شرح کامل از عملیات تولید مس کاتد در پالایشگاه

 

راهنمای عملیات پالایشگاه مس 

فهرست

  1. اساس طراحی 1
  2. اساس طراحی فرایند 1

کلیات 1

  1. تعیین ابعاد آند و کاتد 1
    • چگالی جریان،بازده جریان و تعیین فاصله الکترود 1
    • برنامه زمانی برداشت کارخانه و راندمان زمان عملیات 1
    • تعیین تعداد کاتدها در هر سلول 2
    • ظرفیت طراحی پالایشگاه 2
  2. پارامترهای تولید سالن الکترولیز 3
  3. معیارهای طراحی تجهیزات 8
    • سلول­های الکترولیتی 8
    • الکترودها 8
    • ترانسفورماتور-رکتیفایر و سیستم باس بار 8
    • تمشیت الکترودها 9
    • جرثقیل­های پالایشگاه 10
    • تجهیزات پردازش الکترود 10
  4. خلاصه طراحی سیستم کنترل 11
  5. شرح فرایند 13
  6. سامانه گردش الکترولیت 13
  7. آماده­سازی و افزودن واکنش­گرها 14
  8. سامانه جمع­آوری و جابه­جایی لجن 14
  9. سامانه خالص­سازی الکترولیت 15
    • لیبراتورهای اولیه 15
    • لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه 16
    • کنترل ناخالصی­ها(آنتی­موان و بیسموت) 17
  10. مس­زدایی از لجن آندی 17
    • اتوکلاو لیچینگ تحت فشار 17
    • چرخه تلورزدایی 18
    • خشک کردن و بسته بندی لجن 18
  11. خدمات جانبی پالایشگاه 19
    • جدول خلاصه ) برای دو ماژول200KTPY ) 19
    • مصرف کننده های خدمات جانبی و نرخ­های مصرف- برآوردهای اولیه برای راه اندازی کارخانه 20
    • مصرف کننده های آب داغ و نرخ­های مصرف: 21
    • مصارف آب آشامیدنی و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY) 22
    • موارد مصرف آب املاح­زدایی شده و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY) 23
    • موارد مصرف هوای کارخانه و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY) 24
    • هوای ابزار دقیق و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY) 25
    • موارد مصرف اکسیژن و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY) 26
    • مصرف برق (برای دو ماژول 200KTPY) 26
    • جدول خلاصه(برای یک ماژول 100KTPY) 27
    • مصارف بخار(برای یک ماژول 100KTPY) 28
    • مصرف­کنندگان آب داغ و نرخ مصرف(برای یک ماژول 100KTPY) 29
    • موارد مصرف آب شرب (برای یک ماژول 100KTPY) 31
    • موارد مصرف آب املاح­زدایی شده و نرخ­های مصرف 32
    • مصارف هوای کارخانه و نرخ مصرف 33
    • مصارف هوای ابزار دقیق و نرخ مصرف 34
  12. کنترل و متغیرهای عملیات 35
  13. فلسفه کنترل سیستم 35
    • فلسفه عملیات 37
    • حالت­های عملیات 39
  14. شرح کنترل­های عملکردی 40
    • کنترل­های ناحیه گردش الکترولیت 40
    • کنترل­های گرمایش الکترولیت 43
    • آماده سازی و مقدار واکنشگرها 43
    • توزیع الکترولیت 44
    • جمع آوری لجن 45
    • کنترل­های لیبراتورهای اولیه 45
    • کنترل تصفیه اولیه لجن آندی 47
    • کنترل­ مس زدایی از لجنی آندی 50
    • تلور زدایی لجن 53
    • کنترل­های سلول­های لیبراتور ثانویه 54
    • کنترل سلول­های لیبراتور ثالثیه 55
    • کنترل­های واحد حذف انتیموان و بیسموت 57
    • کنترل­های سیستم آب داغ 58
    • کنترل­های ذخیره سازی اسید سولفوریک 59
  15. ابزار دقیق و کنترل­ها 61
  16. لیست ابزار دقیق 61
  17. نمودارهای علت و معلول(جداول اینترلاک) 61
  18. نمودارهای منطقی 61
  19. دستورالعمل عملیاتی تجهیزات مهم 62

 

  • اساس طراحی فرایند
    • کلیات

ظرفیت طراحی پالایشگاه مس خاتون آباد، 200000 تن در سال می باشد.

  • تعیین ابعاد آند و کاتد

استاندارد صنعت مس عبارت است از رسوب مس یک متر در یک متر،برای یک متر مربع آبکاری در هر طرف می باشد. به طور کلی بسته به اینکه پروژه پالایشگاه، تبدیل از تکنولوژی ورق اولیه با استفاده از سلول­ها یا آندهای موجود باشد، یا اینکه یک پروژه جدید باشد، این استاندارد به میزان قابل توجهی از کمتر از 9/0 تا بیش از 1/1 متر مربع در هر طرف، تغییر می کند. توجه طراحی های اخیر، بیشتر بر روی افزایش مساحت آبکاری از طریق افزایش طول کاتد و آند می باشد.

اما این نوع طراحی در پالایش مس ، هنوز کاملاً تثبیت نشده و ممکن است معایب قابل توجهی داشته باشد، از جمله:

  • قائمیت آندها و کاتدها می بایست بهبود یابد تا فاصله مورد نیاز در انتهای الکترودها، برقرار شود. اگر این قائمیت حفظ نشود، احتمال وقوع اتصال کوتاه، افزایش خواهد یافت که به نوبه خود بر روی بازدهی جریان و کیفیت مس، تاثیر می گذارد.
  • آندها و کاتدهای بلندتر و سنگین­تر، نیاز به استفاده از سلول­ها، جرثقیل­ها و تجهیزات فرایندی با ظرفیت بیشتر دارند.
  • نظر به اینکه برخی از کوره­های القایی و استوانه­ای و تجهیزات حمل و جابجایی کاتد، قادر به استفاده از کاتدهای بزرگتر نمی­باشند، ممکن است محدودیت­هایی در بازاریابی و فروش، ایجاد شود.
  • کاهش در مساحت ساختمان مورد نیاز برای الکترودهای بلندتر و سنگین تر، تا اندازه ای با افزایش ارتفاع ساختمان ، خنثی می شود.

لذا برای پالایشگاه خاتون آباد، کاتد با مساحت آبکاری یک متر در یک متر در هر طرف، طراحی شده است.

  • چگالی جریان، بازده جریان و تعیین فاصله الکترود

بررسی داده­های عملیاتی منتشر شده از پالایشگاه­های موجود که با تکنولوژی کاتد دائمی کار می کنند، نشان می دهد که چگالی جریان عملیاتی (CD) در محدوده 344-262 آمپر بر متر مربع ( بیشتر در محدوده 320-280) می باشد. چگالی­های جریان بالاتر، معمولا در پالایشگاه­هایی که آند با ناخالصی بسیار کم مصرف می کنند، استفاده می شود. از آنجایی که این پالایشگاه، دارای تجهیزات مدرن بررسی الکترود و تصفیه الکترولیت می­باشد و انتظار می­رود که ناخالصی آند کم باشد، طراحی اسمی 300 آمپر بر متر مربع برای آن مناسب می باشد، با این توضیح که در طراحی مکانیکی آن، افزایشی تا 340 آمپر بر مترمربع برای آینده، در نظر گرفته شده است. این چگالی جریان آینده است که پایه تعریف ظرفیت تجهیزات سالن الکترولیز از جمله جرثقیل، تجهیزات پردازش الکترود و سیستم الکتریکی DC  قرار می­گیرد.

بررسی داده های عملیاتی منتشر شده از پالایشگاههای موجود که با تکنولوژی کاتد دائمی کار می کنند، نشان می دهد که میزان بازدهی جریان(CE)  بین 94 تا7/98 درصد(بیشتر در دامنه 97-94 درصد)متغیر می باشد. از آنجا که این پالایشگاه، دارای تجهیزات مدرن آماده سازی آند و آخرین نوع طراحی کاتد می باشد، لذا حداقل بازدهی جریان 95% می بایست دست یافتنی باشد و ملاک محاسبه ظرفیت قرار گرفته است.

بررسی داده های عملیاتی منتشر شده از پالایشگاه­های موجود با تکنولوژی کاتد دائم که از آندهای ریختگری معمول استفاده می کنند، نشان می­دهد که فاصله الکترودها، بین mm 115-95(بیشتر در دامنه mm 103-98) متغیر می باشد. لذا برای این پالایشگاه، فاصله الکترود mm 100 که معمول ترین نوع آن  می باشد، مورد استفاده قرار گرفته است.

  • برنامه زمانی برداشت کارخانه و راندمان زمان عملیات

سالن الکترولیز به گونه ای طراحی شده است که 365 روز در سال و به طور پیوسته کار کند.

پالایشگاه­هایی که آند ریختگی استفاده می کنند، به طور معمول بر مبنای 2 یا 3 چرخه کاتد بر آند، در طول 18 تا 21 روز، کار می کنند. عملیات بر مبنای 2 چرخه کاتد بر آند، باعث کاهش چرخه کاری اپراتورها و تجهیزات برداشت کاتد و افزایش وزن کاتد می شود که در کل، باعث بهبود فرایند جداسازی کاتد می شود. عملیات بر مبنای چرخه 3 کاتد بر آند، باعث افزایش چرخه کاری اپراتور و تجهیزات و منجر به تولید کاتدهای سبکتر می شود، به ویژه در محصول سوم که گاهی اوقات آند موجود در سل کاملا فدا شده است. پالایشگاه­ها، زمانی بر اساس 3 محصول به ازاء هر آند کار می کنند که یا التزامات پرسنلی، برنامه زمانی هفتگی را مشخص کند که در چنین حالتی، چرخه برداشت آن­ها هفتگی می باشد، یا اینکه وجود برخی از محدودیت­های کیفیتی، بهره­وری و عملیاتی، مستلزم برداشت 3 محصول باشد. برای هر یک از این حالتها، طراحی در نظر گرفته شده، مناسب می باشد.

با توجه به وزن آند، کاتد و اندازه چگالی جریان، عملیات با یک چرخه آند20 روزه و دو چرخه کاتد 10 روزه، مناسب می باشد.

در چرخه 2 کاتد/آند، حداقل یک روز برای تعمیر و نگهداری تجهیزات؛ برنامه ریزی شده یا برنامه ریزی نشده در فاصله بین دو برداشت، در نظر گرفته شده است. بهتر است که یک سکشن کامل، در یک روز برداشت شود. یک سالن الکترولیز کارآمد، از نظر باس بار و لوله کشی، باید تعداد سکشن­هایش زوج باشد. با در نظر گرفتن فاکتورهای فوق، طراحی بر اساس 16 سکشن، برداشت یک سکشن در هر شیفت، 2 شیفت کاری در هر روز و 2 روز برای تعمیر و نگهداری در هر چرخه کاتد، انجام گرفته است.

راندمان زمان برداشت، برای زمانی که سلول­های هر سکشن، به منظور برداشت و حذف لجن، از مدار خارج هستند، محاسبه می­شود. راندمان زمان برداشت، در حدود 96% محاسبه شده است که تقریبا معادل 10 ساعت در هر چرخه 10 روزه کاتد، می باشد.

راندمان زمان سالانه سایر وقت­های اتلافی و وقایع برنامه­ریزی نشده را نیز پوشش می­دهد.

راندمان زمانی کلی یا راندمان بهره برداری کارخانه، 94% می باشد.

.تعیین تعداد کاتدها در هر سلول

در پالایشگاه­هایی که با تکنولوژی کاتد دائمی کار می­کنند، تعداد کاتدها در هر سلول در محدوده 31 تا 60 عدد، متغیر است. بیشتر پالایشگاه­های جدید، در محدوده 50 تا 57 کاتد در هر سلول کار می کنند و تنها دو کارخانه با بیش از 57 کاتد در هر سلول فعال می­باشند. افزایش تعداد کاتد تا میزان 72 عدد در هر سلول نیز مشاهده شده که در کارخانه­های الکترووینینگ متداول می­باشد. اما با افزایش تعداد کاتدها تا میزان 60 عدد در هر سلول و متعاقب آن؛ افزایش طول سلول، مشکلاتی نظیر تهی شدن الکترولیت از واکنشگرها، در پالایشگاههای مس، می تواند رخ دهد و در حال حاضر، تنها دو پالایشگاه با ظرفیت 60 کاتد در هر سلول، فعال می باشد. بنابراین، بیشینه تعداد کاتدی که برای هر سلول در نظر گرفته می­شود، 57 کاتد می باشد که برای این پالایشگاه استفاده می شود.

  • ظرفیت طراحی پالایشگاه

خلاصه

بر اساس 57 کاتد در هر سلول و 16 سکشن، همان­طور که در قسمت فوق بحث شد، 640 سلول یا 40 سلول در هر سکشن مورد نیاز است تا بتوان به ظرفیت تولید MTPY 200000 در پالایشگاه مس خاتون آباد، دست یافت. یک افزایش  5/1% نیز در ظرفیت سلول­ها، برای سلول­های واحد لیبراتور در نظر گرفته شده که با هر دو بخش آبکاری تجاری، تلفیق شده است.

محاسبات ظرفیت طراحی

ظرفیت اسمی مس پالایش شده از طریق الکترولیز با چگالی جریان کاتدی A/m2300، بازدهی جریان 95% و راندمان بهره برداری 94%، 203563 تن در سال می­باشد.

بهره برداری، حاصل %96 بازده برداشت و %98 بازده سالانه می باشد(ATE).

چرخه آند 20 روز و چرخه زمانی کاتد، 10 روز می باشد.

لذا ظرفیت تولید طراحی، به روش زیر محاسبه می شود:

وزن رسوب به ازاء هر کاتد = [(31. 75g/eq. wt)×(300A/m2)×(1. 00m2×2)×CE×HE×3600sec/hr×24hr/day × cathode cycle] /[(96500amp. sec/eq. wt)×(1000g/kg)]

[(31. 75 g/eq. wt) x (300 amps) x (1. 00 m² x 2) x 95% x 96% x 3600 sec/hr x 24 hr/day x 10 days] / 96,500 amp·sec/eq. wt / 1000 g/kg = 156 kg/cathode

تولید سالیانه=(وزن رسوب در کاتد)×تعداد کل کاتدها×ATE×روز365/(روز در هر چرخه10)

(156 kg/cathode) x (36,480 cathodes) x 98% x (365 days/year) / (10 days/cycle) / 1000 kg/t = 203,563 t/a

 

که در اینجا :

  • 75g/eq. wt وزن معادل مس
  • 300A/m2 چگالی جریان
  • 00m2 سطح رسوب قابل دستیابی بر روی کاتد دائمی
  • 95% بازده جریان
  • 96% راندمان برداشت
  • 98% بازده سالیانه
  • sec/eq. wt براساس قانون فارادی

 

در اینجا، علاوه بر مقدار مس پالایش شده از تمام 640 سلول، مس حاصل از سلول­های لیبراتور که تقریبا 1.5% از ظرفیت کل به حساب می آید نیز محاسبه شده است.

