王飞跃的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/王飞跃

博文

中澳矿石谈判引起的回忆:当地淬取采铜项目点滴之一 精选

已有 6970 次阅读 2008-7-9 10:45 |个人分类:往事如云|系统分类:人物纪事

 

    机场读报,得知中国与澳洲矿业巨头必和必拓和力拓等公司达成协议,被迫接受最高涨幅为96.5%的铁矿石抬价,创下历史新高,还有必和必拓正加紧收购对手力拓的消息。这不但使我想起多少年前必和必拓和力拓曾多少次公开感谢中国大量购买其铁矿石,也使我想起自己十年前同必和必拓铜矿公司所做的一个研发项目的经历。

  

亚利桑那州是美国铜藏量和铜矿最多的一个州,十多年前,必和必拓铜业(BHP Copper)的总部就设在那里。一次十分偶然的机会,我的一位朋友,也是我的学生的同学问我能否做一种压力传感器,用来测地下矿井的液位。原来,他刚到必和必拓铜业工作,公司里正要试验一种新的采铜方法,需要一种液位传感器,必和必拓有人认为很简单,但供应商要价都很高,他知道我以前学的是力学专业,而且正在从事用超声波和雷达测距的研发工作,所以找到我咨询。细谈之后,我提出除了液位传感器之外,不如让我们来做整个采矿系统的控制系统,会省更多的钱。与必和必拓几轮交流谈判之后,我们终于拿到了合同,并按必和必拓公司的要求与矿业系的一位L教授成立公司,执行合同。

 

    新的采铜方法叫当地淬取In Situ Leaching就是在矿区打细孔小井插入口径为6英寸的PVC塑料管并在底端打许多孔井分为三类注入井(injection wells)抽取井(extraction wells)和观察井(observing wells )。采铜流程如下:先把含有一定硫酸和巨毒氰化钠的液体由注入井打到地下,液体由井的底端穿过含铜的地层,流动中与铜发生化学反应,生成硫化铜,再通过抽取井收回,放进地面上一个大池之中,混合平衡后再由注入井重新打入地下。如此反复循环,直到硫化铜的浓度达到一定的比例,成为Pregnant Leach Solution (PLS),再通过电解过程SX/EW把铜分离出来。这种采矿技术已应用于一些稀有元素的开发,但还没有用于铜矿。必和必拓是世界上第一个准备实施这种方法于铜矿的公司。

 

   当地淬取的最大好处就是经济。在此之前,铜的开采不是通过地下采矿就是露天式的天坑(open pits),但前者用于深矿,成本高但对表面环境的影响较小,后者用于浅矿,成本低但对表面环境的冲击很大。亚利桑那因为地广,铜矿多为露天式,并大量采用异地淬取,因为这样成本低、回收率也高。据估算,当地淬取的成本只有露天矿成本的八分之一,而且对表面环境的影响也十分小,甚至有人提出利用当地萃取可以棉田里采矿城市里采矿。但当地淬取的主要问题是可能发生的地下污染,特别是担心硫酸流失到地下水源,对人类生存造成危害。观察井就是为此而设的,而且往往是一口注入井配四口抽取井,并且要对二类井的流量流速进行严格计算和控制管理,目地除流程要求之外,就是尽可能避免地下污染。据说为了大规模地进行当地淬取,必和必拓已同美国环境保护署EPA)谈判多年,终于得到了授权,而且EPA要求按每秒钟的频率提供各种各项数据,以备调查。EPA还要求,试验完成后,其后在数年内还必须对所影响的地下环境进行监控监管。

  

    当时国际市场的铜价是2美元左右一英磅。已使必和必拓感到很大的利润压力,并开始关闭一些地下铜矿,并将露天矿向异地和当地淬取转化,这也是必和必拓要进行大规模当地铜淬取试验的动机。试验井区设在沙漠边上一片废弃的棉田中,离PLS池和处理系统差不多有一个多英里,而办公场所设在一个叫Florence的小城边上。这个小城当时只有百户上下的常住人口,但却有数个州和联邦政府的现代化监狱,让路过的人总有些不安的感觉。

 

    最初必和必拓计划五年打5千口井,第一年先打30口井。必和必拓向几家大公司询价下来,每口井的控制传感系统至少1万4千美元,但按我们的计划,不会超过5千美元。因此必和必拓对我们期望很大,要求我们成立公司开发技术,明确告诉我们将来可能收购或投资我们的公司,以便能控制未来的当地淬取的过程监控技术。后来我们研发的系统每口井低于3200美元,应该讲是十分成功的,但人算不如天算, 国际铜价的Collapse,使我们发财的美梦成为一个泡影。

