben. Er hebt den regulatorischen Rahmen und gesundheitliche Erwägungen hervor, die die Notwendigkeit effizienter Überwachungssysteme begründen. Der Text bietet einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Nachweismethoden, von traditionellen chemischen Indikatoren wie der Ammoniak-Methode und Bleiacetat-Papier bis hin zu fortschrittlichen Technologien wie elektronischen Gasdetektoren, Infrarot-Gasanalysatoren und künstlicher Infrarotbildgebung. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt auf der Fallstudie der Säureanlage von Rio Tinto Kennecott, in der die historischen Methoden und die modernen Technologien zur Verbesserung der Effizienz der Lecksuche und der Umweltverträglichkeit detailliert dargestellt werden. Das Kapitel schließt mit der Integration von Fernerkundungstechnologien und KI-gestützten Systemen, die die Genauigkeit und Effizienz der SO2-Lecksuche deutlich verbessert haben und die Sicherheit der Arbeiter und der Umgebung gewährleisten.
    4. Management of SO2 from Diluted Streams in the Met-Mex Peñoles Lead Smelter

      Josué C. Cháidez, Víctor Luevano, Carlos I. Fernández, Isaías Almaguer, Jeremy D. Gillis
      Dieses Kapitel befasst sich mit dem Management von SO2 aus verdünnten Strömen in der Bleischmelze von Met-Mex Peñoles und konzentriert sich auf die Produktion von Ammoniumbisulfit als Lösung für wirtschaftliche Herausforderungen auf dem Düngemittelmarkt. Der Text skizziert den Prozessablauf und die Produkttransformation und beschreibt die Schritte bei der Herstellung von Ammoniumbisulfit und seine Anwendung bei der Zerstörung von Zyanid. Es bietet außerdem eine chemische Analyse der wichtigsten an dem Prozess beteiligten Ströme und einen umfassenden Überblick über den innovativen Ansatz im SO2-Management. Das Kapitel beleuchtet die wirtschaftlichen Herausforderungen bei der Produktion von Ammoniumsulfat und stellt die Vermarktung von Ammoniumbisulfit als praktikable Lösung dar. Die Modifikationen des Ammoniumsulfatverfahrens zur Herstellung von Ammoniumbisulfit und seine industrielle Anwendung im Bergbau der Peñoles-Gruppe werden dokumentiert und liefern wertvolle Erkenntnisse für Fachleute auf diesem Gebiet.
    5. Sulfuric Acid Production in the Copper Industry—A Review with Future Insights

      Rene Dijkstra, Matthew King, Herbert Lee
      Dieses Kapitel befasst sich mit der Produktion von Schwefelsäure in der Kupferindustrie und konzentriert sich auf zwei primäre Methoden: schwefelverbrennende und metallurgische Säureanlagen. Zunächst werden die grundlegenden Prozesse der Schwefelsäureherstellung skizziert, darunter die Oxidation von Schwefel zu Schwefeldioxid und die anschließende Umwandlung in Schwefeltrioxid. Der Text vergleicht dann die beiden Arten von sauren Pflanzen und hebt ihre jeweiligen prozessualen und mechanischen Beschränkungen hervor. Innovationen wie die Systeme CORE-SO2 und CORE-S werden als Lösungen zur Überwindung dieser Beschränkungen eingeführt und bieten Vorteile wie ultraniedrige Emissionen und verbesserte Produktionskapazitäten. In diesem Kapitel werden auch die Vorteile kontinuierlicher Verarbeitungsprozesse gegenüber herkömmlichen Batch-Verarbeitungsmethoden diskutiert und ihre Auswirkungen auf die Größe der Anlagen, die Betriebskosten und die Umweltleistung hervorgehoben. Darüber hinaus bietet es einen detaillierten Vergleich metallurgischer und schwefelverbrennender Säureanlagen und unterstreicht die damit verbundenen einzigartigen Herausforderungen und Chancen. Die Schlussfolgerung unterstreicht das Potenzial der Einführung neuer Technologien, um niedrigere Emissionen, höhere Produktionskapazitäten und nachhaltigere Betriebsabläufe in der Kupferindustrie zu erreichen.
    6. Review of Ballestra Plant Project in DRC: Sulfuric Acid and Liquid SO2 CO-production