برای تولید تجاری کاتد به میزان 200000 تن در سال، ظرفیت اسمی آند و سایر محصولات کارخانه به شرح ذیل می باشد:

کل آند دریافتی *،تن در سال                                                                         240096لجن آندی مس زدایی شده بر اساس 5/3 کیلوگرم بر تن آند خورده شده                    742

مس محتوی بلید سلول­های لیبراتور،تن بر سال                                                     2600 ضایعات آند بازیافتی برای ذوب،تن بر سال                                                         36014

*منظور از آند دریافتی، آند قابل استفاده می باشد و شامل آندهایی که در ماشین آماده­سازی آند مردود می­شوند، نمی­باشد.

  • پارامترهای تولید سالن الکترولیز

آرایش

– تعداد سکشن­ها                                             8×2

– تعداد سلول­ها                                              320×2

– تعداد کاتد در هر سلول                                   57

– تعداد آند در هر سلول                                     58

– تعداد سیستم الکترولیت                                   2

سالن الکترولیز از طریق 16 سوئیچ اتصال کوتاه بادی کنترل از راه دور یا محلی از نوع مکشی، کار می­کند. دو مجموعه یکسو کننده از نوع تریستور دوگانه، جریان مستقیم مورد نیاز عملیات را تأمین می کنند.

 

چرخه عملیات

– چرخه آند                                                20 روز

– چرخه کاتد                                              10 روز

– چرخه کاتد/آند                                           2

– روزهای کاری در سال                                  365 روز

– شیفت کاری روزانه(برداشت)                         دو شیفت 8 ساعته، برای 8 روز از چرخه کاتد 10 روزه

 

سلول­ها

ابعاد داخلی اسمی سلول:

– عرض(بالا)                                                        mm 1368

– طول(بالا)                     mm                                 6656

– عمق(سمت تغذیه)           mm                                1568

– عمق(سمت تخلیه لجن)             mm                         1410

– حجم سلول(خالی)                                             m3 35/9

– حجم سلول(با الکترودها)                                     m3 32/8

 

نوع سلول

سلول­ها با بتن پلیمری ساخته شده اند.

– تعداد آند در هر سلول                                      58

– تعداد کاتد در هر سلول                                    57

– فاصله الکترودها(مرکز تا مرکز)                           mm 100

– سیستم تنظیم فاصله                                       Walker(aka Dogbone) با فاصله mm 100

 

آندها

وزن آند (kg):

– اسمی                                                          قراضه %15 @ 374

– ماکزیموم                                                      ضخامت-/+mm45@395

– طراحی (جرثقیلها و ماشینها)                              400

 

ابعاد آند

– عرض گوشواره­ها                                           mm1331

– عرض بدنه                                                     mm940

– طول بدنه(غوطه­ور)                                         mm960

– طول کلی(از زیر گوشواره­ها)                             mm1046

– ضخامت                                          mm43 (اسمی) درkg 374، mm45 (بیشینه) در kg 395

– درصد اسمی آند قراضه                              %15 با وزن آند kg 374

– وزن اسمی آند قراضه                                kg56

 

آنالیز آند(توسط شرکت ملی صنایع مس ایران)

 

کمینه بیشینه متوسط
99.26 99.87 99.73 % Copper
0.02 1.23 0.49 ppm Phosphorous
0.50 34.30 6.53 ppm Sulfur
8.50 354.00 21.34 ppm Tellurium
93.00 469.00 246.57 ppm Arsenic
208.00 760.00 359.06 ppm Selenium
41.00 225.00 104.30 ppm Antimony
0.20 10.30 1.58 ppm Cadmium
0.50 53.20 0.78 ppm Chromium
20.00 282.00 81.23 ppm Lead
0.08 29.00 1.15 ppm Silicon
0.00 6.10 1.16 ppm Bismuth
98.00 263.00 169.39 ppm Silver
0.48 364.00 10.93 ppm Zinc
67.70 2153.00 169.39 ppm Nickel
0.26 15.10 2.80 ppm Cobalt
3.70 2818.00 71.15 ppm Iron
1.90 6.55 3.82 ppm Gold
0.02 14.00 0.67 ppm  Tin
0.18 31.68 0.72 ppm Manganese
0.03 0.42 0.13 % Oxygen

 

توجه: به منظور اطمینان از استانداردهای کیفیت کاتد و دستیابی به پارامترهای طراحی تولید، حصول معیارهای کیفیت آند که در زیر اشاره شده است، الزامی می باشد:

Ppm As>=2(Sb+Bi)
ppm Pb>=(Sb+Bi)
Fe,max 50
S,max 50
1000<O ppm<2500

 

کاتدها

– وزن کاتد در چگالی جریان اسمی،کیلوگرم                                156،10 روز درA/m2300،  95 % بازدهی جریان

– وزن کاتد در ماکزیموم چگالی جریان طراحی،کیلوگرم                   171، 10 روز در A/m2 340، %92

– ماکزیموم وزن طراحی کاتد،کیلوگرم                                       190، مطابق طراحی ماشین FDSM

– ابعاد کاتد،طول×عرض                                                          mm1000×mm1000(مساحت آبکاری)

– سطح موثر آبکاری، m2/blank                                                    2 = 2 × 1

 

استاندارد کیفیت کاتد

مس کاتدی LME Grade ‘A’ ، مطابق استاندارد BS EN 1978:1998-

 

ترکیب استاندارد BS-6017 LME برای کاتد نوع A    
% Copper
note 1 % Phosphorous
0.0015 max (note 4) % Sulfur
0.00020 max (note 2) % Tellurium
0.0005 max (note 1) % Arsenic
0.00020 max (note 2) % Selenium
0.0004 max (note 1) % Antimony
note 1 Cadmium
note 1 Chromium
0.0005 max % Lead
note 3 Silicon
0.00020 max (note 2) % Bismuth
0.0025 max % Silver
note 3 Zinc
note 3 Nickel
note 3 Cobalt
0.0010 max (note 3) % Iron
note 3  Tin
note 1 Manganese

 

توجه1: مقدار (As+Cd+Cr+Mn+P+Sb) حداکثر 0015/0% می باشد.

توجه2: مقدار (Bi+Se+Te) حداکثر 0003/0%  که در آن، مقدار (Se+Te) حداکثر 00030/0% می­باشد.

توجه3: مقدار (Co+Fe+Ni+Si+Sn+Zn) حداکثر 0020/0%  می باشد.

توجه4: مقدار گوگرد بایستی در نمونه ریخته گری تعیین شود.

کاتد خام دائمی فولاد ضد زنگ

– جنس تیغه                                               فولاد ضد زنگ 316L

– جنس نوار آویز                                          مس

– طول                                                      mm1086(تا زیر نوار آویز)

– عرض                                                    mm 1048(بعلاوه عرض نوار لبه)

– ضخامت                                                mm  5/5

– ابعاد نوار آویز(L×W×T)                           mm  39×mm32×mm1330

– وزن مجموعه                                          kg  37

– سطح آبکاری                                            m2 ./2

 

الکترولیت

– فلوی گردش در هر سلول(l/m)                    35(اسمی)، 40 حداکثر طراحی برای پمپ­ها و لوله کشی

– وزن مخصوص                                          1.25

– دما                                                        C˚62(ورودی)، C˚60(خروجی)

 

ترکیب (g/l)

– مس                                                      45-40

– اسید سولفوریک آزاد                                 190-175

– آرسنیک                                                10-5، حداکثر 15-12

– انتیموان                                                 3/0 توصیه شده

– بیسموت                                                حداکثر 2/0 توصیه شده

– نیکل                                                   10-5، حداکثر 15 توصیه شده

– کلسیم                                                 6/0-3/0

– کلر                                                      45/0حداکثر 50/0 توصیه شده

– تعداد سیستمهای گردش الکترولیت               2

– سیستم گردش                                         تزریق مستقیم فشار به سلول به وسیله پمپهای گردنده سرعت متغیر

 

تصفیه

– نوع                                                      تصفیه خارج از تمام خط سرریزها و محلول­های متفرقه و حداقل 20% حجم الکترولیت گردشی بر اساس نیاز

-TSS  ورودی فیلتر                                    حداکثر ppm 50 مطابق طراحی فیلتر

-TSS  محتوای الکترولیت                             ppm 5>

واکنشگرها(g/t)

مقادیر زیر، تخمینی است و می بایست بعد از راه اندازی، به صورت تجربی تعیین شود.

-Glue                                                     g/t 35 رسوب مس

-Thiourea                                              g/t60 رسوب مس

– Avitone                                               g/t10 رسوب مس (در صورت نیاز)

– Chlorides                                           ppm 50-35 یون Cl در الکترولیت

 

فاکتورهای بخاردهی و تبخیر

– گرم کردن الکترولیت گردشی                     kg steam/t cathode 220-210(تابستان)

kg steam/t cathode340-320 (زمستان)

– بخار کل کارخانه                                     kg steam/t cathode250(تابستان)

kg steam/t cathode                                                     420-390(زمستان)

– تبخیر                                                  2/0 تن آب / سلول / روز

– شستشوی سلول                                     4/1 تن آب / سلول

– شستشوی اتصالات سلول­ها                          kg 25 آب / سلول

برق- قسمت­ها/سلول­های تجاری

– جریان اسمی هر سلول                               A 34200

– چگالی جریان اسمی کاتد                            A/m2 300

– حداکثر جریان هر سلول                             A 38760

– حداکثر چگالی جریان                                A/m2 340

– ولتاژ طراحی یکسو کننده                            V/cell 4/0

– جریان طراحی یکسو کننده                          A 39000

– جریان طراحی سیستم باس                          A 39000 ، تقریبا A/mm2 0/1

– تعداد مدارهای الکتریکی DC                       2

– توان ( kwh/t cathodes  )                      AC تقریبا 103، DC درمجموع 350-320

 

برق لیبراتورهای مرحله دوم و سوم

– جریان اسمی هر سلول                              A 22950

– چگالی جریان اسمی کاتد                         A/m2 225

– حداکثر جریان هر سلول                            A 25000

– حداکثر دانسیته جریان                            A/m2 225

– ولتاژ طراحی یکسو کننده                           V/cell 5/2

– جریان طراحی یکسو کننده                         A 25000

– جریان طراحی سیستم باس                         A 25000، تقریبا A/mm2 0/1

– تعداد مدارهای الکتریکی DC                      1

 

  • معیارهای طراحی تجهیزات
    • سلول­های الکترولیتی

سلول­ها از بتن پلیمری یکپارچه ساخته شده­اند. اندازه سلول­ها برای جا دادن 57 کاتد و 58 آند، طراحی شده است. سلول­ها دارای اتصالات مناسب برای خوراک الکترولیت و تخلیه سرریز و لجن می­باشند. در زیر الکترودها، فاصله­ای به منظور سقوط لجن از آندها، در نظر گرفته شده است.

به منظور توزیع برابر و مؤثر جریان در میان کاتدها در سلول، بالای سلول به سیستم Walker style equalizer bar مجهز شده است. باس بارهای مسی و عایق­های پلاستیکی تمام-طول، به منظور دستیابی به توزیع صحیح جریان، به کار گرفته شده است.

به منظور مکان­یابی و جای­گذاری دقیق الکترودها، مخروط­ها، هرمها یا نشان­های نصبی دائمی توسط فروشنده جرثقیل، تامین شده است. به منظور تطبیق دقت جای­گذاری برای دست­یابی به بهره­وری بالا، ماشین­های APM،  CWSMو جرثقیل به صورت هماهنگ طراحی شده­اند. دقت جای­گذاری در سلولها mm 2± می­باشد و کل سیستم جابجایی، برای دستیابی به این دقت، طراحی شده است.

به منظور به حداقل رساندن تبخیر و اتلاف حرارتی، در مواقع عدم برداشت یا موارد مربوط به بازدهی جریان، از یک پوشش نفوذپذیر پارچه­ای ضد اسید، به عنوان پوشش سکشن­ها استفاده می­شود.

 

  • الکترودها

کاتد خام، متشکل از یک ورق فولاد ضد زنگ و یک میله آویز از جنس مس، یا مس و فولاد ضد زنگ که به شکل ویژه ای طراحی شده است، می باشد. ناحیه رسوب مس بر روی کاتد به گونه­ای طراحی شده که در هر طرف، m2 0/1 باشد. کاتد دارای نوارهای لبه­ای پلاستیکی می­باشد که رسوب مس در اطراف لبه­های کاتد را محدود می­کنند و جدایش رسوب مس از کاتد را تسهیل می­شود.

آند با توجه به ابعاد واقعی ناحیه آبکاری کاتد، طراحی شده و از نظر ابعادی، متناسب با میزان هم­پوشانی لازم آند به کاتد و وزن آند مورد نیاز، برای تحقق پارامترهای طراحی فرایند، می­باشد. برای به حداقل رساندن مس برگشتی برای ذوب و تسهیل حمل با قلاب جرثقیل، ضخامت گوشواره آند، کاهش داده می شود. گوشواره ها توسط ماشین APM فرزکاری شده و با بدنه آند، از نظر مکانیکی هم مرکز می شوند.

  • ترانسفورماتور-رکتیفایر و سیستم باس بار

هر یک از ماژول­های پالایشگاه، با برق DC و توسط یک جفت ترانسفورماتور- رکتیفایر اختصاصی، تغذیه می­شود. ترانسفورماتور- رکتیفایر با توان KVAC20، تبدیل به حداکثر جریان  KA5/19 در VDC148 می­شود. بسته رکتیفایر- ترانسفورماتور تریستوری 12 پالسه (معادل24پالس)، با تمام تجهیزات لازم کنترل، پایش و خنک کننده تکمیل شده است.

یک دستگاه رکتیفایر مجزا نیز برای لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه، با حداکثر جریانKA25 در VDC90 ، تدارک دیده شده است.

رکتیفایر دارای جریان کنترل شده ایست که عموما از راه دور توسط سیستم کنترل کارخانه(PCS)، تنظیم می­شود.

جریان برق از طریق باس بارهای مسی که برای ماکزیموم حداکثر جریان ترانسفورماتور- رکتیفایر تدارک دیده شده، منتقل می­شود. به منظور ایزوله کردن یک واحد جهت تعمیر و نگهداری، تعدادی Off-load isolation breakers روی باس بار رکتیفایر، تعبیه شده است. به منظور جدا کردن هر سکشن 40 سلولی جهت برداشت، یک سوئیچ اتصال کوتاه بادی با قابلیت کنترل از راه دور یا محلی، تدارک دیده شده است.

