Зэсийн уусгалтын мөн чанар нь уусгалтын бодис (жишээлбэл, хүчил, шүлт, эсвэл давсны уусмал) ашиглан хүдэр дэх зэсийн эрдэс бодисуудтай (жишээлбэл, исэлдсэн хүдэр дэх малахит, сульфидын хүдэр дэх халькопирит) химийн урвалд орж, хатуу зэсийг усанд уусдаг зэсийн ион (Cu²⁺) болгон хувиргаж, "уусмал" (зэс агуулсан уусмал) үүсгэх явдал юм. Үүний дараа цэвэр зэсийг (жишээлбэл, электролитийн зэс) уусгалтын бодисоос гаргаж авдаг.
Орчин үеийн оновчлолзэсийн гидрометаллургийн үйл явцүндсэндээ процессын хувьсагчдын бодит цагийн, нарийвчлалтай хэмжилтэд тулгуурладаг. Эдгээрээс уусгасан зутан дахь нягтралыг онлайнаар тодорхойлох нь түүхий эдийн хувьсах чанар болон дараагийн үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийн хооронд шууд холбоо болж өгдөг хамгийн чухал техникийн хяналтын цэг гэж үзэж болно.
Үндсэн үйл явцCопперHдрометаллурги
Зэсийн гидрометаллургийн үйл ажиллагааны гүйцэтгэл нь харилцан хамааралтай дөрвөн өөр үе шатны эргэн тойронд системтэйгээр бүтэцлэгдсэн бөгөөд энэ нь янз бүрийн хүдрийн биетүүдээс зорилтот металлыг үр ашигтайгаар ялгаж, гаргаж авах боломжийг олгодог.
Хүдрийг урьдчилан боловсруулах ба ангижруулах
Эхний үе шат нь зэсийн эрдсийг шингэлэгч бодист хамгийн их хүртээмжтэй болгоход чиглэгддэг. Энэ нь ихэвчлэн хүдрийн гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлэхийн тулд механик бутлах - бутлах, нунтаглах - үйл явцыг хамардаг. Зэсийн овоолгын уусгах процесст зориулагдсан бага агуулгатай эсвэл бүдүүн исэлдсэн материалын хувьд бутлах нь хамгийн бага байж болно. Хамгийн чухал нь, хэрэв түүхий эд нь голчлон сульфид (жишээлбэл, халькопирит, CuFeS2) байвал урьдчилан шарах эсвэл исэлдүүлэх алхам шаардлагатай байж болно. Энэхүү "исэлдүүлэгч шарах" нь зэсийн сульфидийг (CuS гэх мэт) химийн хувьд илүү тогтворгүй зэсийн исэл (CuO) болгон хувиргаж, зэсийн уусгах үйл явцын үр ашгийг эрс нэмэгдүүлдэг.
Уусалтын үе шат (Эрдэс уусах)
Уусгах үе шат нь цөмийн химийн хувиргалтыг илэрхийлдэг. Урьдчилан боловсруулсан хүдрийг зэсийн эрдэс бодисыг сонгомлоор уусгахын тулд температур болон рН-ийн хяналттай нөхцөлд уусгагч бодис (lixiviant) буюу ихэвчлэн хүчиллэг уусмалтай хольдог. Техникийн сонголт нь хүдрийн агуулга болон эрдэсжилтээс ихээхэн хамаарна:
Нуруулдан уусгах:Үндсэндээ бага агуулгатай хүдэр болон хаягдал чулуулагт ашиглагддаг. Буталсан хүдрийг ус нэвтэрдэггүй дэвсгэр дээр давхарлаж, шингэрүүлэгчийг овоолго дээгүүр циклээр шүршинэ. Уусмал нь доошоо нэвчиж, зэсийг уусгаад доор цуглуулдаг.
Савны уусгалт (Хуйлгасан уусгалт):Өндөр зэрэглэлийн эсвэл нарийн нунтагласан баяжмалд зориулагдсан. Нарийн хуваасан хүдрийг том урвалын саванд шингэлэгч бодистой эрчимтэй хутгаж, массын дамжуулалтын кинетикийг сайжруулж, процессын хяналтыг чангална.
Газар доорхи уусмалжуулалт:Уусгагч бодисыг газрын доорхи эрдэс биед шууд шахдаг олборлох бус арга. Энэ арга нь гадаргуугийн эвдрэлийг багасгадаг боловч хүдрийн биет нь хангалттай байгалийн нэвчилттэй байхыг шаарддаг.
Уусмалын цэвэршүүлэлт ба баяжуулалт
Үүссэн Жирэмсэн Уусмалын Уусмал (PLS) нь төмөр, хөнгөн цагаан, кальци зэрэг янз бүрийн хүсээгүй хольцын хамт ууссан зэсийн ионууд агуулдаг. Зэсийг цэвэршүүлж, баяжуулах үндсэн алхмуудад дараахь зүйлс орно.
Бохирдлыг арилгах: Ихэнхдээ сөрөг элементүүдийг сонгон тунадасжуулж, салгахын тулд рН-ийг тохируулах замаар хийгддэг.
Уусгагчийг ялгах (SX): Энэ нь өндөр сонгомол органик хандлагч ашиглан усан PLS-ээс зэсийн ионуудыг химийн аргаар цогц болгож, органик фаз болгон хувиргах чухал ялгах алхам бөгөөд зэсийг бусад металлын хольцоос үр дүнтэйгээр ялгадаг. Дараа нь зэсийг органик фазаас төвлөрсөн хүчлийн уусмал ашиглан "ялгаж", электролиз хийхэд тохиромжтой өндөр төвлөрсөн, цэвэр "Баялаг зэсийн электролит" (эсвэл туузны уусмал) гарган авдаг.
