馬澳洲新喀里多尼亞是世界大的紅土鎳礦儲(chǔ)備區(qū)之一。目前,在戈羅區(qū)附近,一座大型的鎳礦提取工業(yè)區(qū)正在施工建設(shè)中。該工業(yè)區(qū)將擁有完善的配套設(shè)施,包括廠(chǎng)房、電力供應(yīng)、港口、街道等,擁有工作人員約800人。
戈羅區(qū)的礦石儲(chǔ)備量約為5千多萬(wàn)噸,其中鎳礦年產(chǎn)量約6萬(wàn)噸,主要由巴西的淡水河谷負(fù)責(zé)開(kāi)采。淡水河谷的鎳礦開(kāi)采業(yè)務(wù)遍及,在戈羅區(qū)鎳礦項(xiàng)目的購(gòu)買(mǎi)、生產(chǎn)及環(huán)保設(shè)施建設(shè)方面已投入巨大的成本。
現(xiàn)代工藝
鎳紅土礦提取采用的高壓酸浸法是一種現(xiàn)代工藝,尚未得到廣泛應(yīng)用,但與傳統(tǒng)的電爐熔煉法相比,該工藝的能耗更低,更環(huán)保。
鎳原料與水的混合物由隔膜泵送入酸浸用高壓釜(直徑約5米,高約30米),釜內(nèi)盛有硫酸與壓縮空氣。硫酸鎳與硫酸溶合形成鎳硫溶液,經(jīng)進(jìn)一步處理后,可獲得純鎳。
高壓釜內(nèi)的壓縮空氣壓力約為60-80 bar,溫度約為200-250℃,作用是輔助釜內(nèi)反應(yīng),保持釜內(nèi)壓力恒定,避免因電力中斷造成密封件的過(guò)度磨損。此外,還可輔助高壓釜的清潔工作。
空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的選擇
在戈羅地區(qū)的鎳礦項(xiàng)目中,寶華為淡水河谷量身定做了多套高壓壓縮機(jī)系統(tǒng)。
考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,這些壓縮機(jī)系統(tǒng)均采用集裝箱式設(shè)計(jì),安裝有排風(fēng)口與沙塵過(guò)濾裝置,使設(shè)備免受沙塵與高溫影響。另外,在降低噪音方面,箱體運(yùn)用了特殊的減音設(shè)計(jì),設(shè)備運(yùn)行時(shí),噪音強(qiáng)度約為73 dB(A) (根據(jù)DIN 45635標(biāo)準(zhǔn)在距離設(shè)備1米處測(cè)得)。對(duì)氣量要求在300m3/h的3臺(tái)高壓釜,寶華選用了3臺(tái)I 25.0-45型號(hào)壓縮機(jī),每臺(tái)設(shè)備的排氣量為114 m3/h,終級(jí)壓力為90-350bar。該型號(hào)壓縮機(jī)為4級(jí)壓縮,采用風(fēng)冷設(shè)計(jì),適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行,在高溫沙塵的氣候條件下,表現(xiàn)尤為出色。
先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念
該鎳礦提取項(xiàng)目中配置的每一臺(tái)壓縮機(jī)均配有獨(dú)立的B-CONTROL控制器,用于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的全程監(jiān)控。B-CONTROL用于記錄顯示設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行情況、壓力、溫度等數(shù)據(jù),在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)關(guān)停設(shè)備,同時(shí)將故障信號(hào)傳輸至高級(jí)監(jiān)控中心。
為酸浸工藝服務(wù)的壓縮機(jī)設(shè)備,一方面應(yīng)滿(mǎn)足高壓釜的不同氣量需求,另一方面,還需避免運(yùn)行時(shí)的短暫停機(jī),保證設(shè)備的長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)行效率。因此,每臺(tái)壓縮機(jī)設(shè)備均配有12只80升氣瓶,存儲(chǔ)壓力為300 bar。這樣的配置,可避免設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)多次停機(jī)。氣瓶中的壓縮空氣在進(jìn)入高壓釜之前,需通過(guò)減壓裝置減至額定壓力。
減壓裝置將氣瓶?jī)?nèi)壓縮空氣減至高壓釜反應(yīng)所需的60-80 bar,并對(duì)整個(gè)減壓程序進(jìn)行全程監(jiān)控。另外,考慮到壓縮空氣由300 bar減至60 bar時(shí)可能出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象,設(shè)備的終級(jí)壓縮后均配備了高壓冷干機(jī),對(duì)壓縮后的空氣進(jìn)行干燥。寶華高壓冷干機(jī)的高工作壓力可達(dá)300 bar,干燥后空氣的露點(diǎn)約為+3 ℃。減壓裝置下游還額外配置有過(guò)濾器,用于過(guò)濾排放壓縮過(guò)程中的冷凝物。