استفاده از این سوئیچ­ها، از اتلاف تولید در نتیجه کاهش جریان در محل­های اتصال کوتاه ناخواسته، جلوگیری می­کند. این سوئیچ­ها تحت بار کامل امکان بسته بودن دارند، ولی برای باز شدن آن­ها لازم است که به صورت لحظه ای، جریان کاهش یابد تا باعث خروج از ظرفیت سوئیچ­ها و مشکلات تعمیر و نگهداری، نگردد.

ولتاژ هر سکشن، از طریق حسگرها و فرستنده­های ولتاژ در سراسر سوئیچ­های اتصال کوتاه، برای سلول­های تجاری (با شناسه EIT-42BR01-SW01 تا SW08 در ماژول 1 و EIT-42BR02-SW01 تا SW08 در ماژول 2) و برای سلولهای لیبراتور(با شناسه EIT-48BR01-SW01 تا SW04 ) اندازه گیری می شود. ولتاژ هر بخش به منظور اطلاع از روندها، هشدار (H=20V و L=12V ) و اینترلاک برای خاموش کردن رکتیفایر در ولتاژ HH=22V و LL=8V به طور پیوسته توسط PCS پایش می­شود. سوئیچ­های اتصال کوتاه برای تایید موقعیت صحیح فیزیکی خود، از سوئیچ­های نشان­دهنده موقعیت، استفاده می­کنند.

سیستم رصد ولتاژ، از طرق زیر، اطلاعات مهمی را از سالن الکترولیز فراهم می کند:

  • چک کردن ولتاژ سوئیچ­های اتصال کوتاه و باس بارها به منظور آن که اتصال غیر عادی یا خطایی در خوانش اطلاعات ولتاژ دو سر یک سلول در هر سکشن، اتفاق نیفتاده باشد.
  • چک کردن اینکه سوئیچ­های اتصال کوتاه و لیمیت سوئیچ های نشان دهنده وضعیت آن­ها، در موقعیت صحیح قرار داشته باشند(در حال عملیات/باز،خارج از عملیات/بسته) یا این که در حالت جابه­جایی از حالت باز به بسته یا برعکس باشند.
  • ولتاژ سکشن باید متکی به چک کردن باشد به گونه­ای که اگر هنگام عملیات یک سکشن ولتاژ هر سلول، جهش یا صعود بی­ پایان داشته باشد، مستقیما اینترلاکی برای توقف اضطراری رکتیفایرها ایجاد کند. این اتفاق در صورتی می افتد که اپراتور فراموش کرده باشد سلول را از الکترولیت پر کرده یا الکترودها را در سلول قرار دهد.
  • بصورت مشابه، اگر جرثقیل به صورت اتفاقی، الکترودهای یک سلول را اشتباها از یک سکشن خارج کند، یا شیر تخلیه الکترولیت، بصورت ناگهانی باز شود، نشان دهنده ولتاژ آن سکشن، اولین و مهمترین اینترلاکی است که باعث خاموش شدن رکتیفایر می شود.

این سوئیچ­های اتصال کوتاه، به وسیله اپراتور در اتاق کنترل، کنترل می­شوند و توسط نرم افزار برنامه­ریزی با سیستم رکتیفایر و سیستم پایش ولتاژ سل و سکشن هماهنگ می­شوند.

بر اساس برنامه روزانه، سرپرست عملیات خارج کردن یک سکشن را از طریق سیستم کنترل آغاز می کند. سیستم کنترل، تمامی موارد مرتبط ، اعم ازموقعیت جرثقیل و فعالیت­های موجود را بررسی کرده و اجازه می­دهد که رکتیفایر، جریان خود را به مقدار تنظیمی کاهش داده تا سوئیچ­های اتصال کوتاه، آماده عملکرد شوند. سیستم کنترل قبل از آن­که اجازه دهد رکتیفایر به جریان حداکثر قبلی باز گردد، سوئیچ­های تعیین موقعیت سوئیچهای اتصال کوتاه، ولتاژ و جریان رکتیفایر و ولتاژهر سکشن و سلول را بررسی و مقایسه می­کند. بعد از انجام این بررسی­ها، از جمله بررسی فیزیکی توسط اپراتور، به جرثقیل اجازه داده می­شود تا به سکشن نزدیک شده و اولین برداشت الکترودها را انجام دهد. برای بازگرداندن جریان برق به سکشن، این رویه تکرار می شود.

پایش بازده جریان و حذف اتصالات کوتاه به وسیله سیستم تصویر برداری حرارتی نصب شده بر روی جرثقیل سقفی و همچنین گاوس مترهای (gauss meter) دستی و دوربین های مادون قرمز قابل، انجام می شود. پایش ولتاژ هر سلول به صورت جداگانه، به ردیابی مشکلات در آن سلول کمک می­کند. در مواردی که اتصال کوتاه­ها به وسیله میله زدن و یا تنظیم کردن، برطرف نمی­شوند، لازم است الکترودها توسط جرثقیل کمکی سقفی برای بازرسی و تراشیدن برآمدگی­های سطح آن­ها، از سلول­ها برداشته شوند.

  • تمشیت الکترودها

آندها پس از ریخته گری و وزن شدن، بوسیله لیفتراک از کارخانه ذوب به منطقه نگهداری در شرق کارخانه، حمل می شوند. در این منطقه، حجم زیادی از آند تولیدی می تواند انبار شود. همچنین آندهای مردود و آند قراضه پالایشگاه نیز می تواند در این منطقه انبار شود. بسته های آند قراضه و آند مردود، مجددا با استفاده از لیفتراک، به کارخانه ذوب منتقل می شوند.

ماشین APM پس از تنظیم فاصله آندهای آماده شده، آن­ها را توسط واگن انتقال، تحویل جرثقیل سقفی می­دهد. جرثقیل سقفی نیمه-خودکار، بار ورودی سلول­ها را بلند کرده و به سلو­ل­ها منتقل می­کند. همچنین جرثقیل، آندهای قراضه را از سلول­ها به ماشین شستشوی آند قراضه(ASWM) منتقل می کند. قراضه به صورت خودکار شسته شده تا لجن و الکترولیت آن زدوده شود و سپس به صورت دسته شده، توسط نقاله(conveyor)، تحویل لیفتراک داده شده تا به منطقه نگه­داری آند، منتقل شود.

جرثقیل سقفی، بارهای 57تایی کاتد خام فاصله دار را از نوار نقاله تخلیه ماشین کاتد زدایی(CSM) برداشته و تحویل سلول­ها می­دهد. در برگشت، جرثقیل 57 کاتد پوشش داده شده را از سلول­ها برداشته و آن­ها را به قسمت دریافت ماشین CSM منتقل می­کند. واگن­های انتقال ماشین CSM ، کاتدهای پوشش داده شده را به نقاله ورودی تحویل می­دهند. کاتدها در جهت مخالف شسته شده و پس از شستشوی نهایی با آب گرم، در طول قسمت کاتد جدا کن، برای جدا کردن مس رسوب داده شده، تحت عملیات قرار می­گیرند. ورقهای مس جدا شده، قبل از آنکه بر اساس وزن مورد نظر، بسته بندی و انبار شوند، توسط کاربر نهایی، نمونه گیری و پرچ می شوند. بسته ها به طور خودکار، وزن شده، برچسب زده شده و برای حمل و نقل در بسته­های اسمی 2 تنی، تسمه کشی می­شوند.

بسته­ های کاتد تکمیل شده، توسط لیفتراک به ساختمان انبار کاتد یا ناحیه­ای خارج از ساختمان پالایشگاه در ضلع شرقی، منتقل شده و منتظر حمل با کامیون می شوند.

کاتدهایی که مس آن­ها جدا شده، روی نقاله تخلیه جای­گذاری شده تا فاصله آن­ها بر اساس فاصله مورد نیاز در سلول­ها، تنظیم شود. واگن انتقال CSM ، آن­ها را به قفسه­های بارگذاری که آماده بلند کردن توسط جرثقیل سقفی برای بازگشت به سلول­ها می­باشند، منتقل می­کند.

در دهانه ورودی ناحیه ماشین­ها، تعدادی قفسه ذخیره سازی به عنوان منبعی میان جرثقیل­های سقفی و ماشین­های پردازش الکترود، قرار گرفته اند. در این قفسه ها، آند به اندازه یک نیم سکشن کامل(20 سلول)، در مسیر حرکتی جرثقیل، ذخیره شده است که برای یک شیفت کاری، کافی می باشد. بخشی از این قفسه ها از فولاد ضد زنگ ساخته شده و برای چکیدن قطرات از کاتد و آند قراضه، مناسب می باشد.

تعمیر و نگهداری ماشینها توسط جرثقیل جداگانه ای انجام می شود.

ماشین­ها در قسمت ضمیمه ساختمان قرار دارند و توسط جرثقیل جداگانه ای تحت خدمات تعمیر و نگهداری قرار می گیرند که این، باعث حصول اطمینان از تداوم عملیات جرثقیل اصلی می گردد.

  • جرثقیل­های پالایشگاه

جرثقیل سالن الکترولیز: دو جرثقیل (یکی در هر ماژول) دو پل، برای انتقال و جابجایی الکترودها ما بین سلول­ها و تجهیزات پردازش الکترود، مورد استفاده قرار می­گیرند که شامل  موارد زیر می­باشند:

  • بالابر اصلی با ظرفیت حد اکثر 32 تن با قابلیت تعادل ضد نوسان
  • بالابر کمکی با ظرفیت 2/3 تن
  • BALE ترکیبی آند/کاتد روی بالابر اصلی با مکانیزم تثبیت شانه ای
  • تمام خودکار، با نظارت اپراتور از داخل کابین
  • کابین اپراتور، نصب شده بر روی ترولی یا قسمت میانی پل، با وضعیت عملیاتی چرخشی
  • ارتباط رادیویی از PLC محلی به سیستم اصلی
  • سینی قطره جمع کن
  • سیستم موقعیت یاب برای سلول­ها و رابط­هایی با تجهیزات پردازش الکترود

مونوریل برای تعمیر و نگهداری جرثقیل­های سالن الکترولیز : دو مونوریل با ظرفیت 5 تن و بالابر، با کنترل از راه دور رادیویی، دسترسی به جرثقیلهای سالن الکترولیز را جهت تعمیر و نگهداری عمومی، فراهم می کند.

جرثقیل تعمیر و نگهداری در ناحیه ماشین­ها : یک جرثقیل تک پل با ظرفیت 5 تن با کنترل از راه دور رادیویی، خدمات تعمیر و نگهداری عمومی در اطراف تجهیزات پردازش الکترود را فراهم می کند.

جرثقیل تعمیر و نگهداری در ناحیه الکترولیت : دو جرثقیل تک پل با ظرفیت 5 تن با کنترل از راه دور رادیویی، خدمات تعمیر و نگهداری عمومی در اطراف تجهیزات تصفیه، خالص سازی و توزیع الکترولیت را فراهم می کند.

جرثقیل تعمیر و نگهداری در ناحیه عملیات لجن : یک جرثقیل تک پل با ظرفیت 5 تن با کنترل از راه دور رادیویی، خدمات تعمیر و نگهداری عمومی برای تجهیزات ناحیه عملیات لجن را فراهم می کند.

جرثقیل لیبراتورهای مرحله دوم/سوم :یک جرثقیل تک پل با ظرفیت 12 تن با قلاب دوگانه و کنترل از راه دور رادیویی به همراه BALE بلند کننده الکترود دستی، خدمات عمومی عملیاتی و تعمیر و نگهداری در ناحیه سلولهای لیبراتورهای مرحله دوم/سوم را فراهم می کند.

لیفتراک­ها : لیفتراک­ها برای حمل و نقل آندها، آند قراضه و کاتدها به داخل و خارج پالایشگاه، مورد استفاده قرار می­گیرند.

  • تجهیزات پردازش الکترود

دو سکشن(یک سکشن در هر شیفت) چهل سلولی از کاتدها، طی 8 روز از 10 روز چرخه آبکاری کاتد، برداشت می­شود. بنابراین در هر روز، 4560 کاتد می بایست تحت عملیات قرار گیرد. در طی چرخه کاتد، آندها و آند قراضه نیز می­بایست به میزان یک نیم سکشن یا به میزان مشابه 4560 عدد در روز، جابجا شوند. این تجهیزات برای تحت عملیات قرار دادن الکترودها به میزان 326 الکترود در ساعت بطور میانگین، بر اساس 7 ساعت مؤثر کاری در هر شیفت، در نظر گرفته شده­اند. این تجهیزات به گونه ای طراحی شده است که تعداد و وزن اضافه تئوری آندها و کاتدهایی که برای دانسیته جریان 340 آمپر بر متر مربع، مورد نیاز می باشد را تحت پردازش قرار دهند.

تجهیزات پردازش الکترود، شامل موارد زیر می باشند:

ماشین آماده سازی آند(APM)  :

یک دستگاه APM با مشخصات زیر جهت آماده سازی الکترودها برای سلولها مورد استفاده قرار می گیرد:

  • نقاله ورودی برای بارگذاری عمودی آندها توسط یک لیفتراک(20 آند در هر بارگذاری)
  • ایستگاه اختصاصی توزین آند
  • ایستگاه مردودی و قسمت ذخیره برای پذیرش آندهای خارج از وزن
  • پرس بدنه
  • اندازه گیری ضخامت
  • پرس و راست کردن گوشواره
  • فرز برای سطوح تماس گوشواره
  • فرز سطح گوشواره
  • نقاله فاصله گذار(برای فاصله گذاری میان آندها به میزان 100 میلیمتر)
  • واگن انتقال، برای انتقال بار ورودی سلول(شامل 57 یا 58 آند فاصله دار)به قفسه زیر جرثقیل سالن الکترولیز
  • ظرفیت وزنی 400 کیلوگرم بر آند
  • حد اکثر ظرفیت500 آند بر ساعت(تئوری)، 450 آند بر ساعت(عملیاتی)
  • آندهای مردود و تراشه­های فرزکاری، توسط لیفتراک برداشته شده و به کارخانه ذوب مس منتقل می شود

ماشین شستشو و جداسازی کاتد (CWSM):

دستگاه CWSM ، کاتدهای پوشش داده شده را شستشو و جدا می کند و شامل مشخصات زیر می باشد:

  • قفسه ورودی و واگن انتقال برای پذیرش کاتدها از جرثقیل سالن الکترولیز و انتقال آنها به نقاله شستشو
  • نقاله شستشو برای حمل کاتدها از میان سیستم شستشو
  • سیستم شستشو شامل شستشوی گردشی چند مرحله ای خلاف جهت و یک مرحله شستشو با آب کندانس شیرین، با قابلیت حذف بخارات آب از طریق هواکش
  • نقاله جابجایی برای انتقال کاتدها در ایستگاههای جداسازی کاتد
  • توزین کاتد اختصاصی
  • ایستگاه مردودی برای پذیرش کاتدهای جدا نشده
  • نقاله فاصله گذار برای فاصله گذاری میان کاتدهای خام به میزان 100 میلیمتر
  • دستگاه تمیزکاری تماسی
  • واگن انتقال برای انتقال بار ورودی سلول(شامل 57 کاتد خام فاصله دار) به قفسه زیر جرثقیل سالن الکترولیز
  • ایستگاه نمونه گیری خودکار
  • واحد پرچ
  • نقاله بسته بندی، برای وزن اسمی 2000 کیلوگرم
  • ایستگاه توزین بسته ها
  • سیستم خودکار نوارپیچی بسته ها
  • ظرفیت وزنی 190 کیلوگرم بر کاتد(بعلاوه وزن کاتد خام)
  • حداکثر ظرفیت 500 کاتد بر ساعت(تئوری) و 450 کاتد بر ساعت(عملیاتی)
  • آب شستشوی مصرفی، بازیافت شده و برای شستشوی آندهای مصرفی، به ماشین ASWM پمپ می شود.