Зэсийн нөхөн сэргээлт ба катодын үйлдвэрлэл
Эцсийн шат бол баяжуулсан электролитоос цэвэр металл зэсийг гаргаж авах явдал юм.
Электролит ялгаруулалт (EW): Баялаг зэсийн электролитийг электролитийн элементэд оруулна. Цахилгаан гүйдэл нь инертийн анод (ихэвчлэн хар тугалганы хайлш) болон катодын (ихэвчлэн зэвэрдэггүй ган асаагуурын хуудас) хооронд дамждаг. Зэсийн ионууд (Cu2+)-ийг бууруулж, катодын гадаргуу дээр хуримтлуулж, өндөр цэвэршилттэй зэсийн гидрометаллургийн бүтээгдэхүүн үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 99.95%-иас давсан цэвэршилттэй бөгөөд катодын зэс гэж нэрлэгддэг.
Өөр аргууд: Эцсийн бүтээгдэхүүний хувьд химийн тунадасжуулалт (жишээлбэл, төмрийн хаягдал ашиглан цементжүүлэх)-ийг зэсийн нунтаг гаргаж авахад бага түгээмэл байдаг боловч үүссэн цэвэршилт нь мэдэгдэхүйц бага байдаг.
ФункцуудЗэсийн гидрометаллургийн процесст нягтралын хэмжилт
Зэсийн хүдрийн төрөлхийн олон янз байдал нь хоёулангийнх нь үйл ажиллагааны параметрүүдэд тасралтгүй дасан зохицохыг шаарддаг.зэс уусгах үйл явцболон дараагийн уусгагч гаргаж авах (SX) үе шатууд. Бага давтамжтай лабораторийн дээж авахад тулгуурладаг уламжлалт хяналтын аргачлалууд нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй түвшний хоцрогдол үүсгэдэг бөгөөд энэ нь динамик хяналтын алгоритмууд болон Дэвшилтэт Процессын Хяналтын (APC) загваруудыг үр дүнгүй болгодог. Онлайн нягтралын хэмжилтэд шилжсэнээр тасралтгүй өгөгдлийн урсгалыг бий болгож, процессын инженерүүдэд бодит цагийн массын урсгалыг тооцоолж, урвалжийн тунг жинхэнэ хатуу массын ачаалалтай пропорциональ байдлаар тохируулах боломжийг олгодог.
Онлайн нягтралын хэмжилтийг тодорхойлох нь: Хатуу агууламж ба целлюлозын нягтрал
Шугаман нягтрал хэмжигч нь нягтралын физик параметрийг (ρ) хэмжих замаар ажилладаг бөгөөд үүнийг дараа нь хатуу бодисын массын хувь (%w) эсвэл концентраци (g/L) зэрэг үйл ажиллагааны инженерийн нэгж болгон хувиргадаг. Энэхүү бодит цагийн өгөгдлийг янз бүрийн дулааны нөхцөлд харьцуулж, тууштай байлгахын тулд хэмжилтэд температурын залруулга (Temp Comp)-ийг оруулах шаардлагатай байдаг. Энэхүү чухал шинж чанар нь хэмжсэн утгыг стандарт лавлагаа нөхцөлд тохируулдаг (жишээлбэл, 20∘C-д цэвэр усны хувьд 0.997г/мл) бөгөөд заалтын өөрчлөлт нь зөвхөн дулааны тэлэлтээс илүү хатуу бодисын концентраци эсвэл найрлага дахь бодит өөрчлөлтийг тусгаж байгааг баталгаажуулдаг.
Уусалтын зутангийн хэмжилттэй холбоотой бэрхшээлүүд
орчин ньзэсийн гидрометаллургиуусгах зутан нь маш түрэмгий шинж чанартай тул багаж хэрэгсэлд онцгой бэрхшээл учруулдаг.
Зэврэлт ба материалын стресс
Ашигласан химийн бодисуудзэс уусгах үйл явцЯлангуяа төвлөрсөн хүхрийн хүчил (2.5моль/л-ээс хэтэрч болно) нь ажлын өндөр температуртай (заримдаа 55∘C хүртэл) хосолсноор мэдрэгчийн материалыг хүчтэй химийн стрессд оруулдаг. Амжилттай ажиллуулахын тулд 316 зэвэрдэггүй ган (SS) эсвэл дээд зэргийн хайлш зэрэг химийн халдлагад өндөр тэсвэртэй материалыг урьдчилан сонгох шаардлагатай болдог. Зохих материалыг тодорхойлоогүй тохиолдолд мэдрэгч хурдан муудаж, эрт эвдрэлд хүргэдэг.
Үрэлт ба элэгдэл
Өндөр хатуу фракцууд, ялангуяа шүүлтийн үлдэгдэл эсвэл өтгөрүүлэгчийн урсацыг боловсруулдаг урсгалд хатуу, өнцөгт бөөмс агуулагддаг. Эдгээр бөөмс нь норсон, нэвтэрсэн мэдрэгчийн эд ангиудад мэдэгдэхүйц элэгдэл үүсгэдэг. Энэхүү тогтмол элэгдэл нь хэмжилтийн зөрүү, багаж хэрэгслийн эвдрэлд хүргэж, ойр ойрхон, үнэтэй засвар үйлчилгээ шаарддаг.