 

    项目正式开工时,铜价降为1.80美元。半年后,已经是1.50美元上下,大家心里开始有些不安,必和必拓也关闭了我们旁边的一座地下铜矿San Manuel矿上的几个工人也加入了我们的项目。到第十一个月时,铜价已跌破1美元,这时大家都开始心慌了,担心项目的前途。我也开始关心为什么铜价降的如此之快,一查方知日本的一位著名的铜矿交易大鳄囤积了太多的铜,据一些分析都能够全世界用20多年了,结果造成国际铜价急剧下降,传言他自己也自杀了,真是偷鸡不成反蚀了一把米(应当说蚀了命),也害了我们。记得当时有一则新闻,说科学家已发现用铜作为芯片中的导线可以提高芯片内器件密度,是延续摩尔定律的有效方式,曾让铜商们激动了一阵,可惜远水解不了近渴,而且是否真的有水也说不清,再想想小小的芯片能用多少铜?所以铜价回弹了一下,仍旧下跌。

 

     项目进行到最后一周,我们几个负责人的心都要被揪了起来,不是担心任务完不成,而是因为铜价已跌破80美分。主管我们项目的必和必拓铜业的负责人J更是担心。他的儿子小J也参与我们的项目,几次对我们说80美分什么样的采铜方式都要亏损,因此我们项目的前途难保,或许会影响他们父子的工作。这位必和必拓的主管是当地一位资深的矿业管理人士,好像对必和必拓的工资状况很不满,不知是否因为必和必拓是澳大利亚公司的缘故。原计划是本周完成所有的调试工作,下周一开始就向地下注入硫酸混合液。周四,J突然通知我们:由于天气原因,周六加班,立即注液。

 

    虽然匆忙了一点,但一切顺利。到了周一,天高气爽阳光灿烂。从一开始我就对加班的要求感到疑惑,但还没等自己找到机会问为什么,必和必拓铜业就有人悄悄告诉我:刚接到总部的紧急通知,立即停止当地淬取的试验项目。晚了!硫酸混合液已注入地下。按EPA的要求,公司必须在9个月里维持试验的运营!尽管可以不再注硫酸混合液,但其它运行必须正常,可是混合液早已调好,不用也是浪费,而且无处可存,维持费用也高,所以必和必拓只有继续试验的一条路可走。这件事使我对社会事件与工程项目之间的关系有了更加深刻和感性的认识。

 

     可惜,9个月之后,铜价还是没有回升,中间甚至还跌至70美分多一点,我们期望的5000口井的后续项目也成了泡影。

 

    不过,近二年多的项目实施,极大地丰富了我的人生,也差不多构成了我校园之外第一次真正的社会实践。在此期间,我学会了如何同矿工和一些社会“底层”的人士交往,也萌生了网络控制、基于代理的控制和软DCS以及软PLC的思想,并自制控制硬件,拉光缆,重构Window NT系统将这些想法付诸实践。这次实践也彻底地改变了我对控制理论与自动化实践关系的看法,直到今天,还影响着我对课题方向的选择。

 

项目期间的另一项收获是我开高速车的技能大大增强。我请了一年的学术假从事这个项目,每天要驱车三个多小时去施工现场。由于多属无人的沙漠路,实际没有限速,所以路上除了开快车之外几乎无事可做。问题是中间要穿过一个小镇,十分容易忘了减速,而抓超速罚款是镇政府的一项主要收入。特别镇上警察的手段十分高明,让人防不胜防。不到一年,我就因超速了11张罚单,参加了二次驾驶安全学习班,只差一次超速就要被取消驾驶执照。最珍贵的是,项目过程中接触的各种各样的人物,使我难忘;自己的劳心劳力,更是刻骨铭心。

 

项目之后没有几年,我开始了回国的工作。我的主要合作伙伴、矿业系的L教授也离开UA,被澳大利亚作为自动化专家聘去主持大型矿业自动化设备的开发,而必和必拓正是其所属机构的主要资助者。

 

    王飞跃 2008年6月24日于首都机场和CZ1297。

 



http://blog.sciencenet.cn/blog-2374-31690.html

上一篇:毕业赠言
下一篇:另类国家安全问题:外储,油价,矿价,粮价,还会有何价?

3 武夷山 杨玲 陈学雷

发表评论 评论 (3 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2018-7-18 22:00

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007-2017 中国科学报社

返回顶部