Processus de séparation des gaz
Le procédé de séparation est basé sur une variation cyclique de pression à l'intérieur de deux lits d'adsorption :
La commutation de cycle est contrôlée par la logique PLC à l'aide de capteurs de pression (plage de 0 à 1,0 MPa) et d'électrovannes avec un temps de réponse inférieur ou égal à 0,2 s.
Mécanisme d’injection d’oxygène dans le traitement des minéraux
L'oxygène généré est livré dans les systèmes de boues minérales via des points d'injection de pipeline :
Anneau de barbotage du fond du réservoir de lixiviation :tuyau perforé en acier inoxydable 304, taille d'orifice de 2 à 5 mm
Diffuseur d'entrée côté réacteur :structure de contact gaz-liquide pour la dispersion des bulles
Lorsque l'oxygène pénètre dans la boue (mélange solide-liquide contenant des particules de minerai et des réactifs chimiques) :
• Les bulles de gaz sont dispersées dans la phase liquide sous agitation (turbine mécanique 50-200 tr/min selon la taille du réservoir)
• L'oxygène se dissout dans la solution et augmente la concentration en oxygène dissous (contrôle de l'OD généralement dans la plage mg/L en fonction de la conception du processus)
• Des réactions d'oxydation se produisent à la surface des particules minérales, en particulier les minéraux sulfurés tels que la pyrite et la chalcopyrite.
Ce processus affecte directement le taux d’oxydation et la cinétique de libération des ions métalliques dans les circuits hydrométallurgiques.
Composants du système
Section de prétraitement de l'air
L'élément filtrant coalescent (média en fibre de borosilicate) élimine les aérosols d'huile Inférieur ou égal à 0,01 mg/m³|La couche d'adsorption de charbon actif capture les résidus de vapeur d'hydrocarbures|Le sécheur réfrigéré ou par adsorption maintient le point de rosée de l'air comprimé en dessous de -40 degrés pour éviter le blocage des pores de la zéolite par les molécules d'eau.
Assemblage de la tour d'adsorption
Matériau du récipient sous pression : Q235B ou SS304 (selon l'environnement de corrosion)|Couche de remplissage interne en zéolite : tamis moléculaire à base de 13X ou de lithium- (granulométrie de 0,4 à 0,8 mm)|La plaque de distribution de gaz assure une vitesse de flux d'air uniforme sur toute la section transversale du lit-pour éviter l'effet de canalisation
Unité de stockage et de stabilisation d'oxygène
Le réservoir tampon absorbe les fluctuations de débit pendant la phase de commutation des vannes|Equipé d'un transmetteur de pression (précision ±1% FS)|La soupape de sécurité s'ouvre au seuil de pression de conception (généralement 0,8 MPa)
Système de contrôle
La logique PLC contrôle les phases d’adsorption, d’égalisation et de purge|Le collecteur d'électrovanne distribue l'air comprimé à chaque colonne d'adsorption|La boucle de rétroaction ajuste le temps de cycle en fonction du signal de pureté de l'oxygène en sortie
Conditions d'environnement de travail
Conçu pour être installé dans les usines de traitement des minéraux dans les conditions suivantes :
Plage de température ambiante : 5 degrés à 40 degrés
Alignement de l'environnement contenant de la poussière-
Mode de fonctionnement continu 24 heures sur 24
Châssis coulissant conteneurisé ou fondation en béton avec coussinets d'isolation contre les vibrations (10 à 20 mm)
Les sites miniers éloignés sont entièrement pris en charge là où la logistique de l'oxygène liquide n'est pas disponible.
Modes de défaillance et stabilité des processus
Liens de dégradation mesurables :
Moisture breakthrough → nitrogen leakage increase | Oil contamination → purity fluctuation | Valve timing drift (>0,5 s) → débit de sortie instable
Instruments de surveillance utilisés :
Analyseur d'oxygène (0–100 % O₂, électrochimique)
Capteurs de pression différentielle sur les lits
Débitmètres sur la canalisation de sortie d'oxygène (Nm³/h)
Installation et intégration du système
La connexion du système à l’usine de traitement des minéraux nécessite trois points d’interface :
Interface à air comprimé
Connecté à la conduite de refoulement du compresseur à vis (0,6–1,0 MPa). Nécessite un réservoir récepteur d’air en amont pour la stabilisation de la pression.
Interface de distribution d'oxygène
Pipeline en acier inoxydable (SS304 ou HDPE). Connecté au collecteur du réservoir de lixiviation ou à l’anneau de barbotage. La valve de débit régule le débit d’injection.
Interface de contrôle électrique
Alimentation industrielle standard 380 V/50 Hz (personnalisée disponible). Communication automate via contact sec ou protocole Modbus.
Capacité de configuration technique NEWTEK
NEWTEKconçoit des systèmes d'oxygène PSA basés sur le calcul de la demande en oxygène du processus plutôt que sur le dimensionnement fixe des équipements. Le flux de travail comprend :
Portée de validation :Test de rétention de pression à une pression de service nominale de 1,1×|Essai de cyclage continu des vannes d'adsorption pendant Supérieur ou égal à 48 heures|Test de stabilisation de la pureté de l'oxygène dans des conditions de charge variables.
Champ d'application
Données techniques requises
La configuration du système est déterminée à l'aide des paramètres de processus suivants : Capacité de traitement du minerai (tonnes par jour)|Volume du réservoir de lixiviation et nombre de réservoirs (m³)|Taux de consommation d'oxygène cible ou exigence en OD|Altitude des plantes|Capacité électrique disponible (limite en kW). Sur la base de ces entrées, la taille de la tour PSA, le volume du tamis moléculaire et la capacité du réservoir tampon d’oxygène sont calculés.
Résultat de l'enquête d'ingénierie
Fournissez votre schéma de traitement des minéraux, les dimensions du réservoir de lixiviation ou les données sur la demande en oxygène. L'équipe d'ingénierie NEWTEK calculera le dimensionnement de la tour d'adsorption PSA, la configuration de la charge du compresseur et la disposition de la distribution de l'oxygène en fonction de vos conditions de processus et de votre cycle de fonctionnement réels.
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