Реологийн нарийн төвөгтэй байдал ба бохирдол
Зэсийг уусгах үйл явцЗуурмаг нь ихэвчлэн нарийн төвөгтэй реологийн шинж чанартай байдаг. Зуурамтгай (зарим чичиргээт сэрээ мэдрэгч нь <2000CP хүртэл хязгаарлагддаг) эсвэл их хэмжээний тунадас эсвэл царцдас үүсгэдэг бодис агуулсан зугтмаг нь тасралтгүй холбоо барих, тогтвортой байдлыг хангахын тулд тусгай механик суурилуулалт шаарддаг. Зөвлөмжид хатуу бодисууд тунах эсвэл мэдрэгч элементийн эргэн тойронд гүүр үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хутгасан хадгалах сав эсвэл босоо хоолойд фланц суурилуулах зэрэг орно.
Шугамын нягтралын техникийн үндэсyБитерс
Химийн болон физикийн хувьд хортой орчинд урт хугацааны нарийвчлал, найдвартай байдлыг хангахын тулд нягтрал хэмжих зохих технологийг сонгох нь чухал урьдчилсан нөхцөл юм.зэсийн гидрометаллурги.
Сларри хэмжих үйл ажиллагааны зарчим
Чичиргээний (Тохируулах Сэрээ) Технологи
Чичиргээний нягтрал хэмжигчCMLONN600-4 гэх мэт Лоннметр нь шингэний нягтрал нь орчинд дүрэгдсэн чичиргээний элементийн (тюнинг сэрээ) байгалийн резонансын давтамжтай урвуу хамааралтай гэсэн зарчмаар ажилладаг. Эдгээр багажууд нь өндөр нарийвчлалтай ажиллах чадвартай бөгөөд техникийн үзүүлэлтүүд нь ихэвчлэн 0.003г/см3 нарийвчлалтай, 0.001 нягтралтай байдаг. Ийм нарийвчлал нь тэдгээрийг химийн бодисын концентрацийг хянах эсвэл бага зуурамтгай чанартай зутан хэрэглэхэд маш тохиромжтой болгодог. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн интрузив загвар нь элэгдэлд өртөмтгий болгодог бөгөөд ялангуяа наалдамхай эсвэл тунадасжсан шингэнтэй харьцах үед хамгийн их зуурамтгай чанарын хязгаар (жишээ нь <2000CP)-тай холбоотойгоор суурилуулалтыг чанд мөрдөхийг шаарддаг.
Радиометрийн хэмжилт
Радиометрийн нягтралын хэмжилт нь гамма цацрагийн сулруулалтыг ашигладаг холбоо барихгүй арга юм. Энэхүү технологи нь хүнд хэлбэрийн зутангийн хэрэглээнд стратегийн чухал давуу талыг олгодог. Мэдрэгчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дамжуулах хоолойд гаднаас нь хавчаарладаг тул энэ арга нь үрэлт, элэгдэл, химийн зэврэлт зэрэг физик өвдөлтийн цэгүүдэд үндсэндээ дархлаатай байдаг. Энэхүү шинж чанар нь маш түрэмгий процессын урсгалд маш сайн урт хугацааны найдвартай байдлыг санал болгодог хөндлөнгийн оролцоогүй, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй шийдлийг бий болгодог.
Кориолис ба хэт авианы нягтралын хэмжилт
Кориолис урсгал хэмжигч нь массын урсгал, температур, нягтралыг өндөр нарийвчлалтайгаар нэгэн зэрэг хэмжиж чаддаг. Тэдгээрийн өндөр нарийвчлалтай, масс дээр суурилсан хэмжилтийг ихэвчлэн өндөр үнэ цэнэтэй, бага хатуу химийн урсгал эсвэл нарийвчлалтай тойрч гарах гогцоонд зориулдаг бөгөөд энэ нь өндөр үрэлттэй тэжээлийн урсгалд хоолойн элэгдлийн өртөг болон эрсдэлээс шалтгаалан хийгддэг. Эсвэл,хэт авианы нягтрал хэмжигчАкустик импедансын хэмжилтийг ашигладаг бөгөөд бат бөх, цөмийн бус сонголтыг санал болгодог. Ашигт малтмалын зуурмагт тусгайлан зориулсан эдгээр багаж хэрэгсэл нь үрэлтэд тэсвэртэй мэдрэгчийг ашигладаг бөгөөд том диаметртэй хоолойд өндөр нягтралтай ачааллын үед ч найдвартай нягтралын хяналтыг хангадаг. Энэхүү технологи нь цөмийн хэмжигчтэй холбоотой аюулгүй байдал, зохицуулалтын асуудлыг амжилттай арилгадаг.
Зэсийн уусгалтын процессын орчинд зориулсан мэдрэгч сонгох шалгуурууд
Түрэмгий урсгалын онцлог шинж чанарт зориулсан багаж хэрэгслийг сонгохдоозэсийн гидрометаллургиШийдвэр гаргах арга зүй нь үнэмлэхүй нарийвчлалын бага зэргийн сайжруулалтаас илүү үйл ажиллагааны аюулгүй байдал болон үйлдвэрийн бэлэн байдлыг нэн тэргүүнд тавих ёстой. Халдлагад өртөмтгий, өндөр нарийвчлалтай багаж хэрэгслийг (Кориолис, Чичиргээт) зөвхөн үрэлтэд өртөмтгий бус эсвэл амархан тусгаарлагдах урсгалаар хязгаарлах ёстой, тухайлбал урвалжийн найрлага эсвэл химийн хольц гэх мэт нарийвчлал нь элэгдэл, болзошгүй зогсолтын эрсдэлийг зөвтгөдөг. Үүний эсрэгээр, өтгөрүүлэгчийн урсгал багасах зэрэг өндөр эрсдэлтэй, өндөр үрэлтэд өртөмтгий урсгалын хувьд халдлагад өртөмтгий бус технологиуд (Радиометрийн эсвэл Хэт авианы) нь стратегийн хувьд илүү давуу талтай. Хэдийгээр үнэмлэхүй нарийвчлал багатай боловч тэдгээрийн холбоо барихгүй шинж чанар нь үйлдвэрийн хамгийн их бэлэн байдлыг хангаж, засвар үйлчилгээтэй холбоотой үйл ажиллагааны зардлыг (OpEx) мэдэгдэхүйц бууруулдаг бөгөөд энэ хүчин зүйл нь эдийн засгийн үнэ цэнэ нь арай бага нарийвчлалтай боловч тогтвортой хэмжилтийн зардлаас хамаагүй давсан байдаг. Үүний үр дүнд материалын нийцтэй байдал хамгийн чухал юм: зэврэлтээс хамгаалах гарын авлагад никель хайлшийг элэгдэлд өртөмтгий бус орчинд ихэвчлэн ашигладаг стандарт 316 SS-ээс давсан өндөр гүйцэтгэлтэй байхыг зөвлөж байна.