ماشین شستشوی آند قراضه (ASWM) :

یک دستگاه ماشین ASWM ، آندهای مصرفی را شسته و انباشت می کند و شامل مشخصات زیر می باشد:

  • قفسه ورودی و واگن انتقال برای پذیرش آندهای مصرفی از جرثقیل سالن الکترولیز و انتقال آنها به نقاله شستشو
  • نقاله شستشو برای انتقال آندهای مصرفی از میان سیستم شستشو با قابلیت حذف بخارات
  • سیستم انباشت با میز چرخشی
  • نقاله بسته ها برای تحویل بسته های وزن شده به لیفتراک جهت انتقال
  • ظرفیت وزنی میانگین 60 کیلوگرم بر هر آند مصرفی و حداکثر 400 کیلوگرم بر هر آند مصرفی مجزا
  • حداکثر ظرفیت 500 آند بر ساعت(تئوری) و 450 آند بر ساعت(عملیاتی)
  • لجن های آندی و آب شستشو، از طریق ته نشین کردن لجن، به سیستم توزیع الکترولیت بازگشت داده می شوند.
    • خلاصه طراحی سیستم کنترل

عملیات پالایشگاه به وسیله سیستم کنترل کارخانه(PCS)  که تمام PLCها را در ماشین­های جداگانه، سیستم­های الکترولیت، رکتیفایرها، جرثقیل­ها و واگن­های انتقال(خودکار)، سیستم­های شمارش و سیستم­های مدیریتی و نظارتی به هم پیوند می­دهد، کنترل و پایش می­شود. سیستم کنترل اصلی، تمام فعالیت­های جابه­جایی مواد در سالن الکترولیز و محوطه ماشین­ها را برنامه ریزی و هماهنگ می کند.

تمام آندهای خام دریافت شده از کارخانه ذوب، کاتدها و کیک­های لجن که به خارج از پالایشگاه حمل می­شوند، میزان مصرف خدمات جانبی، اطلاعات عملیاتی و محصولات؛ کاملا،100%، توسط سیستم کنترل کارخانه (PCS) ، طی عملیات پالایش، ردیابی می­شود.

برای کنترل و عیب یابی مؤثر، از سیستم بی سیم اختصاصی پایش دهی و روندسازی ولتاژ سکشن­ها و سلول­ها برای کل سالن الکترولیز، استفاده می شود.

 

  • شرح فرایند
    • سامانه گردش الکترولیت

پالایشگاه دارای دو سیستم گردش الکترولیت مستقل می باشد. یک سیستم برای هر ماژول، که از این طریق ذخیره مداومی از الکترولیت گرم برای هر سلول در سالن الکترولیز فراهم می شود.

گردش در هر سیستم به وسیله 2 مخزن با ظرفیت m3 300 و 4 پمپ سرعت متغیر (2 پمپ برای هر مخزن) انجام می­شود تا از این طریق، الکترولیت برای سلول­ها فراهم شود. در هر مخزن، یک پمپ به طور پیوسته کار می­کند و پمپ دوم در حالت آماده باش است. الکترولیت با عبور از درون مبدل حرارتی(از نوع قاب-صفحه ای) که از بخار اشباع با فشار bar 6 بعنوان عامل گرمایش استفاده می کند و دمای آن در C˚62 (دمای تحویل دهی به سلول) کنترل شده است، تحویل سلول می شود. فشار و جریان الکترولیت به وسیله موتورهای پمپ که به طریق VFD کنترل می­شوند، تنظیم می­شود. هر مبدل حرارتی دارای ظرفیت کافی برای نگهداری دمای مورد نظر در طی گرم شدن آندهای سرد و تازه ای که در سلولها گذاشته می­شود، می باشد. در زمان تمیزکاری و تعمیر و نگهداری، مبدل های جانشین، وظیفه گرم کردن را انجام می دهند. در هر ماژول، خطوط انشعابی تغذیه الکترولیت در هر نیمه سالن الکترولیز(4 سکشن از سلولهای تجاری)، به شیرهای کنترل جریان مجهز می باشند. جریان و فشار خط با تنظیم شیرهای کنترل جریان و فرکانس VFDهای پمپ، کنترل می شود تا از توزیع جریان یکسان به تمام سکشن­های سلولهای تجاری، اطمینان حاصل شود.

الکترولیت با دمای C ˚62 از طریق خط تغذیه در بالای هر سلول جداگانه، تحویل لوله انتقال می شود. تغذیه سلول از طریق یک انشعاب DN25 که برای دوباره پر کردن سریع سلول بعد از تعویض آند و کاتد و تغذیه هر سلول جداگانه در طول فرایند معمول الکترولیز مورد استفاده قرار می گیرد، انجام می­شود. الکترولیت برگشتی از طریق یک سرریز کننده با ارتفاع ثابت که در انتهای دیگر سلول قرار گرفته، منتقل می شود. برای تنظیم دقیق جریان به میزان 35 لیتر بر دقیقه بر هر سلول توسط اپراتور، از یک کاهنده DN25 و سرریز کننده در قسمت ورودی سلول استفاده می شود. الکترولیت برگشتی با دمای C ˚60 تحت گرانش و از طریق خطوط برگشتی به سمت مخازن گردش الکترولیت جریان می یابد.

تمام الکترولیت در حالت گردش مؤثر می باشد، به نحوی­ که همواره محتویات، دما و میزان واکنشگرها در تمام موجودی الکترولیت سالن الکترولیز، همسان می­باشد.

مس از هر سکشن سلول­ها برای یک شیفت در هر 10 روز برداشت می­شود. در نیمی از یک سکشن (20 سلول) ، فقط کاتدها تعویض می­شوند. در نیمه دیگر، هم آندها و هم کاتدها تعویض می­شوند. در سلول­هایی که آند تعویض می­شود، مقداری از الکترولیت سرریز و یا به صورت جزئی از طریق سیستم لوله کشی تخلیه سرریز هر سلول، در مدت زمانی در حدود یک ساعت به مخزن جمع آوری سرریز تخلیه می­شود. بعد از سرریز الکترولیت، لجن و الکترولیت باقی مانده به صورت دوغاب از ته سلول تخلیه شده و به قسمت تغلیظ لجن منتقل می­شود، سلول­ها تمیزکاری و  درپوش­ها جایگذاری شده و سلول­ها مجدداً با الکترولیت پر می­شوند و آندها و کاتدهای خام جدید در سلول قرار می­گیرند تا شرایط لازم برای شروع چرخه آبکاری بعدی فراهم شود.

تمام الکترولیتی که از سلول­ها به مخزن سرریز منتقل شده، قبل از برگشت به مخازن گردش الکترولیت، به درون فیلتر تصفیه پمپ می­شود. زمان لازم برای پر شدن مجدد سلول، گرم شدن و تثبیت جریان و ته نشینی، درمحاسبه زمان بهره برداری از سلول، در نظر گرفته شده است. پیش از برقراری مجدد جریان، الکترولیت می باید به حداقل دمای مورد نظر برسد. به طور معمول، زمان مجاز برای تثبیت جریان و رسیدن درجه حرارت خروجی سلول به C ˚50 ، در حدود 4 ساعت می باشد(این مقدار، در زمان کارکرد واقعی کارخانه لحاظ می شود).

سایر محلول­های متفرقه، الکترولیت برگشتی از لجن و ترکیبات دیگر، قبل از بازگشت به سیستم گردش الکترولیت، برای کنترل، اختلاط ، تصفیه و بررسی نهایی، به سمت مخزن سرریز هدایت می­شوند. فیلتر تصفیه به گونه­ای طراحی شده که تمام مدت کار کند و هدف از به­کارگیری آن، باز گرفتن، فیلتر کردن و بازگشت دادن الکترولیت گردشی بگونه ایست که در تمام مدت از وجود حداقل ذرات جامد معلق در الکترولیت، اطمینان حاصل شود. طراحی جریان ورودی به فیلتر بر مبنای %20 جریان کلی الکترولیت (m3/hr 154-134 ) در نظر گرفته شده است. اپراتور اتاق کنترل بر اساس نیاز، فیلتر بین مخزن سرریز و مخزن گردش الکترولیت را بصورت کنترل از راه دور، روشن می­کند. با افت جریان و فشار در فیلتر، شستشوی معکوس فیلتر با استفاده از آب گرم و فشار هوای کارخانه، آغاز می شود.

تنظیم روزانه حجم و محتوای الکترولیت، به صورت کنترل از راه دور توسط اپراتور اتاق کنترل، بازبینی و کنترل می­شود. بر اساس آزمایش­های  روزانه آزمایشگاه برای مس و اسید، مقادیر از پیش تعیین شده کندانس یا آب املاح­زدایی شده گرم با کیفیت کندانس برای اضافه کردن به مخزن سرریز یا سیستم گردش الکترولیت، تنظیم می­شود. شیرهای کنترل از راه دور به اپراتور اجازه می­دهد تمام جابه­جایی روزانه الکترولیت را در سیستم گردش و تصفیه، مبادله با ماژول دیگر و همچنین ترک کردن یا به جریان انداختن الکترولیت به سمت سیستم خالص سازی الکترولیت را برنامه ریزی و نظارت کند.

 

اضافه کردن اسید سولفوریک، اصولاً با استفاده از اسید تازه برای لیچینگ تحت فشار، انجام می­شود. اما اپراتور اتاق کنترل می­تواند اسید را یا به مخزن سرریز و یا به ندرت به طور مستقیم به مخازن گردش الکترولیت اضافه نماید. اسید سولفوریک توسط کارخانه ذوب در یک مخزن روزانه برای ناحیه پالایشگاه تأمین می­شود.

کندانس حاصل از مبدل­های حرارتی الکترولیت، جمع آوری شده و برای مخلوط کردن با آب املاح­زدایی شده تازه تا دمای قابل کنترلی سرد می شود و سپس برای پمپ کردن به سیستم توزیع آب گرم کارخانه، ذخیره می­شود. در زمستان، بخشی از عملیات سرد کردن کندانس در واحدهای هواساز که هوای ورودی را گرم می کنند، انجام می شود.

نظر به آن­چه به شرح آمد”گردش الکترولیت” در هر ماژول به صورت مستقل کار می­کند و دو ماژول هیچ تداخلی در فرایند ندارند و اگر تنها یک ماژول به صورت مجزا کار کند،رویه عملیاتی “گردش الکترولیت” یکسان خواهد بود و اختلافی بین دوحالتی که یک یا دو ماژول در حال عملیات باشند وجود ندارد و این دو نیازمند راهنمای عمل مجزا نیستند.

  • آماده­ سازی و افزودن واکنش­گرها

واکنشگرها به عنوان عوامل تسطیح کننده رسوب مس، کنترل حلالیت و ته نشین کننده، به الکترولیت گرم اضافه می شوند.

نمک کلرید، NaCl و thiourea به صورت کیسه ای به ناحیه مخازن واکنشگر در هر ماژول افزوده می­شود. بعد از مخلوط کردن و گرم کردن مقادیر تعیین شده، واکنشگرها به صورت محلول توسط پمپ اندازه­گیری به خط تغذیه الکترولیت سلول­ها (بعد از مبدل حرارتی) انتقال داده می شوند. دو مخزن واکنشگر که به صورت دستی پر می­شوند، این امکان را فراهم می­کنند که واکنشگرها به طور پیوسته اندازه گیری شوند. مخازن در هر چرخه، یک روز در مسیر و یک روز خارج از مسیر می باشند و دوز این واکنشگرها بر اساس یک مقدار ثابت و بطور پیوسته برای 24 ساعت می باشد. افزودن Cl- بر مبنای تفسیر اپراتور از آنالیز روزانه الکترولیت، تنظیم می شود. تنظیم مقدار thiourea بر اساس ظاهر کاتد، صورت می پذیرد و می تواند بصورت روزانه توسط تجهیزات ویژه در آزمایشگاه اندازه گیری شود.

Avitone  یک کاهش دهنده سختی آب است و گاهی اوقات و در مواردی که آندها خیلی تمیز هستند به منظور کمک به ته نشین شدن لجن، مورد استفاده قرار می­گیرد. چنانچه  Avitone مورد نیاز باشد، مطابق روشی که در قسمت فوق برای NaCl و thiourea توضیح داده شد، به مخازن واکنشگر اضافه می­شود.

Glue براساس آنالیز آزمایشگاه و به منظور نگه­داری سطح مورد نظر و مانند سایر واکنشگرها بصورت دستی به الکترولیت اضافه می شود. نقطه تزریق تمام واکنشگرها، در خطوط لوله سلولها و بعد از مبدل حرارتی می باشد تا از افت کیفیت آن جلوگیری شود.

با توجه به توضیح بالا”آماده­ سازی و افزودن واکنش­گرها” در هر ماژول به صورت مستقل کار می­کند و دو ماژول هیچ تداخلی در این زمینه ندارند و اگر تنها یک ماژول به صورت مجزا کار کند،رویه عملیاتی ” آماده ­سازی و افزودن واکنش­گرها ” یکسان خواهد بود و اختلافی بین دوحالتی که یک یا دو ماژول در حال عملیات باشند وجود ندارد و این دو نیازمند راهنمای عمل مجزا نیستند.

  • سامانه جمع ­آوری و جابه ­جایی لجن
  • لجنی آندی، شامل رسوب­ها و ناخالصی ­های نامحلول آند می باشند که در طی فرایند الکترولیتی، در کف سلول­ ها ته نشین و جمع آوری می شوند. بعد از تخلیه الکترولیت از سلول­ها، لجن و الکترولیت باقی مانده و آب شستشو، از طریق درین کف سلول به درون مخزن جمع آوری لجن تخلیه می شود. در هر ماژول، دو مخزن جمع آوری لجن در مرکز هر ناحیه از سلولها و در مجاورت انتهای هر سکشن قرار داده شده تا مسافت لازم برای تخلیه ثقلی به حد اقل برسد. دوغاب لجن جمع آوری شده از هر مخزن بصورت مستقیم و جداگانه به مخزن مرکزی جمع آوری لجن که دارای همزن نیز می باشد (یکی در هر ماژول)، پمپ میشود که پس از آن، محلولها به مخزن توزیع لجنی کارخانه، پمپ می شوند. مایعات جمع شده در گودال کف، آب شستشوی فیلتر و سایر مایعات متفرقه حاصل از شستشو و ریزش مخزن نیز به سمت جمع آوری کننده لجن مرکزی پمپ می­شوند. جمع کننده لجن مرکزی، به عنوان یک منبع میانی برای آمیختن و تهیه کردن خوراک تیکنرها عمل می کند.