      Alessio Libardo
      Das Ballestra Plant Project in der Demokratischen Republik Kongo ist ein bemerkenswertes Beispiel für die Integration von Schwefelsäure- und flüssiger SO2-Produktion. Dieses Kapitel befasst sich mit der dreiphasigen Ausführung des Projekts, beginnend mit der Inbetriebnahme der Schwefelsäureanlage und eines auf atmosphärischen Kondensatoren basierenden Versorgungssystems. Phase 2 umfasste die Produktion von flüssigem SO2, das für die Kobaltgewinnung von entscheidender Bedeutung ist, und die Installation eines zweistufigen Kühlgeräts. Phase 3 führte eine Kondensationsturbine zur Stromerzeugung ein, die den atmosphärischen Kondensator ersetzte. Der Erfolg des Projekts ist auf Ballestras modularen Konstruktionsansatz, fortschrittliche Prozesskontrollen und die Integration der Produktion von flüssigem SO2 innerhalb der Schwefelsäureanlage zurückzuführen. Das Kapitel beleuchtet auch die beteiligten Ingenieursdisziplinen, darunter Prozess-, Rohrleitungs-, Mess-, Elektro- und Automatisierungstechnik. Die schrittweise Errichtung und Inbetriebnahme trotz Verzögerungen aufgrund pandemischer Beschränkungen zeigen die Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit des Projekts. Die Effizienz der Anlage bei der Konzeption und die verbesserten Sicherheitsmaßnahmen haben sie zu einer zuverlässigen Schwefelsäure-Produktionseinheit gemacht, die sich nahtlos in den Förderprozess der Mine integriert. Dieses Kapitel dient als umfassender Leitfaden für Fachleute, die die Komplexität und Innovationen solcher industriellen Großprojekte verstehen wollen.
    7. Gain and Retain Talent in Sulfuric Acid Plants with Online Asynchronous Training Methods

      Carolina Hernandez, Gerard Prins, Dirk van der Werff
      Dieses Kapitel untersucht die entscheidende Rolle der Bedienerschulung in Schwefelsäureanlagen und konzentriert sich dabei auf Sicherheit, Effizienz und Umweltkonformität. Er geht auf die Herausforderungen ein, vor denen die Bergbauindustrie steht, darunter die Pensionierung erfahrener Mitarbeiter und der Widerstand gegen digitale Technologien. Der Text betont die Vorteile asynchroner Online-Trainingsmethoden, die flexible, ansprechende und praktische Lernmöglichkeiten bieten. Zu den Schlüsselthemen gehören die Bedeutung von Umweltkonformität und Emissionskontrolle, Vermögensverwaltung und operativer Effizienz sowie Personalsicherheit und Risikominderung. Das Kapitel hebt auch die Notwendigkeit kontinuierlichen Lernens hervor, um die Arbeitsplatzsicherheit, das Karrierewachstum und das Vertrauen im Umgang mit komplexen Prozessen zu verbessern. Durch die Integration theoretischer Grundlagen mit praktischen Aspekten zielen die Trainingsprogramme darauf ab, Wissenslücken zu schließen und die Gesamtleistung und Sicherheit zu verbessern. Die Schlussfolgerung unterstreicht die Bedeutung von Investitionen in die Qualifizierung des Personals, um die Bergbau- und Schwefelsäureindustrie auf die Zukunft vorzubereiten.
    8. WSA, the Resilient Solution to Fluctuating Lean SO2 Gases

      Samuel Scherman Johansson
      Dieses Kapitel geht den Herausforderungen nach, die von mageren und fluktuierenden SO2-Gasen in der Kupferindustrie ausgehen, insbesondere im Zusammenhang mit strengeren Emissionsvorschriften. Sie untersucht traditionelle Behandlungsmethoden und ihre Grenzen, wie etwa das Schrubben und die Anreicherung von Aminen, die entweder zu minderwertigen Nebenprodukten führen oder hohe Kosten verursachen. Der Text führt das Nassgas Schwefelsäure (WSA) -Verfahren als widerstandsfähige Lösung ein, die in der Lage ist, Schwefel aus Gasen niedriger Konzentration effizient abzuscheiden und autotherm zu arbeiten, selbst wenn Futtergase nur 1,7% v SO2 enthalten. Der WSA-Prozess wird in drei Hauptschritten detailliert beschrieben: Vorwärmung, SO2-Umwandlung und H2SO4-Kondensation, wobei der Schwerpunkt auf seiner Fähigkeit liegt, Wärme abzuscheiden und wiederzuverwenden, was die Energieeffizienz erhöht. Industrielle Beispiele aus Südafrika und Chile zeigen die praktischen und wirtschaftlichen Vorteile des WSA-Prozesses. Jüngste Fortschritte wie die Integration eines direkten Gas-Gas-Wärmeaustauschs und die Optimierung von Kreislaufströmen verbessern die Stabilität und Effizienz des Prozesses weiter. Die Schlussfolgerung betont die Rolle des WSA-Prozesses bei der Unterstützung der Nachhaltigkeitsziele der Kupferindustrie durch die Reduzierung der Treibhausgasemissionen und die Erhöhung der Kreislaufwirksamkeit.
    9. Improving Plant Performance and Operational Readiness by the Application of Numerical Process Simulation