Хүснэгт 1: Зэсийн уусгалтын зутангийн онлайн нягтрал хэмжигч технологийн харьцуулсан шинжилгээ
| Технологи | Хэмжилтийн зарчим | Зүлгүүрийн/Хатуу материалын боловсруулалт | Идэмхий орчинд тохирох байдал | Ердийн нарийвчлал (г/см3) | Хэрэглээний гол зангилаанууд |
| Радиометрийн (Гамма туяа) | Цацрагийн сулрал (интрузив бус) | Маш сайн (Гадаад) | Маш сайн (Гадаад мэдрэгч) | 0.001−0.005 | Өтгөрүүлэгчийн урсац, Өндөр үрэлттэй хоолой, Өндөр зуурамтгай чанар |
| Чичиргээт (Тюнинг Сэрээ) | Резонансын давтамж (Нойтон датчик) | Шударга (Халдлагатай шалгалт) | Сайн (Материалаас хамааралтай, жишээ нь, 316 SS) | 0.003 | Химийн тунгаар хэрэглэх, бага хатуу бодисын тэжээл, зуурамтгай чанар <2000CP |
| Кориолис | Массын урсгал/инерци (нойтон хоолой) | Дунд зэрэг (Элэгдэл/бөглөрөл үүсэх эрсдэлтэй) | Маш сайн (Материалаас хамааралтай) | Өндөр (Масс дээр суурилсан) | Өндөр ач холбогдолтой урвалжийн тун, тойрч гарах урсгал, концентрацийн хяналт |
| Хэт авианы (Дууны импеданс) | Дуу авианы дохионы дамжуулалт (нойтон/хавчаартай) | Маш сайн (Элэгдэлд тэсвэртэй мэдрэгч) | Сайн (Материалаас хамааралтай) | 0.005−0.010 | Хаягдлын менежмент, Зуурмаг тэжээл (Цөмийн бус давуу эрх)
|
Хатуу-шингэн бодисын ялгах оновчлол (өтгөрүүлэх ба шүүх)
Хатуу-шингэн ялгах төхөөрөмж, ялангуяа өтгөрүүлэгч болон шүүлтүүрийн дамжуулах чадвар болон ус нөхөн сэргээх чадварыг хамгийн их байлгахын тулд нягтралыг хэмжих нь зайлшгүй шаардлагатай.
Өтгөрүүлэгчийн урсгалын нягтралыг хянах: Хэт их эргүүлэх хүч болон бөглөрөлтөөс урьдчилан сэргийлэх
Өтгөрүүлэх гол хяналтын зорилго нь тогтвортой, өндөр урсгалын нягтрал (UFD)-д хүрэх бөгөөд ихэвчлэн 60%-иас дээш хатуу бодисын агууламжийг чиглүүлэх явдал юм. Энэхүү тогтвортой байдалд хүрэх нь зөвхөн усыг буцаан ашиглах боломжийг нэмэгдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой төдийгүй...зэсийн гидрометаллургийн үйл явцмөн доод урсгалын үйл ажиллагаанд тогтвортой массын урсгалыг хангахад оршино. Гэсэн хэдий ч эрсдэл нь реологийн шинж чанартай: UFD-г нэмэгдүүлэх нь зутангийн урсацын стрессийг хурдан нэмэгдүүлдэг. Нарийвчлалтай, бодит цагийн нягтралын санал хүсэлтгүйгээр эрчимтэй шахах замаар нягтралын зорилтот түвшинд хүрэх оролдлого нь зутанг хуванцар хязгаараас хэтрүүлж, хэт их эргүүлэх момент, болзошгүй механик эвдрэл, дамжуулах хоолойн чухал бөглөрөлд хүргэж болзошгүй юм. Бодит цагийн UFD хэмжилтийг ашиглан Загварын Урьдчилан Төлөвлөх Хяналт (MPC)-ийг хэрэгжүүлснээр урсгалын доорх насосны хурдыг динамик тохируулах боломжтой бөгөөд энэ нь дахин эргэлт хийх хэрэгцээг 65%, нягтралын хэлбэлзлийг 24% бууруулах зэрэг баримтжуулсан үр дүнд хүргэдэг.