دو تیکنر لجن ، توسط مخزن توزیع لجن ، تغذیه می شوند و بگونه ای طراحی شده اند که بتوانند به عنوان  ته نشین کننده دائمی به روشهای متنوعی کار کنند. در شرایط عادی، آنها بطور موازی توسط مخزن توزیع تغذیه می شوند، اما بسته به شرایط حجمی و روشهای عملیاتی، می توانند بصورت سری یا بصورت یک مجموعه یا بصورت یک واحد منفرد نیز مورد استفاده قرار گیرند. چنگک تیکنر به نشانگر بار یا گشتاور مجهز است و می تواند بسته به حجم مواد جامد، بالا یا پائین کشیده شود. در شرایط معمول، می توان یکی از دو تیکنر را متوقف و تخلیه کرد و سپس پس مانده ها را برای انجام فرایند، شستشو داد. لذا این امر موجب انعطاف پذیری عملیات و نگهداری لجن آندی در حداقل موجودی ممکن می شود.

سرریزهای صاف شده یا الکترولیت ضعیف در تیکنرها، قبل از اینکه به مخازن سرریز در هر یک از دو سیستم گردش الکترولیت بازگشت داده شوند، توسط فیلتر تصفیه الکترولیت، تصفیه می­شوند که در آنجا محلول می­تواند جدا نگه داشته شده و به صورت کنترل شده، مجدداً فیلتر شود و به سیستم الکترولیت اصلی بازگردد. کیفیت مورد نیاز الکترولیت برگشتی بعد از فیلتر تصفیه، الکترولیت با TSS کمتر از ppm 5 می­باشد.

لجن تغلیظ شده نیز به منظور زدودن و بازیابی الکترولیت موجود در آن و برای به حداقل رساندن مس محلولی که به سمت اتوکلاو می رود، فیلتر می شود.

واحد عملیات لجن، 365 روز در سال و به منظور تحت فرایند قرار دادن محلول­ها و لجنی آندی که در طول عملیات تعویض آند و تمیزکاری سلول ­ها، جمع آوری و منتقل می شود، کار می­کند.

تیکنرها به اندازه کافی بزرگ می باشند تا محلول­ها و لجنی آندی حاصل از ظرفیت تولید TPA 200000 را در دو شیفت کاری، تحت فرایند قرار دهند.

– مقدار پیش بینی شده ریزش لجن خام ( Kg/t آند خورده شده)                  5/3

– تولید لجن(تن در سال)                                                                            742

– آزمایش لجن خام                                                                            30-20% مس

بر این اساس رویه عملیاتی”جمع ­آوری لجن هر ماژول در مخزن لجن اختصاصی آن ماژول” برای هر دو ماژول یکسان بوده و به صورت مجزا انجام می­شود و در این زمینه تداخلی در عملیات دو ماژول وجود ندارد،اما همان­گونه که تصریح شد؛خروجی هر دو ماژول از”مخازن مرکزی لجن” وارد “مخزن توزیع لجن 1747TK01” در ناحیه لجن می­شود،بنابراین اگر تنها یک ماژول در حال عملیات باشد،خطوط ماژول دیگر باید مسدود شده و یا شیرهای آن بسته شود و سایر رویه­های عملیاتی برای تصفیه لجن یکسان بوده و نیازی به توضیح رویه برای هر ماژول به صورت جداگانه نمی­باشد.

  • سامانه خالص ­سازی الکترولیت
    • لیبراتورهای اولیه

الکترولیت با استفاده از مسیر گردش لیبراتور، شامل یک لیبراتور اولیه واقع در قسمت تجاری هر سالن الکترولیز در هر ماژول و لیبراتورهای مرحله دوم و سوم که به دلیل ملاحظات ایمنی در ساختمانی جدا قرار دارند، خالص سازی می شود.

مسیرهای گردش لیبراتور دو نقش ایفا می­کنند، یکی کنترل مس آندی محلول که به علت محتوای اکسیژن آن­ها در الکترولیت جمع می­شوند و دیگری حذف بخشی از ناخالصی­های محلول مانند انتیموان، آرسنیک و مقداری بیسموت از الکترولیت.

برای کنترل محتوای مس الکترولیت بابه­کارگیری سیستم گردش با جریان بالا، جریان پیوسته­ای از الکترولیت(تقریباً معادل m3/hr 9/6) از هر سیستم گردش الکترولیت از میان 4 سلول لیبراتور اولیه عبور داده می­شود. بسته به نیاز مس زدایی، تعداد سلول­های اولیه که در مرکز سالن الکترولیز قرار دارند می تواند افزایش یا کاهش داده شود. اگر خالص سازی بیشتری نیاز نباشد، تمام الکترولیت می­تواند مستقیماً به سیستم گردش بازگشت داده شود. در سلول­های لیبراتور اولیه، با آبکاری مس بر روی کاتدهای دائمی با بکارگیری آندهای آلیاژی سربی، غلظت مس در الکترولیت به g/l 40-30 کاهش داده می شود. این کاتدها در ماشین CSM جدا شده و مس تولیدی برای فروش مناسب می­باشد.

تعداد سلول­هایی که جهت کنترل مقدار مس الکترولیت در یک سطح ثابت می بایست در سرویس باشند، توسط عملیات تعیین می شود.

 

فاکتورهای لیبراتور اولیه

– تعداد سلولهای در سرویس                       تا 8 عددد، بسته به نیاز کنترل مس الکترولیت

– تعداد کاتد                                          57 عدد، مشابه سلولهای تجاری

– تعداد آند بر سلول                                 58 آند(Ca/Sn/Pb)

– سرعت جریان الکترولیت                       l/min  60-40

– دمای الکترولیت ورودی به سلول               ˚C62

– دمای خروجی سلول                             ˚C 65-62

– غلظت مس خروجی                              g/l40-30

– کیفیت مس کاتدی                               Grade Aقابل دستیابی می باشد.

بر این اساس رویه عملیاتی”خالص­سازی الکترولیت در لیبراتورهای اولیه” برای هر دو ماژول یکسان بوده و به صورت مجزا انجام می­شود و در این زمینه تداخلی در عملیات دو ماژول وجود ندارد، و اگر تنها یک ماژول به صورت مجزا کار کند،رویه عملیاتی ” خالص­سازی الکترولیت در لیبراتورهای اولیه ” یکسان خواهد بود و اختلافی بین دوحالتی که یک یا دو ماژول در حال عملیات باشند وجود ندارد و این دو نیازمند راهنمای عمل مجزا نیستند.

 

  • لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه

الکترولیتی که نیاز به خالص سازی بیشتری داشته باشد، پس از طی کردن لیبراتور اولیه به مخزن انتقال، جریان می یابد و از آنجا به مخزن گردش لیبراتور مرحله دوم در ساختمانی جدا که محل لیبراتورهای مرحله دوم و سوم می باشد، پمپ می شود. از مخزن گردش لیبراتور مرحله دوم، الکترولیت پس از عبور از یک مبدل حرارتی(در صورت نیاز)، در سلول­های لیبراتور مرحله دوم جریان می یابد. در سلول­های لیبراتور مرحله دوم، الکترولیت تا حدود g/l15 از طریق آبکاری مس نسبتاً ناخالص بر روی کاتد ضایعاتی(آند قراضه های مصرف شده) در دانسیته جریانی پائین تر(A/m2245)، مس زدایی می شود. این مس به کارخانه ذوب برگردانده می شود.

سپس الکترولیت از سلول­ها یا مخزن گردش لیبراتور ثانویه به مخزن گردش لیبراتور ثالثیه فرستاده می شود. از این مخزن، الکترولیت در میان سلول­های لیبراتور ثالثیه جریان می یابد که در آن، از طریق رسوب دادن مس نهایی به عنوان کاتد ضایعاتی و یک لجن آرسنیکی یا پودر مس بر روی آندها یا آند قراضه، غلظت مس به کمتر از 5 گرم بر لیتر، کاهش می یابد. این لجن آرسنیکی یا پودر مس نیز به کارخانه ذوب برگردانده می شود.

بسته به نیاز، مقداری از الکترولیت حاصل از لیبراتور اولیه که به صورت جزئی مس زدایی شده، به لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه ارسال می شود که در آنجا، بخشی از آرسنیک و مقداری بیسموت و انتیموان از الکترولیت حذف شده و به همراه رسوب­های مس ضایعاتی به کارخانه ذوب فرستاده می شود. طراحی بر این اساس است که در سلول­های لیبراتور ثانویه و ثالثیه ، مس ضایعاتی بر روی قطعات آند قراضه، متورق شود.

 

فاکتورهای لیبراتور مرحله دوم

– تعداد سلول­های در سرویس                        تا 8 عدد، پاره وقت

– تعداد کاتدها                                          51 عدد، آند قراضه نیمه مصرفی

– تعداد آند بر سلول                                   52 آند Ca/Sn/Pb

– سرعت جریان الکترولیت                           l/min  60-40

– دمای الکترولیت ورودی به سلول                  ˚C 60-50

– دمای خروجی سلول                                 ˚C65-55

– غلظت مس ورودی                                   g/l40-30

– غلظت مس خروجی                                  g/l 15

– رسوبات مس ضایعاتی                              به کارخانه ذوب بازگشت داده می شود.

 

فاکتورهای لیبراتور مرحله سوم

– تعداد سلول­های در سرویس                       تا 8 عدد، پاره وقت

– تعداد کاتدها                                          51 عدد، آند قراضه نیمه مصرفی

– تعداد آند بر سلول                                   52 آند Ca/Sn/Pb

– سرعت جریان الکترولیت                           l/min  60-40

– دمای الکترولیت ورودی به سلول                 ˚C 60-50

– دمای خروجی سلول                                ˚C65-55

– غلظت مس ورودی                                  g/l15

– غلظت مس خروجی                                 g/l 5-1

– کیفیت مس کاتدی                                  معادل آند

– لجن آرسنیکی                                        به کارخانه ذوب بازگشت داده می شود.

 

مقدار کلی مسی که برای کنترل غلظت مس در الکترولیت می بایست بازگیری شود، به طور اسمی t/y2600 در غلظت اکسیژن ppm1500 برآورد شده است. برای طراحی حداکثری، جهت کنترل حداکثری ناخالصی ­ها در الکترولیت، مقدار کلی مسی که برای کنترل غلظت مس در الکترولیت می بایست بازگیری شود، به طور اسمی t/y4800 در غلظت اکسیژن ppm2500 در آندها، برآورد شده است.

با توجه به این توضیحات”لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه” از لیبراتورهای اولیه هر دو ماژول خوراک­دهی می­شوند و همچنین از واحد تلورزدایی در قسمت لجن،بنابراین اگر تنها یک ماژول فعال باشد؛رویه عملیاتی”خالص­سازی الکترولیت در لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه” تغییری نخواهد کرد و تنها خط خوراک لیبراتورهای اولیه از ماژول غیر فعال مسدود شده و یا شیرهای مربوط به این خط بسته می­شوند و اختلافی بین دوحالتی که یک یا دو ماژول در حال عملیات باشند وجود ندارد و این دو نیازمند راهنمای عمل مجزا نیستند.

  • کنترل ناخالصی­ها(آنتی­موان و بیسموت)

الکترولیت مس زدایی شده در سلول­های لیبراتور، می­تواند مجدداً برای لیچینگ لجن­ در اتوکلاو، بازگشت به مسیر گردش الکترولیت از طریق مسیر توزیع لجن یا ارسال به واحد انتیموان زدایی، استفاده شود. به خاطر سطح نسبتاً بالای انتیموان درآندهای خام(میانگینppm104)، انتظار می رود که نرخ تجمع Sb در سالن الکترولیز(در هر دو ماژول)Kg/day 30-25 باشد. این واحد، سطح این فلزات را در الکترولیت(با راندمان برداشت 95%)به گونه­ای کنترل می کند که مقدار بیشینه Sb در الکترولیت، g/l 3/0-25/0 باشد و یک محلول تمیز را به مخازن هر ماژول برگشت می دهد. زوائد حاصل از واحد Sb/Bi زدایی، برای فراوری  به واحد تصفیه ضایعات کارخانه ذوب ارسال می­شود.

همان­طور که تاکید شد”واحد حذف آنتی­موان” از لیبراتورهای ثالثیه تغذیه می­شود و رویه عملیاتی خاص خود را دارد و مستقل از عملکرد یک­ ماژولی یا دو ماژولی می­باشد و تنها تغییر این عملکرد روی نرخ خوراک و ظرفیت واحد خواهد بود.

  • مس­زدایی از لجن آندی
    • اتوکلاو لیچینگ تحت فشار

مس موجود در لجنی صاف شده، برای فرایندهای پایین دستی و منافع فروش، زیان آور می باشد. برای کاهش زمان لیچینگ و بهبود نتایج، لیچینگ تحت فشار در یک اتوکلاو با فشار اکسیژن، در طراحی دیده شده است. اتوکلاو نیاز به آماده سازی خوراک دوغاب اسیدی کننده به منظور بالا بردن محتوای اسید سولفوریک به میزان g/l 320-300 ، سیستمهای ایمنی و کنترل و یک فلش تانک رقیق ساز و خنک کن دارد. تقریباً در یک چرخه 4 ساعته، مس به سطح کم و پایدار(معمولاً کمتر از g/l 1)رسیده و قسمت عمده آرسنیک، تلوریوم و نیکل، بیرون کشیده می شود. پایان لیچینگ با آنالیز محلول لیچینگ، تعیین می شود.

به طور معمول، نمونه گیری از اتوکلاو نشان می­دهد که تلوریوم در حدود 95-90 % لیچینگ می شود. در حدود 60 % آرسنیک لیچینگ شده و 40 % در کیک باقی می­ماند. سایر عناصری که ممکن است به طور کامل لیچینگ شوند، نیکل و آهن می­باشند.

سلنیوم، آنتیموان، سرب، طلا و نقره در کیک لجنی باقی می مانند.