      Torsten Weber
      Dieses Kapitel untersucht die entscheidende Rolle der numerischen Prozesssimulation bei der Verbesserung der Leistung und Betriebsbereitschaft von Schwefelsäure- und Nassgasreinigungsanlagen. Es befasst sich mit der Anwendung von Simulationen für Prozessdesign und -optimierung, Bedienerschulung, Leistungsüberwachung und vorausschauende Wartung. Der Text betont die Bedeutung von stationären und dynamischen Simulationsmodellen für die Diagnose von Leistungsengpässen, die Optimierung von Geräten und die Unterstützung von Upgrades. Außerdem wird der Einsatz von Simulationen zur Fehlerbehebung von Prozessstörungen und zur Verbesserung der Bedienerschulung durch realistische, interaktive Umgebungen hervorgehoben. Das Kapitel schließt, indem es den praktischen Nutzen der Simulation anhand von Beispielen wie Wasser- und Wärmebilanz veranschaulicht und zeigt, wie die Simulation kostspielige Stillstände und Produktionsunterbrechungen verhindern kann. Durch die Integration der Simulation mit Echtzeitdaten können Anlagen erhebliche Effizienz-, Sicherheits- und Kosteneinsparungen erzielen, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug im modernen Industriebetrieb macht.
    10. Smelter Acid Plant—Replacement Hot Gas Exchanger Case Study

      Neal Londry, Werner Vorster
      Dieses Kapitel untersucht die Herausforderungen und Lösungen im Zusammenhang mit dem Austausch eines Heißgasaustauschers in einer Kupferschmelzanlage. Der Text vertieft die dynamische Zusammensetzung des schwefeldioxidreichen Gases aus der Schmelze und seine Auswirkungen auf das Temperaturprofil der sauren Pflanze. Es unterstreicht die entscheidende Rolle des Heißgasaustauschers bei der Bewältigung hoher Temperaturen und die Probleme, die durch Rohrausfälle aufgrund von heißer Korrosion und thermischer Belastung verursacht werden. Die Fallstudie stellt einen zweigleisigen Ansatz zur Verlängerung der Lebensdauer des Austauschers dar: die Senkung der Metalltemperaturen in Rohrleitungen und die Abmilderung der Auswirkungen sehr hoher Temperaturen. Zu den wichtigsten Modifikationen gehören die Verringerung der überschüssigen Wärmeübertragungsfläche, die Erhöhung der Rohr- und Rohrblechdicken und die Verbesserung der Gasverteilung durch CFD-Modellierung. Das Kapitel behandelt auch zusätzliche Konstruktionsmerkmale und Details zur Projektausführung und bietet einen umfassenden Überblick über die Strategien, die zur Verbesserung der Langlebigkeit und Leistung des Austauschers eingesetzt werden.
  3. Economics and Markets