Чухал ойлголт бол UFD болон Уусгагчийг гаргаж авах (SX) гүйцэтгэлийн харилцан хамаарал юм. Өтгөрүүлэгчийн урсгалын дутагдал нь ихэвчлэн Жирэмсэн Уусмалын (PLS) тэжээлийн урсгалыг илэрхийлдэг бөгөөд дараа нь SX хэлхээнд илгээгддэг. UFD-ийн тогтворгүй байдал нь нарийн хатуу бодисын PLS-д тогтворгүй орохыг хэлнэ. Хатуу бодисын орох нь нарийн төвөгтэй SX массын дамжуулалтын процессыг шууд тогтворгүйжүүлж, түүхий эд үүсэх, фазын ялгарал муу, экстрагентын өртөг өндөртэй алдагдалд хүргэдэг. Тиймээс өтгөрүүлэгч дэх нягтралыг тогтворжуулах нь SX хэлхээнд шаардлагатай өндөр цэвэршилттэй тэжээлийг хадгалах, эцэст нь катодын эцсийн чанарыг хадгалахын тулд зайлшгүй шаардлагатай урьдчилсан нөхцөл гэж үздэг.
Шүүлтүүр ба усгүйжүүлэх үр ашгийг нэмэгдүүлэх
Вакуум эсвэл даралтын шүүлтүүр гэх мэт шүүлтүүрийн системүүд нь тэжээлийн нягтрал маш тогтвортой байх үед л оргил үр ашигтай ажилладаг. Хатуу бодисын агууламжийн хэлбэлзэл нь шүүлтүүрийн бялуу тогтворгүй үүсэх, орчны дутуу сохрох, бялууны чийгийн агууламж хувьсах зэрэгт хүргэдэг бөгөөд энэ нь ойр ойрхон угаах цикл шаарддаг. Судалгаагаар шүүлтүүрийн гүйцэтгэл нь хатуу бодисын агууламжид маш мэдрэмтгий болохыг баталж байна. Тасралтгүй нягтралын хяналтаар дамжуулан системчилсэн процессын тогтворжилт нь шүүлтүүрийн үр ашиг, тогтвортой байдлын үзүүлэлтүүдийг сайжруулдаг бөгөөд үүнд шүүлтүүр угаахтай холбоотой усны хэрэглээ буурах, зогсолттой холбоотой хамгийн бага зардал орно.
Зэсийн уусгах процесст урвалжийн менежмент ба зардлыг бууруулах нь
Динамик PD хяналтаар хөнгөвчилсөн урвалжийн оновчлол нь үйл ажиллагааны зардлыг шууд бөгөөд тоон үзүүлэлтээр бууруулах боломжийг олгодог.
Зэсийн овоолго уусгах процесст хүчлийн концентрацийг нарийн хянах
Хутгасан уусгалт болонзэсийн овоолгын уусгалтын үйл явц, уусгагч бодисын (жишээ нь, хүхрийн хүчил, төмрийн исэлдүүлэгч бодис) нарийн химийн концентрацийг хадгалах нь ашигт малтмалын уусах кинетикийг үр ашигтай байлгахад чухал үүрэгтэй. Баяжуулсан урвалжийн урсгалын хувьд шугаман нягтралын хэмжигч нь өндөр нарийвчлалтай, температурын нөхөн олговортой концентрацийн хэмжилтийг хангадаг. Энэхүү чадвар нь хяналтын системд шаардлагатай урвалжийн стехиометрийн хэмжээг динамикаар хэмжих боломжийг олгодог. Энэхүү дэвшилтэт арга нь уламжлалт, консерватив урсгалын пропорциональ тунгаас давж гардаг бөгөөд энэ нь зайлшгүй химийн бодисыг хэт их ашиглах, OPEx-ийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Санхүүгийн үр дагавар нь тодорхой байна: гидрометаллургийн үйлдвэрийн ашигт ажиллагаа нь үйл явцын үр ашиг болон түүхий эдийн өртгийн хэлбэлзэлд маш мэдрэмтгий байдаг тул нягтралд суурилсан нарийн тунг тогтоох шаардлагатай байгааг онцолж байна.
Хатуу бодисын концентрацийн санал хүсэлтээр флокулянтын оновчлол
Флокулянтын хэрэглээ нь хатуу бодисоос шингэнийг ялгахад ихээхэн хувьсах зардал юм. Химийн бодисын оновчтой тун нь нэгтгэх шаардлагатай хатуу бодисын агшин зуурын массаас шууд хамаардаг. Тэжээлийн урсгалын нягтралыг тасралтгүй хэмжсэнээр хяналтын систем нь хатуу бодисын агшин зуурын массын урсгалыг тооцоолдог. Дараа нь флокулянтын тарилгыг хатуу бодисын масстай пропорциональ харьцаагаар динамикаар тохируулж, тэжээлийн дамжуулах чадвар эсвэл хүдрийн агууламжийн хэлбэлзлээс үл хамааран оновчтой флокуляцийг хангах болно. Энэ нь тунг дутуу хэрэглэх (муу тунадасжихад хүргэдэг) болон тунг хэтрүүлэх (үнэтэй химийн бодисыг үрэх) хоёуланг нь урьдчилан сэргийлдэг. MPC-ээр дамжуулан тогтвортой нягтралын хяналтыг хэрэгжүүлснээр хэмжигдэхүйц санхүүгийн өгөөжийг бий болгосон бөгөөд үүнд ... багтсан баримтжуулсан хэмнэлт гарсан.Флокулянтын хэрэглээ 9.32%-иар буурсанмөн харгалзахШохойн хэрэглээ 6.55%-иар буурсан(рН-ийн хяналтад ашиглагддаг). Уусгалт болон түүнтэй холбоотой адсорбци/элюцийн зардал нь нийт үйл ажиллагааны зардлын ойролцоогоор 6%-ийг эзэлж чаддаг тул эдгээр хэмнэлт нь ашигт ажиллагааг шууд бөгөөд мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.