جدول زیر، برآوردی از عناصری که انتظار می رود در پایان واکنش، لیچ شوند را نشان می­دهد(مقادیر نشان داده شده به ازای یک چرخه کار می­باشند):

 

مقدار لیچ­نشده،کیلوگرم مقدار لیچ­شده،کیلوگرم وزن اولیه،کیلوگرم عناصر
3.40 416.60 420.0 Cu
0.40 8.00 8.40 Te
11.80 17.60 29.4 As
140.00 140.00 Se
21.00 21.00 Sb
32.20 32.20 Pb
68.60 68.60 Ag
2.80 2.80 Ni
9.80 9.80 Fe
1.40 1.40 Au
536.40 536.40 Other
815.2 454.80 1270 Total

 

پس از تکمیل، به منظور خنک و رقیق کردن محلول مسی تغلیظ شده، کل Batch  به مخزن فلش ریخته می­شود. اتوکلاو توسط یک PLC تحت نظارت، در حالت ناپیوسته، کنترل می­شود.

معیارهای اتوکلاو

– حجم کاری اتوکلاو %                        80

– حجم                                           m38

– Batch روزانه                                 1

– زمان لیچینگ هر Batch                4-3 ساعت

– دما                                             ˚C10±130

– فشار                                            bar5-3

– غلظت اسید سولفوریک اولیه              g/l320-300

– غلظت اسید سولفوریک نهایی             g/l150+100>

– خوراک لجن                                  Kg dry/d2540

– دوغاب لیچینگ(جامدات)                  %50 ماکزیموم.

  • چرخه تلورزدایی

تلور موجود در محلول، به سادگی به مس چسبیده و اگر کنترل نشود، در هر مقدار قابل تشخیص در الکترولیت، برای کیفیت مس کاتدی زیان آور می باشد و نمی توان اجازه داد که در مسیرهای پالایشگاه، جمع شود. برای بازیابی تلور از سمانته کردن محلول لیچینگ استفاده می­شود، که در آن، محلول گرم شده و درون یک سبد غوطه ور از تراشه­ها و قراضه­ های مس گردش می­کند. برای سهولت کار، می توان از تراشه های مس ماشین APM به جای پودر مس استفاده کرد. تلوراید مس، یک محصول قابل فروش می باشد.

معیارهای Cu2Te

– حداکثر مس فلش تانک                     g/l60

– دمای محلول                                ˚C100 >

– مقدار نهایی Te                             ppm5 >

  • خشک کردن و بسته بندی لجن

بعد از لیچینگ، الکترولیت و مس موجود در لجن توسط فیلتر کردن، شستشوی کیک، خشک کردن و فشرده سازی، زدوده می­شود. کیک فیلتر شده، حداکثر دارای 10 % رطوبت و یا آن مقداری که توسط فرایند کارخانه تعیین می شود، می­باشد. این مسیر گردش فیلتر، به صورت محلی در حضور اپراتور و در حالت Batch ، کار می کند و عملکرد فیلتر توسط PLC فیلتر، کنترل می­شود. لجنی آندی صاف شده، برای حمل به تأسیسات عمل آوری ضایعات، درون درام­ها یا کانتینرهای ایمن مقاوم به خوردگی، انداخته می­شوند.

معیارهای لجن خشک

– حداکثر Cu                                 %1

– حداکثر H2O                              %10

– مقدار سولفات باریوم                     TBC

آن­طور که در بالا تصریح شد”مس­زدایی لجن آندی” از “فیلتر پرس لجن خام” در ناحیه لجن تغذیه می­شود  و مستقل از عملکرد یک­ماژولی یا دو ماژولی می­باشد و تنها تغییر این عملکرد روی زمان کاری واحد خواهد بود و اختلافی بین دوحالتی که یک یا دو ماژول در حال عملیات باشند وجود ندارد و این دو نیازمند راهنمای عمل مجزا نیستند.

  • خدمات جانبی پالایشگاه
    • جدول خلاصه ) برای دو ماژول200KTPY )
مصرف نهایی تخمینی نرخ ساعتی طراحی شده(درجا) خدمات جانبی
356 t/day 14.2 tph بخار
223 m3/day ** آب داغ
58 m3/day 15 m3/hr آب شرب
45 m³/day 20 m³/hr آب املاح زدایی شده
1700 Nm³/hr هوای کارخانه
350 Nm³/hr هوای ابزار دقیق
450 Nm³/day 150 Nm³/hr اکسیژن
65 m3/day 20 m3/day *** کندانس بازگشتی
10.78 x 106 kWh per year Peak: 2,879

Connected: 3,458

A.C., kW M #1 برق
45.39 x 106 kWh per year Peak: 5,454

Connected: 1,859

AC for D.C. system, kW
5.16 x 106 kWh per year Peak: 1,222

Connected: 1,859

A.C., kW M #2
35.34x 106 kWh per year Peak: 3,954

Connected: 5,800

AC for D.C. system, kW

 

**آب گرم از میعانات پالایشگاه فراهم می شود.

***میعانات به طور معمول برای تولید آب گرم استفاده می­شود. در تابستان، تمام میعانات مصرف می شود، اما در زمستان که مصرف بخار زیاد است، قسمتی از میعانات، به عنوان آب خوراک بویلر، برگشت داده می شود.

 

  • مصرف کننده های خدمات جانبی و نرخ­های مصرف- برآوردهای اولیه برای راه اندازی کارخانه

مصرف کننده های بخار و نرخ مصرف نرمال و طراحی: (برای دو ماژول 2000KTPY)

توضیح دما نرخ مصرف فشار تجهیز ردیف
°C تن در روز تن در ساعت بار
 (**) عادی طراحی  (*)طراحی
استفاده مداوم 160 90.0 110.0 6.0 5.0 مبدل حرارتی

Module 1

1
استفاده مداوم 160 90.0 110.0 6.0 5.0 مبدل حرارتی

Module 2

2
Intermittent use 160 0 – 12.0 20.0 0.5 5.0 مبدل حرارتی لیبراتورها 3
12 ساعت در روز 160 0 – 23.0 27.0 2.3 5.0 ماشین کاتد کنی 4
8 ساعت در روز 160 0 – 2.4 3.0 0.4 5.0 ماشین شستشوی آند 5
1 ساعت در روز 160 0 – 2.0 3.0 3.0 5.0 اتوکلاو 6
219 مجموع
0.93 ضریب استفاده
204.0 مصرف کلی تابستان
زمستان،هر دو ماژول(تنها شش ماژول) 160 100.0 130.0 6.0 5.0  Make-upواحد هوای 7
319 مصرف زمستانی
0.93     ضریب استفاده
297.0     مصرف کلی زمستان
+ 20% عادی 160   356 14.2 5.0 طراحی
(*)توجه: نرخهای ساعتی طراحی، نرخهای لحظه­ای هستند و برای برآورد خط استفاده می شوند. نرخ روزانه طراحی، برای طراحی تأمین بخار استفاده می شود.

(**)توجه: نرخ روزانه نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

 

 مصرف کننده های آب داغ و نرخ­های مصرف:

Nr Equipment

description

Consumption rates Temp Press. Comments
M3 / day M3 / hour °C Barg
Normal Design Design (*)
1. Commercial cell washing 56.0 56.0 7.0 70 3 – 4 40 cells, each cell washed in 10-12 min, daily
2. Liberator cell washing 22.4 24 4.0 70 3 – 4 Infrequent use, once every 7-10 days
3. Contact Cleaning 16.0 16.0 0.5 70 3 – 4 Daily Use
4. Reagents preparation 12.0 12.0 12.0 70 3 – 4 Daily Use
5. Cathode Wash & Stripping Machine 72.0 72.0 6.0 70 3 – 4 12 hrs/day

(6hrs /shift)

6. Electrolyte Polishing Filters Washing 41.8 50.0 41.8 70 5 – 7 Estimated daily use, 20-30 min per filter
7. Slimes Overflow Polishing Filter Washing 6.0 8.0 11.4 70 5 – 7 1-2 cycles per day, 20-30 min each wash
8. Decant Tanks Make-up 10.0 10.0 10.0 70 3 – 4 Infrequent use
9. Raw Slimes Filter press 5.0 6.0 7.0 70 5 – 7 2 cycles per day included
10 Decopperizing Feed Tank 3.55 6.0 12.0 70 3 – 4 Infrequent use
11 Decopperizing Slimes Filter Press 5.0 6.0 7.0 70 5 – 7 1 cycle per day
12 Copper Telluride Filter press 3.0 4.0 7.0 70 5 – 7 0.5 m3/cycle, 6 cycles per day
13 Cell Clean-out Filter press 5.0 6.0 7.0 70 5 – 7 Infrequent use, once every 7-10 days
Estimated daily use 200.0
Estimated daily infrequent use 39.0
Infrequent use factor 0.6
Daily infrequent use 23.4
Total estimated daily use 223.4
Available steam condensate, summer 204.0
Demineralized water make-up , summer 19.0 23.0 23.0
Available  steam condensate, winter 297.0
Estimated HW return to BFW plant, winter season (**) 74.0 90.0 20.0 70 5 – 7 HW shows a negative balance in summer season
          (*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخ­های لحظه ای هستند و برای برآورد خط استفاده می شوند.

(**)توجه: زمانی­که میعانات بخار در دسترس باشد، به واحد BFW بازگشت داده می شود.

(***)توجه: آب گرم از میعانات پالایشگاه فراهم می شود و نه از خارج Battery limit.

 

 

  • مصارف آب آشامیدنی و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY)

 

Nr. Potable Water Usage Description Consumption rates Press Comments
m3/person & day Estimated personnel Projected water use Barg
Normal Design   m3 /day
1. Washrooms 0.018 0.022 90 1.65 – 2.0 3.0
2. Water drinking 0.0025 0.004 90 0.23 – 0.36 3.0
3. Q.C. Lab water use 0.010 0.030 90 0.9 – 2.7 3.0
4. Emergency Showers 0.05 0.08 90 4.5 – 7.2 3.0
5. Miscellaneous use 0.015 0.025 90 1.35 – 2.25 3.0
6. System losses 0.005 0.010 90 0.45 – 0.9 3.0
7. رستوران،ساختمان،انبار و غیره 43 3.0
 (*)مصرف کلی طرح 58 نرخ ساعتی طراحی برای تامین آب شرب m3/hr 21 تخمین زده شده است،یا مقدار معادل آن یا میزان مصرف هم­زمان سه دوش ایمنی

 

 

  • موارد مصرف آب املاح­زدایی شده و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY)

 

Nr. Equipment

description

Consumption rates Temp Press Comments
m3 per day m3 per hour °C Barg
Normal (**) Design (*) Design (*)
1. Make-up to Hot water Tank 15.0 20.0 20.0 Amb. 3 – 4 Intermittent use
2. Sb Removal Systems 10.0 13.0 10.0 Amb. 3 – 4 Estimated 80% of the annual refinery operating time
3 Flash Cooling Tank 7.0 10.0 15.0 Amb. 3 – 4 Batch type use
4 Miscellaneous Users (Scrubbers, Trans/rectifier cooling system,Autocalve Sealing) 1.0 2.0 1.0 Amb 3 – 4 Infrequent use
5 Total estimated usage 38 45 20.0 Amb. 3 – 4
(*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخ­های لحظه ای هستند و برای برآورد خط، استفاده می شوند. نرخ طراحی روزانه برای طراحی عرضه خدمات جانبی استفاده می شود.

(**)توجه: نرخ روزانه نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

 

کیفیت آب املاح­زدایی شده:

Demineralized water quality: Conductivity: < 1 µS/cm, pH = 7 – 8, TDS < 1 PPM, Silica (SiO2) < 0.1 PPM, Chlorides (Cl) < 0.02 PPM, Carbonates (CO3) < 0.02 PPM, Bicarbonates (HCO3) < 0.05 PPM, Alkalinity M < 5 PPM (CaCO3), Organics < 0.01 PPM.

 

  • موارد مصرف هوای کارخانه و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY)

 

Nr. Plant air users Projected volume flow, Nm3/hr Comments
Normal (***) Design (*)
1. Cathode Wash & Stripping Machine 170 220 From supplier – 12 hrs /day basis
2. Anode Preparation & Scrap Wash Machine 10 50
3. Electrolyte Polishing Filter (Module 1) 420 450 From supplier – 25-30 min/cycle
4. Electrolyte Polishing Filter (Module 2) 420 450 From supplier – 25-30 min/cycle
5. Slimes Overflow Polishing Filter 200 300 From supplier – 35-40 min/cycle
6. Decopperizing Filter Press 120 300 From supplier – 15-20 min/cycle
7. Anode Slimes Filter Press 200 300 From supplier – 15-20 min/cycle
8. Copper Telluride Filter press 60 100 From supplier – 15min/cycle
9. Cell Clean-out Filter Press 200 300 From supplier – 15-20 min/cycle
10. Miscellaneous Users (air diaphragm pumps, field hose stations, etc) 40 200
Total instant usage 1,840 2,670
Coefficient of usage       0.65 (**)  
Corrected instant usage rate 1,200 1,700
(*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخ­های لحظه­ای هستند و برای برآورد خط و عرضه خدمات جانبی استفاده می شوند.

(**)توجه: نرخ کلی مصرف با فرض اینکه در یک زمان، چندین تجهیز اصلی سرویس داده شوند.

(***)توجه: نرخ مصرف نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

کیفیت هوای کارخانه:

Pressure 5-7 barg, temperature: 10-50 °C, quality according to ISO 8573-1 class 4.6.4, solids particle size: max 15 micron, concentration max 8 mg/m3, dew point -40 0C, oil content max 5 mg/m3

  

  • هوای ابزار دقیق و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY) 
Nr. Plant air users Projected volume flow, Nm3/hr Comments
Normal Design (*)
1. Cathode Wash & Stripping Machine 10 20
2. Anode Scrap Wash Machine 10 20
3. Anode Preparation Machine 10 20
4. Electrolyte Polishing Filters (both modules) 20 40
5. Slimes Overflow Polishing Filter 10 20
6. Decopperizing Filter Press 10 20
7. Anode Slimes Filter Press 10 20
8. Copper Telluride Filter Press 10 20
8. Cell Clean-out Filter Press 10 20
9. Shorting Switches (both modules) 10 20
10. Miscellaneous Users 40 80
11. Automation, instruments, valves (both modules) 100 200
Total instant/peak usage 250 500
Coefficient of usage 0.7  
Corrected instant usage rate 175 350
(*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخهای لحظه ای هستند و برای برآورد خط و طراحی عرضه خدمات جانبی استفاده می شوند.

(**)توجه: به جز تعدادی از ابزار دقیق و شیرها، بیشتر هوای مصرفی ابزار دقیق، به صورت نوبتی یا Batch می باشد.

(***)توجه: نرخ مصرف نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

 

کیفیت هوای ابزار دقیق:

Pressure 5-7 barg, temperature: 10-50 0C, quality according to ISO 8573-1 class 3.2.3, solids particle size: max 5 micron, concentration max 5 mg/m3, dew point -40 0C, oil content max 1 mg/m3

 

  • موارد مصرف اکسیژن و نرخ­های مصرف(برای دو ماژول 200KTPY)
Nr. Oxygen users Projected volume flow, Nm³/hr Projected annual rate, Nm³/yr Comments
   
1. Decopperizing Autoclave 150 130,000
کیفیت اکسیژن:

Pressure: 5-6 barg, temperature: 10-40°C, min 99.0 % purity.

