Processo di separazione del gas
Il processo di separazione si basa sulla variazione ciclica della pressione all'interno di due letti di adsorbimento:
La commutazione del ciclo è controllata dalla logica PLC utilizzando sensori di pressione (intervallo 0–1,0 MPa) ed elettrovalvole con tempo di risposta inferiore o uguale a 0,2 s.
Meccanismo di iniezione di ossigeno nella lavorazione dei minerali
L'ossigeno generato viene erogato nei sistemi di liquami minerali attraverso punti di iniezione nelle tubazioni:
Anello di sparging del fondo del serbatoio di lisciviazione:tubo forato in acciaio inossidabile 304, dimensione orifizio 2–5 mm
Diffusore di ingresso lato reattore:struttura di contatto gas-liquido per la dispersione delle bolle
Quando l'ossigeno entra nel liquame (miscela solida-liquida contenente particelle di minerali e reagenti chimici):
• Le bolle di gas vengono disperse nella fase liquida sotto agitazione (girante meccanica 50–200 giri/min a seconda delle dimensioni del serbatoio)
• L'ossigeno si dissolve nella soluzione e aumenta la concentrazione di ossigeno disciolto (controllo DO tipicamente nell'intervallo mg/l a seconda della progettazione del processo)
• Le reazioni di ossidazione si verificano sulle superfici delle particelle minerali, in particolare sui minerali solforati come pirite e calcopirite
Questo processo influenza direttamente la velocità di ossidazione e la cinetica di rilascio degli ioni metallici nei circuiti idrometallurgici.
Componenti del sistema
Sezione Pretrattamento Aria
L'elemento filtrante coalescente (media in fibra di borosilicato) rimuove l'aerosol d'olio Inferiore o uguale a 0,01 mg/m³|Lo strato di adsorbimento di carbone attivo cattura i residui di vapori di idrocarburi|L'essiccatore refrigerato o ad adsorbimento mantiene il punto di rugiada dell'aria compressa al di sotto di -40 gradi per prevenire il blocco dei pori della zeolite da parte delle molecole d'acqua
Assemblaggio della torre di adsorbimento
Materiale del recipiente a pressione: Q235B o SS304 (a seconda dell'ambiente corrosivo)|Strato di riempimento interno in zeolite: setaccio molecolare 13X o a base di litio- (dimensione dei granuli 0,4–0,8 mm)|La piastra di distribuzione del gas garantisce una velocità uniforme del flusso d'aria attraverso la sezione trasversale del letto-per evitare l'effetto di canalizzazione
Unità di stoccaggio e stabilizzazione dell'ossigeno
Il serbatoio inerziale assorbe le fluttuazioni del flusso durante la fase di commutazione della valvola|Dotato di trasmettitore di pressione (precisione ±1% FS)|La valvola di sicurezza si apre alla soglia di pressione di progetto (tipicamente 0,8 MPa)
Sistema di controllo
La logica PLC controlla le fasi di adsorbimento, equalizzazione e spurgo|Il collettore con elettrovalvola distribuisce l'aria compressa a ciascuna colonna di adsorbimento|Il circuito di feedback regola la durata del ciclo in base al segnale di purezza dell'ossigeno in uscita
Condizioni dell'ambiente di lavoro
Progettato per l'installazione in impianti di lavorazione dei minerali nelle seguenti condizioni:
Intervallo di temperatura ambiente: 5 gradi –40 gradi
Polvere-contenente allineamento ambientale
Modalità di funzionamento continuo 24 ore su 24
Telaio skid containerizzato o fondazione in cemento con cuscinetti antivibranti (10–20 mm)
I siti minerari remoti sono pienamente supportati laddove la logistica dell'ossigeno liquido non è disponibile.
Modalità di guasto e stabilità del processo
Collegamenti di degrado misurabili:
Moisture breakthrough → nitrogen leakage increase | Oil contamination → purity fluctuation | Valve timing drift (>0,5 s) → flusso in uscita instabile
Strumenti di monitoraggio utilizzati:
Analizzatore di ossigeno (0–100% O₂, elettrochimico)
Sensori di pressione differenziale tra i letti
Flussometri sulla tubazione di uscita dell'ossigeno (Nm³/h)
Installazione e integrazione di sistema
La connessione del sistema all'impianto di lavorazione dei minerali richiede tre punti di interfaccia:
Interfaccia dell'aria compressa
Collegato alla linea di scarico del compressore a vite (0,6–1,0 MPa). Richiede il serbatoio del ricevitore dell'aria a monte per la stabilizzazione della pressione.
Interfaccia di distribuzione dell'ossigeno
Tubazione in acciaio inossidabile (SS304 o HDPE). Collegato al collettore del serbatoio di lisciviazione o all'anello di scarico. La valvola di flusso regola la velocità di iniezione.
Interfaccia di controllo elettrico
Alimentatore industriale standard 380V/50Hz (disponibile su misura). Comunicazione PLC tramite contatto pulito o protocollo Modbus.
Funzionalità di configurazione tecnica NEWTEK
NEWTEKprogetta sistemi di ossigeno PSA basati sul calcolo della domanda di ossigeno di processo piuttosto che sul dimensionamento fisso delle apparecchiature. Il flusso di lavoro include:
Ambito di convalida:Test di mantenimento della pressione a 1,1× pressione di esercizio nominale|Prova a ciclo continuo delle valvole di adsorbimento per maggiore o uguale a 48 ore|Test di stabilizzazione della purezza dell'ossigeno in condizioni di carico variabili.
Ambito di applicazione
Richiesta tecnica Dati obbligatori
La configurazione del sistema viene determinata utilizzando i seguenti parametri di processo: Capacità di lavorazione del minerale (tonnellate al giorno)|Volume del serbatoio di lisciviazione e numero di serbatoi (m³)|Tasso di consumo di ossigeno target o requisito di DO|Altitudine dell'impianto|Capacità elettrica disponibile (limite kW). Sulla base di questi input, vengono calcolate le dimensioni della torre PSA, il volume del setaccio molecolare e la capacità del serbatoio tampone di ossigeno.
Output della richiesta di ingegneria
Fornisci il diagramma di flusso della lavorazione dei minerali, le dimensioni del serbatoio di lisciviazione o i dati sulla domanda di ossigeno. Il team di ingegneri NEWTEK calcolerà il dimensionamento della torre di adsorbimento PSA, la configurazione del carico del compressore e il layout della distribuzione della tubazione dell'ossigeno in base alle effettive condizioni di processo e al ciclo operativo.
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