Хүснэгт 2: Чухал үйл явцын хяналтын цэгүүд ба нягтралын оновчлолын үзүүлэлтүүдЗэсийн гидрометаллурги
| Процессын нэгж | Нягт хэмжих цэг | Хяналттай хувьсагч | Оновчлолын зорилго | Гүйцэтгэлийн гол үзүүлэлт (KPI) | Хадгаламжийг харуулсан |
| Зэсийн уусгах үйл явц | Уусгах реакторууд (целлюлозын нягтрал) | Хатуу/Шингэн бодисын харьцаа (PD) | Урвалын кинетикийг оновчтой болгох; олборлолтыг хамгийн их байлгах | Зэсийн нөхөн сэргээх хурд; Урвалжийн тодорхой хэрэглээ (кг/т куб) | Оновчтой PD-г хадгалснаар уусгалтын хурдыг 44% хүртэл нэмэгдүүлнэ |
| Хатуу-шингэн бодисын ялгарал (Өтгөрүүлэгч) | Урсгал доорхи урсац | Урсгалын нягтрал (UFD) ба массын урсгал | Усны нөхөн сэргэлтийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх; Өмнөд Өмнөд/Эх газрын урсгалын доод хэсэгт тэжээлийг тогтворжуулах | UFD % Хатуу бодис; Усны дахин боловсруулалтын хурд; Тармуурын эргүүлэх хүчний тогтвортой байдал | Флокулянтын хэрэглээ 9.32%-иар буурсан; UFD-ийн хэлбэлзэл 24%-иар буурсан. |
| Урвалж бэлтгэх | Хүчил/Уусгагчтай нүүр будалт | Агууламж (%w эсвэл g/L) | Нарийвчлалтай тун; химийн бодисын хэт их хэрэглээг багасгах | Урвалжны хэтрүүлэн хэрэглэх; Уусмалын химийн тогтвортой байдал | Динамик харьцааны хяналтаар дамжуулан химийн опексийн бууралт |
| Усгүйжүүлэх/Шүүлтүүр | Шүүлтүүрийн тэжээлийн нягтрал | Хатуу бодисыг шүүлтүүрт ачаалах | Гүйцэтгэлийг тогтворжуулах; засвар үйлчилгээг багасгах | Шүүлтүүрийн мөчлөгийн хугацаа; Бялууны чийгийн агууламж; Шүүлтүүрийн үр ашиг | Шүүлтүүр угаах болон ажиллахгүй байхтай холбоотой зардлыг хамгийн бага хэмжээнд хүргэсэн |
Урвалын кинетик ба төгсгөлийн цэгийн хяналт
Нягтын хариу үйлдэл нь металлын үр ашигтай уусах, хувиргалтыг хангахад шаардлагатай нарийн стехиометрийн нөхцлийг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай.зэсийн гидрометаллургийн үйл явц.
Целлюлозын нягтрал (PD) болон шүүрэлтийн кинетикийн бодит цагийн хяналт
Хатуу-шингэний харьцаа (PD) нь ууссан металлын төрөл зүйлийн концентраци болон уусгагч бодисын хэрэглээний хурдтай үндсэндээ холбоотой байдаг. Энэ харьцааг нарийн хянах нь шингэлэгч болон эрдэс бодисын гадаргуугийн хооронд хангалттай холбоо барих боломжийг олгодог. Үйл ажиллагааны өгөгдөл нь PD нь зөвхөн хяналтын параметр биш, харин чухал хяналтын хөшүүрэг болохыг баттай харуулж байна. Хамгийн оновчтой харьцаанаас хазайх нь олборлолтын гарцад гүнзгий нөлөө үзүүлдэг. Жишээлбэл, лабораторийн нөхцөлд 0.05г/мл хатуу-шингэний оновчтой харьцааг хадгалж чадаагүйгээс зэсийн нөхөн сэргээлт 99.47%-иас 55.30% болж огцом буурсан.
Дэвшилтэт хяналтын стратегиудыг хэрэгжүүлэх
Нягтыг уусгах болон ялгах хэлхээний Загварын Урьдчилан Таамаглах Хяналт (MPC)-д анхдагч төлөвийн хувьсагч болгон ашигладаг. MPC нь процессын динамикт маш сайн тохирдог.зэсийн гидрометаллурги, учир нь энэ нь урт хугацааны саатал болон зутан системд байдаг шугаман бус харилцан үйлчлэлийг үр дүнтэй зохицуулдаг. Энэ нь урсгалын хурд болон урвалжийн нэмэлтийг бодит цагийн PD санал хүсэлт дээр үндэслэн тасралтгүй оновчтой болгохыг баталгаажуулдаг. Нягтралаас гаргаж авсан концентрацийн хэмжилт нь ерөнхий химийн процесст түгээмэл байдаг ч түүний хэрэглээ нь гидрометаллургийн тусгай алхмуудад, тухайлбал урвал нь оновчтой хувиргалтын түвшинд хүрэхийг баталгаажуулахын тулд уусгагч гаргаж авах тэжээлийг бэлтгэхийг хянах, улмаар металлын гарц болон цэвэршилтийг хамгийн их байлгах зэрэгт хамаарна.
Тоног төхөөрөмжийн хамгаалалт ба реологийн менежмент
Онлайн нягтралын өгөгдөл нь урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээний системд чухал оролтыг өгдөг бөгөөд тоног төхөөрөмжийн болзошгүй эвдрэлийг удирдах боломжтой процессын өөрчлөлт болгон стратегийн хувьд хөрвүүлдэг.