    1. Frontmatter

    2. Mineral Exploration and the Discovery of New Deposits: A Quantitative Analysis of Gold and Copper Discoveries

      Emilio Castillo, Cintia Roa
      Dieses Kapitel geht auf die entscheidenden Faktoren ein, die den Erfolg der Exploration von Kupfer und Gold beeinflussen, und betont die zentrale Rolle der Explorationsbudgets. Die Analyse basiert auf einer umfangreichen Datenbank wichtiger Entdeckungen aus den Jahren 1997 bis 2022 und bietet eine solide empirische Grundlage. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen die erheblichen Auswirkungen von Explorationsbudgets auf Anzahl und Qualität der Entdeckungen, während die institutionelle Qualität, gemessen am Index der Rechtsstaatlichkeit, nur begrenzten direkten Einfluss zeigt. Die Studie zeigt auch einen besorgniserregenden Trend steigender Entdeckungskosten, der auf eine potenzielle Überschätzung der Erfolgswahrscheinlichkeit durch die Explorationsunternehmen hindeutet. Darüber hinaus unterstreicht die Analyse den langfristigen Charakter von Preissignalen bei Explorationsaktivitäten, wobei sich signifikante Effekte erst mit längerer Verzögerung einstellen. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Notwendigkeit einer verbesserten Bewertung von Explorationsstrategien zur Steigerung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit und legt nahe, dass internationale Zusammenarbeit für die langfristige Nachhaltigkeit in den Lieferketten von Mineralien von entscheidender Bedeutung ist.
    3. Value Proposition of Copper Mining Projects: Analysis of Its Fulfillment, Deviations, and Causes in the 2015–2022 Period

      Luis Lagos, Emilio Castillo, Felipe Sánchez
      Dieses Kapitel vertieft sich in die kritische Analyse von Kupferbergbauprojekten und konzentriert sich auf die Erfüllung von Wertversprechen, Abweichungen bei den Investitionssummen und Verzögerungen beim Produktionsstart. Die Studie untersucht ein Portfolio von 80 Greenfield-Projekten und zeigt eine durchschnittliche Kostenüberschreitung von 21,1% und eine durchschnittliche Verzögerung des Produktionsbeginns von 3,3 Jahren. Zu den Schlüsselfaktoren, die diese Abweichungen beeinflussen, gehören sozio-ökologische Konflikte, Eigentumsänderungen und Infrastrukturfragen. Die Analyse verwendet Clustertechniken, um Projekte auf Grundlage ihrer Leistung zu kategorisieren, wobei unterschiedliche Muster und Herausforderungen hervorgehoben werden. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit robuster Strategien zur Bewältigung sozio-ökologischer Konflikte und Ansätze des Risikomanagements auf Länderebene. Darüber hinaus betont das Kapitel die Bedeutung frühzeitiger Beziehungen zwischen den Gemeinden, technischer Bewertungen der verfügbaren Infrastruktur und strategischer finanzieller und ökologischer Bewertungen, um die rechtliche Einhaltung und den Projekterfolg sicherzustellen. Durch die Untersuchung dieser kritischen Aspekte bietet das Kapitel wertvolle Erkenntnisse für Fachleute, die die Planung und Durchführung von Kupferbergbauprojekten verbessern wollen.
    4. Regional Market Dynamics: A Marginal Pricing Approach

      Isabel Diersen, Ruiyi Wang, Alison Wang, Richard Roth, Elizabeth Moore, Elsa Olivetti
      Dieses Kapitel vertieft sich in die komplizierte Dynamik des Kupfermarktes und konzentriert sich auf das Wechselspiel zwischen Angebot und Nachfrage sowie den Einfluss von Regionalisierung und protektionistischer Politik. Es führt einen Grenzpreisansatz ein, um kurzfristige Angebotsinteraktionen und Lagerdynamiken zu modellieren, und bietet ein differenzierteres Verständnis des Marktverhaltens. Das Kapitel untersucht, wie staatliche Interventionen wie Subventionen, Zölle und Handelsbeschränkungen Angebotstrends verändern und fragmentierte Märkte schaffen können. Anhand einer Fallstudie aus Nordamerika wird gezeigt, wie diese Politik Preisschwankungen und Angebotsungleichgewichte antreiben kann. Darüber hinaus wird in diesem Kapitel die Rolle der Metallbörsen und Lagerbestände bei der Beeinflussung von Markttrends und Preisbewegungen diskutiert. Abschließend wird die Vielseitigkeit des Modells bei der Simulation verschiedener politischer Interventionen und Marktbedingungen hervorgehoben, wodurch wertvolle Einsichten in die Zukunft des globalen Kupfermarktes gewonnen werden.
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Titel
12th International Copper Conference
Herausgegeben von
The Metallurgy and Materials Society of CIM
The Society for Mining, Metallurgy & Exploration
The Minerals, Metals & Materials Society
Copyright-Jahr
2025
Electronic ISBN
978-3-032-00102-3
Print ISBN
978-3-032-00101-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-032-00102-3

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