 

 

  • مصرف برق (برای دو ماژول 200KTPY)

 

Nr. Electrical Usage kW Projected annual usage Comments
Peak Connected 106 kWh
1. Module #1 A.C. 2,879 3,458 10.78
2. A.C. for D.C. system 5,454 8,050 45.39
3. Module #2 A.C. 1,222 1,859 5.16
4. A.C. for D.C. system 3,954 5,800 35.34
Total Peak at Battery Limit 13,509

جدول خلاصه(برای یک ماژول 100KTPY)

Utility Design Hourly Flowrate

(Instantaneous)

Estimated Maximum Consumption
Steam 8.5 tph 200 t/day
Potable Water 13.5 m³/hr 31.5 m3/day
Demineralized Water 30 m³/hr 30 m³/day
Plant Air 1,110 Nm³/hr 1,110 Nm³/hr
Instrument Air 240 Nm³/hr 240 Nm³/hr

 **آب گرم از میعانات پالایشگاه فراهم می شود.

***میعانات به طور معمول برای تولید آب گرم استفاده می­شود. در تابستان، تمام میعانات مصرف می شود، اما در زمستان که مصرف بخار زیاد است، قسمتی از میعانات، به عنوان آب خوراک بویلر، برگشت داده می شود.

  • مصارف بخار(برای یک ماژول 100KTPY)

مصرف کننده های بخار و نرخ مصرف عادی و طراحی:

Nr Equipment

description

Consumption rates Temp Press. Comments
Ton per day Ton per hour °C Barg
Normal (**) Design Design (*)
1. Commercial cell heat exchanger Module 1 90.0 110.0 6.0 160 5.0 Continuous use
3. Liberator cell heat exchanger 0 – 12.0 20.0 0.5 160 5.0 Intermittent use
4. Cathode Stripping Machine 0 – 23.0 27.0 2.3 160 5.0 6 hours per day
5. Anode Scrap Wash Machine 0 – 2.4 3.0 0.4 160 5.0 4 hours per day
Summer Subtotal 127
Utilization Factor 0.93
Projected total consumption

Summer

119.0
6. Make- up air units 50.0 65.0 3.0 160 5.0 Winter time, (3 units only)
Winter Subtotal 177
Utilization Factor 0.93    
Projected total consumption

Winter

165.0    
Design   200 8.5 160 5.0 Normal + 20%
(*)توجه: نرخ­های ساعتی طراحی، نرخ­های لحظه­ ای هستند و برای برآورد خط استفاده می­شوند. نرخ روزانه طراحی، برای طراحی تأمین بخار استفاده می شود.

(**)توجه: نرخ روزانه عادی، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

 مصرف ­کنندگان آب داغ و نرخ مصرف(برای یک ماژول 100KTPY) 

Nr Equipment

description

Consumption rates Temp Press. Comments
M3 / day M3 / hour °C Barg
Normal Design Design (*)
1. Commercial cell washing 28.0 28.0 7.0 70 3 – 4 40 cells, each cell washed in 10-12 min, daily
2. Liberator cell washing 11.2 12 4.0 70 3 – 4 Infrequent use, once every 7-10 days
3. Contact Cleaning 8.0 8.0 5.0 70 3 – 4 Daily Use
4. Reagents preparation 6.0 6.0 6.0 70 3 – 4 Daily Use
5. Cathode Wash & Stripping Machine 42.0 42.0 7.0 70 3 – 4 6 hrs/day
6. Electrolyte Polishing Filters Washing 20.0 30.0 33.8 70 5 – 7 Estimated daily use, 20-30 min per filter
7. Slimes Overflow Polishing Filter Washing 6.0 8.0 11.4 70 5 – 7 1-2 cycles per day, 20-30 min each wash
8. Decant Tanks Make-up 5.0 10.0 10.0 70 3 – 4 Infrequent use
9. Raw Slimes Filter press 10.0 15.0 15.0 70 5 – 7 2 cycles per day included
10 Decopperizing Feed Tank 3.55 6.0 12.0 70 3 – 4 Infrequent use
11 Decopperizing Slimes Filter Press 10.0 15.0 15.0 70 5 – 7 1 cycle per day
12 Copper Telluride Filter press 3.0 4.0 12.0 70 5 – 7 0.5 m3/cycle, 3 cycles per day
13 Cell Clean-out Filter press 10.0 15.0 15.0 70 5 – 7 Infrequent use, once every 7-10 days
Estimated daily use 133.0
Estimated daily infrequent use 14.6
Infrequent use factor 0.6
Daily infrequent use 9.0
Total estimated daily use 142.0
Available  steam condensate, summer 119    
Demineralized water make-up , summer 23.0 30.0 30.0
Available  steam condensate, winter 165.0    
Estimated HW return to BFW plant, winter season (**) 23.0 30.0 20.0 70 5 – 7 HW shows a negative balance in summer season
          (*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخ­های لحظه ای هستند و برای برآورد خط استفاده می شوند.

(**)توجه: زمانی­که میعانات بخار در دسترس باشد، به واحد BFW بازگشت داده می شود.

(***)توجه: آب گرم از میعانات پالایشگاه فراهم می شود و نه از خارج Battery limit.

 

  • موارد مصرف آب شرب (برای یک ماژول 100KTPY)
Nr. Potable Water Usage Description Consumption rates Press Comments
m3/person & day Estimated personnel Projected water use Barg
Normal Design   m3 /day
1. Washrooms 0.018 0.022 50 0.90 – 1.10 5.0
2. Showering 0.0025 0.004 50 1.25 – 0.2 5.0
3. Other personal hygiene 0.020 0.030 50 1.0-1.50 5.0
4. Kitchen Cooking/cafeteria 0.100 0.120 50 5.0-6.0 5.0
5. Water drinking 0.002 0.003 50 0.10-0.15 5.0
6. Dish Washing 0.007 0.010 50 0.35-0.50 5.0
7. Q.C. Lab water use 0.010 0.030 50 0.50 – 1.50 5.0
8. Plant landscaping care 0.050 0.080 50 2.50-4.0 5.0
9. Emergency Showers 0.04 0.050 50 2.0– 2.5 5.0
10. Miscellaneous use 0.015 0.025 50 0.75 – 1.25 5.0
11. System losses 0.005 0.010 50 0.25 – 0.50 5.0
مصرف کلی طرح 22.35-31.50 نرخ ساعتی طراحی برای تامین آب شرب m3/hr 5/13 تخمین زده شده است،یا مقدار معادل آن یا میزان مصرف هم­زمان سه دوش ایمنی

 

مصرف آب آشامیدنی بر اساس موارد قبلی و تعداد تخمینی پرسنل پالایشگاه اعم از کارمندان،اپراتورها و غیره می­باشد.

  • موارد مصرف آب املاح­زدایی شده و نرخ­های مصرف 
Nr. Equipment

description

Consumption rates Temp Press Comments
m3 per day m3 per hour °C Barg
Normal (**) Design (*) Design (*)
1. Make-up to Hot water Tank 23.0 25.0 25.0 Amb. 3 – 4 Intermittent use
2. Flash Cooling Tank 7.0 10.0 15.0 Amb. 3 – 4 Batch type use
3. Miscellaneous Users (Scrubbers, Trans/rectifier cooling system, Autocalve Sealing) 1.0 2.0 1.0 Amb 3 – 4 Infrequent use
Total estimated usage 31 35 20.0 Amb. 3 – 4
(*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخ­های لحظه ای هستند و برای برآورد خط، استفاده می شوند. نرخ طراحی روزانه برای طراحی عرضه خدمات جانبی استفاده می شود.

(**)توجه: نرخ روزانه نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

  • مصارف هوای کارخانه و نرخ مصرف: 
Nr. Plant air users Projected volume flow, Nm3/hr Comments
Normal (***) Design (*)
1. Cathode Wash & Stripping Machine 170 220 From supplier – 12 hrs /day basis
2. Anode Preparation & Scrap Wash Machine 10 50
3. Electrolyte Polishing Filter 420 450 From supplier – 25-30 min/cycle
4. Slimes Overflow Polishing Filter 200 300 From supplier – 35-40 min/cycle
5. Decopperizing Filter Press 120 300 From supplier – 15-20 min/cycle
6. Anode Slimes Filter Press 200 300 From supplier – 15-20 min/cycle
7. Copper Telluride Filter press 60 100 From supplier – 15min/cycle
8. Cell Clean-out Filter Press 200 300 From supplier – 15-20 min/cycle
10. Miscellaneous Users (air diaphragm pumps, field hose stations, etc) 40 200
Total instant usage 1,420 1,700
Coefficient of usage       0.65 (**)  
Corrected instant usage rate 925 1,100
(*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخهای لحظه ای هستند و برای برآورد خط و طراحی عرضه خدمات جانبی استفاده می شوند.

(**)توجه: به جز تعدادی از ابزار دقیق و شیرها، بیشتر هوای مصرفی ابزار دقیق، به صورت نوبتی یا Batch می باشد.

(***)توجه: نرخ مصرف نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

کیفیت هوای کارخانه:

Pressure 5-7 barg, temperature: 10-50 °C, quality according to ISO 8573-1 class 4.6.4, solids particle size: max 15 micron, concentration max 8 mg/m3, dew point -40 0C, oil content max 5 mg/m3

 

  • مصارف هوای ابزار دقیق و نرخ مصرف: 
Nr. Plant air users Projected volume flow, Nm3/hr Comments
Normal Design (*)
1. Cathode Wash & Stripping Machine 10 20
2. Anode Scrap Wash Machine 10 20
3. Anode Preparation Machine 10 20
4. Electrolyte Polishing Filters 10 20
5. Slimes Overflow Polishing Filter 10 20
6. Decopperizing Filter Press 10 20
7. Anode Slimes Filter Press 10 20
8. Copper Telluride Filter Press 10 20
8. Cell Clean-out Filter Press 10 20
9. Shorting Switches 5 10
10. Miscellaneous Users 20 40
11. Automation, instruments, valves 50 100
Total instant/peak usage 161 340
Coefficient of usage 0.7  
Corrected instant usage rate 113 240
(*)توجه: نرخ­های طراحی ساعتی، نرخهای لحظه ای هستند و برای برآورد خط و طراحی عرضه خدمات جانبی استفاده می شوند.

(**)توجه: به جز تعدادی از ابزار دقیق و شیرها، بیشتر هوای مصرفی ابزار دقیق، به صورت نوبتی یا Batch می باشد.

(***)توجه: نرخ مصرف نرمال، یک نرخ میانگین برآوردی می باشد.

کیفیت هوای ابزار دقیق:

Pressure 5-7 barg, temperature: 10-50 0C, quality according to ISO 8573-1 class 3.2.3, solids particle size: max 5 micron, concentration max 5 mg/m3, dew point -40 0C, oil content max 1 mg/m3

کنترل و متغیرهای عملیات

    • فلسفه کنترل سیستم

کارکرد و ساختار سیستم

ساختار سیستم اتوماسیون، عبارتست از فن آوری مبتنی بر استانداردها که از یک سیستم ارتباطی که شامل اترنت، Profibus DP ، Profibus PA و تجهیزات سیم کشی شده میدانی می باشد، تشکیل شده است.

سیستم، شامل خط مشی محاسباتی “Off the Shelf”، نرم افزار ویندوز مایکروسافت و سیستمهای عامل سرورهای ویندوز و OLE/OPC برای اتصال بین سیستمهای داخلی مختلف از فروشنده های مختلف می باشد.

تجهیزات میدانی یا به I/O مربوطه سیم کشی شده یا اینکه از طریق حلقه های Profibus PA توسط جفتگرها با باس Profibus DP ارتباط برقرار می کنند.

سیستم اتوماسیون به سه سطح، تقسیم بندی شده است:

  • (سطح صفر) تجهیزات میدانی و ابزار دقیق فرایند
  • (سطح یک) کنترل مواد و فرایند
  • (سطح دو) نظارت و کنترل عملیات سایت

سیستم ارتباطی پیوسته، به بخش­های Profibus PA برای تجهیزات میدانی سازگار، بخش­های Profibus DP برای VFD ها و 4 شبکه اترنت (از 1 تا 4) تقسیم بندی شده است، همانطور که در زیر نشان داده شده است:

  • ( Profibus PA و/یا سیم کشی شده) تجهیزات میدانی و ابزار دقیق
  • (بخش Profibus DP )
  • (بخش اترنت 1) جابجایی متریال و سالن الکترولیز
  • (بخش اترنت 2) ناحیه فرایندی، کنترل گردش الکترولیت
  • (بخش اترنت 3)لجن، لیبراتورهای مرحله دوم و سوم و APU
  • (بخش اترنت 4) کنترل عملیات

سیستم تشکیل شده است از:

  • کنترل کننده­های منطقی قابل برنامه ریزی
  • کنترل کننده­های اتوماسیون فرایند
  • کنسول­های عملیاتی
  • ایستگاههای مهندسی
  • سرور OPC
  • رابطهای ماشین- انسان (HMI)
  • سیستم اداره اطلاعات کارخانه، و
  • ابزار دقیق میدانی که هر جا عملی باشد به تکنولوژی Fieldbus مجهز شده است.

به طور کلی، کنترل کننده­های اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PAC) یا کنترل کننده های منطقی قابل    برنامه ریزی (PLC) به کنترل و اداره تجهیزات مکانیکی که بصورت بسته از طرف فروشنده تهیه شده است، اختصاص داده شده است.

این کنترل کننده­ها، ساده و بدون افزونگی پردازنده، اما مجهز به HMI محلی می باشند.

جرثقیل سالن الکترولیز، ماشین کاتدزدایی، ماشین آماده­سازی آند، ماشین شستشوی آند قراضه و رکتیفایرها به سیستم­های کنترل با PLC کابینت دار و ایستگاه­های عملیاتی HMI مجهز می­باشند. تجهیزات به طور محلی از این ایستگاه­های عملیاتی، راه اندازی و نظارت می شوند.

جرثقیل­های پالایشگاه به وسیله یک لینک اطلاعات بی­سیم Ghz 2/4 و پروتکل اترنت، متصل می­شوند. سیستم­های ارتباطی بی سیم به منظورتضمین سازگاری و قابلیت اعتماد سیستم­های ارتباطی، طراحی و نصب شده است.

هماهنگی و انتقال دستور کار و ارتباط بین جرثقیل سالن الکترولیز، واگن­ های انتقال، ماشین کاتدزدا، ماشین آماده­سازی آند و ماشین شستشوی آند قراضه از طریق کنترل کننده اصلی جابه­جایی مواد (MHMC) که توسط بخش اترنت شماره 1# عمل می­کند، برقرار می شود.