Сларригийн реологи ба зуурамтгай чанарыг хянах
Зуурмагийн нягтрал нь зутангийн дотоод үрэлт (зуурамтгай чанар) болон урсацын стресст нөлөөлдөг давамгайлсан физик хувьсагч юм. Хяналтгүй нягтралын хэлбэлзэл, ялангуяа огцом өсөлт нь зутанг Ньютоны бус урсгалын горимд шилжүүлж болно. Нягтралыг тасралтгүй хянаснаар процессын инженерүүд реологийн тогтворгүй байдлыг (жишээлбэл, насосны урсацын стрессийн хязгаарт ойртох) урьдчилан таамаглаж, шингэрүүлсэн усыг урьдчилан идэвхжүүлж эсвэл насосны хурдыг тохируулж чадна. Энэхүү урьдчилан сэргийлэх хяналт нь хоолойн масштаб, хонхорхой, насосны гамшигт бөглөрөл зэрэг өртөг өндөртэй үйл явдлуудаас урьдчилан сэргийлдэг.
Элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг багасгах
Тогтвортой нягтралын хяналтын жинхэнэ санхүүгийн ашиг тус нь урвалжийн бага хэмнэлтэд бус, харин бүрэлдэхүүн хэсгийн эвдрэлээс үүдэлтэй төлөвлөөгүй зогсолтыг мэдэгдэхүйц бууруулахад оршино. Хүчтэй элэгдлийн улмаас үүссэн зутан насосны засвар үйлчилгээ болон дамжуулах хоолойг солих нь OpEx-ийн гол элементийг бүрдүүлдэг. Элэгдэл нь урсгалын хурдны тогтворгүй байдлаас ихээхэн хурдасдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн нягтралын хэлбэлзлээс үүдэлтэй байдаг. Нягтралыг тогтворжуулснаар хяналтын систем нь урсгалын хурдыг чухал тээвэрлэлтийн хурд хүртэл нарийн зохицуулж, тунадасжилт болон хэт их үрэлтийг үр дүнтэйгээр багасгаж чаддаг. Өндөр үнэ цэнэтэй механик тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийн хоорондох дундаж хугацааг (MTBF) сунгах, нэг удаагийн үйл явдлын бүрэлдэхүүн хэсгийн эвдрэлээс зайлсхийх нь нягтралын хэмжигчдэд оруулсан хөрөнгө оруулалтаас эрс давж гардаг.
Хэрэгжүүлэлтийн стратеги ба шилдэг туршлагууд
Амжилттай хэрэгжүүлэх төлөвлөгөө нь зэврэлт болон үрэлтийн өргөн тархсан үйлдвэрлэлийн бэрхшээлийг тусгайлан шийдвэрлэх нарийн сонголт, суурилуулалт, тохируулгын журмыг шаарддаг.
Сонголтын арга зүй: Сларригийн шинж чанартай нягтрал хэмжигч технологийг тохируулах
Сонголтын арга зүйг зутангийн шинж чанарын ноцтой байдлыг (зэврэлт, бөөмийн хэмжээ, зуурамтгай чанар, температур) баримтжуулснаар албан ёсоор зөвтгөх ёстой. Хаягдлын шугам гэх мэт өндөр хатуу бодис, өндөр үрэлттэй урсгалын хувьд сонголт нь радиометрийн төхөөрөмж гэх мэт хөндлөнгийн оролцоогүй, химийн хувьд идэвхгүй сонголтуудыг нэн тэргүүнд тавих ёстой. Эдгээр мэдрэгчүүд нь өндөр зэрэглэлийн хөндлөнгийн төхөөрөмжөөс арай том алдааны зурвастай байж болох ч тэдгээрийн урт хугацааны найдвартай байдал, орчны физик шинж чанараас хараат бус байдал нь хамгийн чухал юм. Өндөр хүчиллэг хэсгүүдийн хувьд нойтон эд ангиудын стандарт 316 SS-ээс илүү никель хайлш зэрэг тусгай материалыг тодорхойлох нь хүчтэй элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг хангаж, ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг.
Суурилуулалтын шилдэг туршлагууд: Түрэмгий орчинд нарийвчлал болон удаан эдэлгээг хангах
Дохионы эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх, багажны ашиглалтын хугацааг хангахын тулд механик болон цахилгааны зөв суурилуулалтын журам чухал үүрэгтэй. Нойтон мэдрэгчийг бүрэн дүрж, агаар орохоос сэргийлсэн хоолойн хэсгүүдэд суурилуулсан байх ёстой. Зуурамтгай эсвэл тунадас орох хандлагатай шингэнтэй холбоотой хэрэглээний хувьд суурилуулах удирдамжид мэдрэгч элементийн эргэн тойронд тунадас орох эсвэл жигд бус нягтралын профайл үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд савны фланц эсвэл босоо чиглэлтэй хоолойг ашиглахыг зөвлөж байна. Цахилгааны хувьд зохих тусгаарлалт заавал байх ёстой: нягтрал хэмжигчийн бүрхүүлийг үр дүнтэй газардуулсан байх ёстой бөгөөд том мотор эсвэл хувьсах давтамжийн хөтлөгч зэрэг өндөр хүчин чадалтай тоног төхөөрөмжөөс үүсэх цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоог бууруулахын тулд хамгаалалттай цахилгаан шугам ашиглах ёстой. Цаашилбал, чийг орох, дараа нь хэлхээний эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд цахилгаан тасалгааны битүүмжлэлийг (O-цагираг) засвар үйлчилгээний дараа найдвартай чангалах ёстой.
Эдийн засгийн үнэлгээ ба санхүүгийн үндэслэл
Дэвшилтэт нягтралын хяналтын системийг хэрэгжүүлэх зөвшөөрөл авахын тулд техникийн ашиг тусыг тоон үзүүлэлт болгон нарийн хөрвүүлдэг стратегийн үнэлгээний хүрээ шаардлагатай.
