Principio di funzionamento
Il processo PSA opera attraverso un meccanismo ciclico di adsorbimento-desorbimento:
La commutazione del ciclo è controllata da valvole pneumatiche-azionate da PLC, in genere con una frequenza di commutazione di 40-120 secondi a seconda della richiesta di flusso di ossigeno.
Caratteristiche dell'emissione di ossigeno
Il sistema genera ossigeno nelle seguenti condizioni operative:
Funzionamento continuo:Sistema di adsorbimento ciclico 24 ore su 24 senza interruzione del batch. L'ossigeno viene erogato direttamente nei serbatoi di lisciviazione o nei reattori di ossidazione, dove aumenta la concentrazione di ossigeno disciolto nei sistemi di liquame di cianuro.
Applicazione nel processo Gold CIP/CIL
Nei circuiti di estrazione dell'oro, l'ossigeno viene iniettato nei serbatoi dei liquami attraverso tubi di diffusione o sistemi di sparging.
Interazione tipica del processo:
- L'ossigeno entra nel liquame del serbatoio di lisciviazione (miscela solida-liquida di minerale + soluzione di cianuro)
- L'ossigeno disciolto favorisce l'ossidazione dei minerali solforati-che contengono oro
- La velocità di reazione della formazione del complesso Au aumenta in un ambiente con liquame aerato
- La pressione parziale dell'ossigeno aumenta la concentrazione di ossigeno disciolto (valore DO generalmente controllato nell'intervallo mg/l a seconda della progettazione dell'impianto)
Punti di integrazione del sistema:
- L'uscita dell'ossigeno si collega al sistema di collettori della tubazione (tubazione SS304 o HDPE)
- La valvola di controllo del flusso regola la velocità di iniezione per volume del serbatoio
- L'analizzatore di ossigeno opzionale misura la concentrazione di DO in tempo reale
Componenti del sistema
Sezione Pretrattamento Aria
Filtro per la rimozione dell'olio (obiettivo di contenuto di olio inferiore o uguale a 0,01 ppm)|Elemento di filtraggio della polvere (filtrazione a stadi 5 μm / 1 μm)|L'unità essiccatore riduce il punto di rugiada dell'aria in ingresso a un valore inferiore o uguale a -40 gradi per proteggere il letto di zeolite dall'avvelenamento da umidità
Modulo di assorbimento PSA
Recipiente in acciaio a doppia torre (Q235B o acciaio inossidabile opzionale)|Sistema di distribuzione interna per un flusso d'aria uniforme attraverso il letto di zeolite|Spessore dello strato del setaccio molecolare di zeolite: tipicamente 1,0–2,5 metri a seconda della capacità
Sistema tampone di ossigeno
Il serbatoio di stabilizzazione della pressione assorbe le fluttuazioni del flusso durante la commutazione della valvola|Dotato di trasmettitore di pressione (campo 0–1,0 MPa)|Valvola di sicurezza tarata alla pressione di progetto (comunemente 0,8 MPa)
Sistema di controllo
La logica PLC controlla le fasi di assorbimento, equalizzazione e desorbimento|Il collettore dell'elettrovalvola controlla la commutazione della direzione dell'aria|Il circuito di feedback della purezza dell'ossigeno e della pressione regola i tempi del ciclo
Configurazione ingegneristica NEWTEK
NEWTEKprogetta sistemi di ossigeno PSA basati sul calcolo della domanda di ossigeno dell'impianto minerario piuttosto che su modelli di macchine fisse.
Calcolo della domanda in base alla produzione di minerale (tonnellate/giorno)
Mappatura dell'iniezione di ossigeno nel serbatoio (distribuzione del volume CIP/CIL)
Skid PSA modulari per il trasporto di container (telaio ISO da 20 piedi / 40 piedi)
Design di espansione della torre PSA parallela per il ridimensionamento della capacità
Test: mantenimento della pressione a 1,1× pressione di progetto|Rilevamento perdite con decadimento della pressione di azoto|Ciclo operativo continuo di 72 ore prima della spedizione.
Installazione e integrazione di sistema
Eseguito in tre interfacce meccaniche:
Non è necessario alcun sistema di stoccaggio criogenico, vaporizzatore o scarico di ossigeno liquido.
Manutenzione e comportamento in caso di guasto
Operazioni tipiche di manutenzione:
Sostituzione della zeolite: 2–5 anni|Cartuccia del filtro dell'aria: 1–3 mesi|Ispezione della tenuta della valvola: 6–12 mesi
Modalità di guasto osservabili:
Ingresso di umidità → calo di purezza|Ritardo valvola → flusso instabile|Trascinamento di olio → riduzione della capacità
Rilevamento:Analizzatore online di purezza 0–100% O₂ e sensori di pressione differenziale.
Condizioni ambientali operative
Il sistema è specificamente progettato per ambienti di progetto difficili o isolati:
Siti minerari remoti senza logistica dell'ossigeno liquido
Ambienti con concentrazione di polvere ambientale (con pre-filtrazione)
Funzionamento continuo in condizioni di carico fluttuante dovuto alla lisciviazione batch
Installazione in container per esterni con base skid a ventilazione-controllata
Ambito di applicazione
Supporto per richieste tecniche
Per progettare la capacità del sistema, NEWTEK richiede: Capacità di lavorazione del minerale (tonnellate/giorno)|Volume del serbatoio di lisciviazione (m³ per serbatoio)|Livello target di ossigeno disciolto (mg/L)|Altitudine dell'impianto|Alimentazione compressore disponibile (limite kW). La capacità del sistema viene quindi configurata come Nm³/h di ossigeno in uscita in base al calcolo del bilancio di massa.
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Fornisci il diagramma di flusso della lavorazione dell'oro, il volume del serbatoio CIP/CIL o i requisiti di consumo di ossigeno. Il team di ingegneri NEWTEK calcolerà la capacità di generazione di ossigeno PSA, il dimensionamento della torre di adsorbimento e il layout di integrazione della tubazione in base alle condizioni operative dell'impianto.
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