Дэвшилтэт нягтралын хяналтын эдийн засгийн ашиг тусыг тоон үзүүлэлтээр тодорхойлох хүрээ
Эдийн засгийн цогц үнэлгээ нь шууд зардлын хэмнэлт болон шууд бус үнэ цэнийн хөдөлгөгч хүчийг хоёуланг нь үнэлэх ёстой. Операцийн бууралтад флокулянтын хэрэглээг 9.32%-иар бууруулсан гэх мэт динамик урвалжийн хяналтаас гаргаж авсан тоон хэмнэлт орно. Эрчим хүчний хэрэглээний хэмнэлт нь насосны хурдны хяналтыг оновчтой болгож, дахин эргэлтийн шаардлагыг хамгийн бага байлгаснаар бий болдог. Хамгийн чухал нь өндөр элэгдэлд ордог эд анги (шахуурга, хоолой)-ийн эвдрэлийн хоорондох дундаж хугацааг (MTBF) сунгах эдийн засгийн үнэ цэнийг тооцоолж, тогтвортой реологийн менежментийн бодит үнэ цэнийг бий болгох ёстой. Орлогын тал дээр уг хүрээ нь PD болон урвалжийн оновчтой ашиглалтыг хадгалах замаар олж авсан зэсийн нэмэгдэл нөхөн сэргэлтийг тоон үзүүлэлтээр илэрхийлэх ёстой.
Нягтын хувьсах чанар буурах нь үйлдвэрийн нийт ашигт ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө
APC-г үнэлэх эцсийн санхүүгийн үзүүлэлтзэсийн гидрометаллургинь нягтралын чухал хэмжилт дэх үйл явцын хувьсах чанар (σ)-ийн бууралт юм. Ашигт ажиллагаа нь хүссэн үйл ажиллагааны тогтоосон цэгээс (дисперс) хазайлтад маш мэдрэмтгий байдаг. Жишээлбэл, нягтралын хувьсах чанарыг 24%-иар бууруулснаар үйл явцын цонхыг чангалахад шууд хүргэдэг. Энэхүү тогтвортой байдал нь үйлдвэрийг аюулгүй ажиллагааны зогсолт эсвэл хяналтын гогцооны тогтворгүй байдлыг эхлүүлэхгүйгээр хүчин чадлын хязгаарлалтад ойр найдвартай ажиллах боломжийг олгодог. Үйл ажиллагааны уян хатан чанарыг нэмэгдүүлэх нь санхүүгийн эрсдэл болон үйл ажиллагааны тодорхойгүй байдлыг шууд бууруулж байгааг илэрхийлдэг бөгөөд үүнийг NPV тооцоололд тодорхой үнэлэх ёстой.
Хүснэгт 3: Дэвшилтэт нягтралын хяналтын эдийн засгийн үндэслэлийн хүрээ
| Үнэ цэнийн хөтлөгч | Ашиг тусын механизм | Ургамлын эдийн засагт үзүүлэх нөлөө (Санхүүгийн үзүүлэлт) | Хяналтын стратегийн шаардлага |
| Урвалжийн үр ашиг | Хүчил/флокулянтын бодит цагийн масс дээр суурилсан тунг хэмжих. | Үйл ажиллагааны алдагдал буурсан (Материалын шууд зардлын хэмнэлт, жишээлбэл, флокулянтыг 9.32% бууруулах). | Урсгалын харьцааны хяналтын гогцоонд (MPC) тогтвортой нягтралын хариу үйлдэл. |
| Үйлдвэрлэлийн гарц | Реакторуудад оновчтой PD тохируулгын цэгийг тогтворжуулах. | Орлого нэмэгдсэн (Куви өндөр сэргэлт, тогтворжсон массын шилжилт). | Төгсгөлийн цэгийн хяналтад зориулсан нягтрал/концентрацийн нэгдсэн шинжилгээ. |
| Үйлдвэрийн бэлэн байдал | Реологийн эрсдэлийг бууруулах (бөглөрөл, өндөр эргүүлэх хүч). | Үйл ажиллагааны зардал болон капиталын зардал буурсан (засвар үйлчилгээний зардал бага, төлөвлөгдөөгүй зогсолтын хугацаа багассан). | UFD-ээс гаралтай зуурамтгай чанарын загварт үндэслэн насосны хурдыг урьдчилан таамаглах хяналт. |
| Усны менежмент | Өтгөрүүлэгчийн урсгалын нягтралыг хамгийн их байлгах. | Оперекс буурсан (Цэвэр усны эрэлт бага, усны дахин боловсруулалтын түвшин өндөр). | Бат бөх, хөндлөнгийн оролцоогүй нягтрал хэмжих технологийн сонголт. |
Орчин үеийн тогтвортой ашигт ажиллагаа болон байгаль орчны хариуцлагазэсийн гидрометаллургиүйл ажиллагаа нь уусгах зутан дахь нягтралыг онлайнаар хэмжих найдвартай байдалтай салшгүй холбоотой.
Чичиргээт эсвэл Кориолис тоолуур гэх мэт хөндлөнгийн технологиудыг хэт өндөр концентрацийн нарийвчлал (жишээ нь урвалжийн найрлага) хамгийн чухал шаардлагатай тусгай, үрэлтгүй хэрэглээнд зориулж ашиглаж болно. Лоннметртэй холбогдож, нягтралын тоолуур сонгох талаар мэргэжлийн зөвлөмж аваарай.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 9-р сарын 29