کنترل کننده اصلی جابه­جایی مواد(MHMC)

این کنترل کننده  MHMC که با سیستم SCADA تکمیل شده است، بعنوان یک جمع آوری کننده داده های متمرکز برای همه اطلاعات مرتبط با تجهیزات جابجایی مواد(جرثقیل سالن الکترولیز، واگنهای انتقال و دستگاههایی که در جابجایی مواد و الکترود درگیر هستند) عمل می کند.

کنترل کننده اصلی اداره فرایند(PHMC)

کنترل گردش الکترولیت در یک کنترل کننده مستقل به نام کنترل کننده اصلی اداره فرایند(PHMC)مستقر می باشد. این کنترل کننده، کلیه عملیات اداره فرایند و الکترولیت را نظارت می کند.

PHMC که با سیستم SCADA تکمیل شده است، از طریق اتصال به PLCها، رکتیفایرها و پالیشینگ فیلتر را(که بصورت بسته توسط فروشنده تأمین شده است)از طریق شبکه اترنت شماره 2# کنترل می کند. کنترل مستقیم thruster firing، چرخه های فیلتر و غیره تحت کنترل PLCهای محلی می باشد. PHMCعملیات را مانیتور کرده و مواردی نظیر توقف اضطراری(E-Stop) و کنترل فرایند سراسری را کنترل می کند.

همچنین این PHMC از طریق مراکز کنترل از راه دورIO به تمام دستگاههای میدانی مرتبط می باشد تا تمام دستگاههای فیزیکی کارخانه را که به fieldbus یا رابط هوشمند مجهز نمی باشند، وصل کند.

کنترل کننده اصلی ناحیه لجن(SAMC)

کنترل کننده اصلی ناحیه لجن، یک PAC/PLC دیگر با قابلیت redundant می­باشد که در یک منطقه ایمن و خارج از محدوده پرسنل غیر ضروری قرار گرفته و برخی از دستورالعملهای مختلف کنترلی را بکار می گیرد. PACهای به­کار برده شده در این ناحیه نیز به HMI اپراتور و یک سیستم جداگانه SCADA مجهز شده تا تمام فعالیتهایی که در این سیستم انجام شده است را ثبت کند. این سیستم از طریق بخش اترنت شماره 3# عمل می کند.

ناحیه لیبراتور مرحله دوم و سوم تشابهاتی با ناحیه لجن دارد. کنترل فعالیتهای محلی توسط اپراتور، از طریق استفاده از HMI محلی، امکان پذیر خواهد بود.

همه تجهیزات فوق از طریق چهار بخش اترنت صنعتی با شماره های 1 تا 4 به یکدیگر متصل شده اند. در صورت نیاز مالک، بخش اترنت پنجم با شماره 5، به منظور اهداف تجاری مورد استفاده قرار می گیرد و قادر به برقراری ارتباط با عملیات کارخانه از طریق سرورهای OPC یا SQL پشتیبان، می باشد.

بخش­های شبکه اترنت

بخشهای شبکه اترنت، هم شامل فیبر نوری و هم کابل مسی می باشند.

ارتباطات در دامنه سطح 1، از طریق حلقه های فیبر نوری صورت می گیرد .

ارتباطات در دامنه سطح 2، از طریق کابل مسی redundant برقرار می گردد.

بخش شماره 1# اترنت، شامل یک حلقه فیبر نوری می­باشد که منحصراً به ارتباطات و انتقال داده­ها بین کنترل کننده اصلی جابه­جایی مواد(MHMC) جرثقیل و سایر تجهیزات جابجایی مواد، اختصاص یافته است، شامل:

  • ماشین کاتد زدایی
  • ماشین آماده سازی آند
  • ماشین شستشوی آند قراضه

بخش شماره 2# اترنت شامل یک حلقه فیبر نوری می باشد و اجازه ارتباطات و انتقال داده ها مابین کنسول­های عملیاتی(نصب شده در اتاق کنترل اصلی) و PLC تجهیزاتی مانند فیلتر­پرس­ها، فیلترهای تصفیه، رکتیفایرها، سیستم­های پایش ولتاژ سلول­ها و سیستم نظارتی فیدرهای KV20 پالایشگاه را از طریق کنترل کننده اصلی اداره فرایند(PHMC)، می دهد.

بخش شماره 3# اترنت نیز شامل یک حلقه فیبر نوری می باشد که برای ارتباطات و انتقال داده ها ما بین کنترل کننده اصلی ناحیه لجن(SAMC) و سایر بستههای فرایندی مانند فیلتر پرسها، رکتیفایرهای لیبراتور و واحد خالص سازی اسید، بکار می رود.

بخش شماره 4# اترنت، از کابل مسی redundant تشکیل شده و اجازه ارتباطات و انتقال داده ها مابین تمام کنسولهای عملیاتی و کنترل کننده های فرایند، یعنی کنترل کننده اصلی جابجایی مواد(MHMC)، کنترل کننده اصلی اداره فرایند(PHMC) و کنترل کننده اصلی ناحیه لجن(SAMC) را می دهد.

 

  • فلسفه عملیات

ماشینها، جرثقیل سالن الکترولیز و واگنهای انتقال

ماشینهای آماده سازی آند، کاتدزدایی، شستشوی آند قراضه، واگن­های انتقال و جرثقیل سالن الکترولیز اصولاً توسط فرمان­هایی که از یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی(PLC)از طریق حسگرهای مکانی یا سیگنال­های دیگر که در نواحی مختلف ماشین­ها قرار گرفته اند، آغاز می شوند، کار می­کنند.

هر ماشین، PLC  خودش را دارد که با ایستگاه های عملیاتی هر ماشین از طریق شبکه ارتباطیش متصل  می باشد.

درجه اتوماسیون، ماشین­ها را قادر می سازد که بدون دخالت اپراتور، عمل کرده و فرایندشان را کنترل کنند، هرچند که بر عملکرد ماشین و کیفیت محصول به طور دائمی نظارت می شود.

در جابه­جایی کاتد، یک سیستم برچسب زنی اختصاصی شامل شماره، وزن، سلول و پارت تولیدی مربوطه برای هر بسته، در نظر گرفته شده است.

نظارت بر عملکرد هر ماشین از طریق ایستگاههای عملیاتی HMIکابینت دار، صورت می گیرد.

در زیر، برخی از فعالیت­هایی که توسط سیستم اداره و کنترل خودکار پالایش به روش الکترولیز، پشتیبانی می­شود، ذکر شده است:

 

  • عملیات سلول­ها:

– ثبت تاریخچه تعویض آند، تعویض کاتد و فواصل تمیزکاری.

– رکتیفایرها، سوئیچهای اتصال کوتاه و عملکرد آنها و عملیات جابجایی مواد(جرثقیل).

 

  • پایش ولتاژ و جریان:

– پایش ولتاژ تمامی سلول­ها در فواصل زمانی از پیش تعیین شده و بررسی سطوح کم ولتاژ در همه سلولها برای ردیابی اتصال کوتاه.

– پایش ولتاژ مدارها و سکشن­ها

– پایش جریان هر سکشن

– پایش جریان اتصال منفی

 

  • ثبت دما:

– اندازه گیری و ثبت دمای الکترولیت در سلول­ها

 

  • نظارت بر عملیات کنترل از راه دور و سوئیچ­های اتصال کوتاه:

– فرمان باز و بسته کردن از راه دور

– پایش وضعیت باز و بسته کردن

– پایش وضعیت الکترونیکی مربوطه

 

  • ثبت و برنامه ریزی:

– تعیین تعداد آندهای مورد نیاز برای بازه زمانی مشخص که از زمان سفارش تولید و حواله کردن آن تعداد آند به کارخانه  ذوب، آغاز می شود.

– تعیین منحنی مصرف بار بر اساس نرخ برق(روز/شب) و سفارشات تولید.

– محاسبه آمپر- ساعت کلی به ازاء هر سلول.

– محاسبه مصرف KAh و KWh کلی.

– محاسبه مقدار مس تولیدی هر سلول به ازاء هر برداشت کاتد و محاسبه مصرف KWh و راندمان جریان به ازاء هر تن مس.

– صدور گزارشهای تولید.

 

  • عملیات جرثقیل سالن الکترولیز:

– مکان یابی خودکار جرثقیل سالن الکترولیز با توجه به برنامه ریزی روزانه جابجایی الکترود.

– پایش مسافت طی شده.

– تأیید موقعیت با توجه به سفارش صادر شده و اعلان هشدار در صورت جستجوی ناموفق.

– کنترل قلاب بالابرنده با توجه به سفارش صادر شده(شامل برداشتن کاتدها، جایگذاری آندها یا جایگذاری  کاتدهای خام جدید).

– پایش وضعیت عایق الکتریکی بین سالن الکترولیز و قلاب بالابرنده.

– پایش همه لیمیت سوئیچهای حرکتی و اینترلاکهای مورد نیاز برای عملکرد مناسب جرثقیل سالن الکترولیز.

– اداره کردن و اینترلاک فرمانهای دستی تولید شده از کنترل پنل.

  • عملیات ماشین­های آماده سازی آند و کاتدزدایی:

– کنترل مراحل منطقی ماشینها.

– پایش وضعیت تمامی لیمیت سوئیچهای حرکتی و اینترلاک مورد نیاز برای عملکرد مناسب ماشینها.

– ثبت اوزان فرایندی.

– استامپ زدن الکترودها شامل شماره، وزن، سلول و پارت تولیدی مربوطه.

 

  • عملیات واگن انتقال:

– کنترل حرکت جرثقیل سالن الکترولیز و هماهنگ کردن توالی منطقی مورد نیاز برای آندها، کاتدها، کاتدهای خام و آند قراضه.

– پایش وضعیت تمامی لیمیت سوئیچهای حرکتی و اینترلاک مورد نیاز برای عملکرد رضایت بخش واگن انتقال.

– پایش میزان بکارگیری.

 

  • عملیات رکتیفایرها:

– تغییر منبع جریان و ولتاژ DC.

– پایش و ثبت KAh، KVhوKWh.

– پایش وضعیت و ضبط رویدادها.

به منظور حفظ سوابق هر کاتدی که تولید می شود، سیستم شناسایی و ردیابی قطعی آند/کاتد از طریق رابط، به کنترل کننده های تجهیزات جابجایی الکترود، وصل شده است.

ردیابی در واقع به مفهوم توانایی دنبال کردن مسیر، پایش و ثبت QA/QC از متریال خام، به انضمام شناسایی آندهای استفاده شده تا محصول نهایی و همچنین از محصول نهایی تا مصرف کننده، می باشد.

سیستم ردیابی، تمهیداتی را جهت تعقیب الکترود(شامل مبدأ، سری ورودی، سری خروجی، مقصد، ماشینهای مورد استفاده، اپراتورها، شیفتهای کاری و غیره)به منظور اطلاع اپراتور در زمانیکه یک عدم انطباق یا مشکلات دیگر رخ می دهد، فراهم می نماید. سیستم ردیابی همچنین از طریق ساده کردن فهم فرایند و اقدامات اصلاحی لازم، تحلیل علت و معلول را تسهیل می نماید.

 

کنترل فرایند گردش الکترولیت

کنترل گردش الکترولیت بر اساس سیستمهای کنترل فرایندی باز می باشد.

وظایف این سیستم شامل موارد زیر می باشد:

  • پایش جریان الکترولیت
  • کنترل جریان بخار ورودی به مبدلهای حرارتی به منظور نگداری دمای الکترولیت در مقادیر از پیش تعیین شده.
  • کنترل همه موتورها و شیرهای قطع جریان.
  • کنترل دوز واکنشگرها، آب و اسید سولفوریک.
  • کنترل سطح مخازن.
  • کنترل و پایش دهی جابجایی لجنی آندی .
  • نظارت و پایش دهی، از طریق ایستگاههای عملیاتی(HMI)که در اتاق کنترل اصلی نصب شده، انجام می­شود.

 

  • حالت­های عملیات

کلیات

اینترلاک­ها به سه گروه بزرگ تقسیم می شوند:

  • اینترلاک جهت ایمنی و حفاظت از تجهیزات
  • اینترلاک فرایندی
  • اینترلاک اجازه دهنده

اینترلاک­های اجازه دهنده و فرایندی، در حالت تعمیر و نگهداری موضعی، غیر فعال خواهند شد.

اینترلاک­های ایمنی و حفاظت از تجهیزات، به صورت دائمی فعال خواهند بود.

 

جابجایی الکترولیت یا کنترل فرایند

در خصوص کنترل محلی تجهیزات، دو حالت کنترلی متفاوت وجود دارد:عملیاتی و نگهداری. حالت عملیاتی به اپراتور محلی اجازه می دهد که راه اندازی و توقف تجهیزات میدانی را از طریق یک ایستگاه عملیاتی محلی(HMI)، انجام دهد. در این حالت، اینترلاکهای فرایندی و اجازه دهنده، فعال خواهند بود. با انتخاب حالت “دستی” بر روی HMI و فعال بودن همه اینترلاکها، اپراتور می تواند همه تجهیزات میدانی را راه اندازی یا متوقف کند.

حالت نگهداری، در ابتدا می بایست توسط اپراتور درخواست و تأیید شود و قبل از اینکه از کلیدهای فشار محلی برای کنترل تجهیز استفاده شود، توسط اپراتور سیستم، آغاز می شود. در این حالت تنها استثناء، استفاده از تجهیزات خاموش کردن اضطراری در زمان مورد نیاز می باشد. در حالت نگهداری، اینترلاکهای فرایندی و اجازه دهنده، کنار گذاشته می شود، اما اینترلاکهای ایمنی و حفاظت از تجهیزات در جاهایی که مورد نیاز باشد، نگهداشته می شوند.

روش معمول عملیات و نظارت کارخانه از طریق کنسول­های عملیاتی نصب شده در سایت یا اتاق کنترل اصلی و بواسطه رابط کاربری انسان-ماشین(HMI)انجام می شود و در واقع، اپراتور کنسول است که هدایت وظایف عملیاتی تجهیزات را بعهده دارد. زمانیکه حالت دستی انتخاب می شود، تجهیزات میدانی می­توانند از طریق یک HMI محلی به کار انداخته شوند، در شرایطی که اینترلاک­های فرایندی، حفاظتی و ایمنی نیز برقرار باشند.

تجهیزات کنترل محلی

در صورت نیاز، تجهیزات عملیاتی دوره ای نظیر پمپ­های لجن کش، هیترها، فنها و غیره، از یک کلید گردان دستی/خاموش/خودکار استفاده می کنند. منطق هیترها و فنها در پردازنده های سیستم کنترل مستقر می باشد، حال آن­که منطق پمپ­های لجن کش، بر اساس سیم کشی می­باشد.

موقعیت دستی با مکانیزم برگشت فنری، به منظور آزمایش طراحی شده و نیاز به دخالت دستی دارد.

موقعیت خاموش، تجهیز را غیر فعال می کند.

موقعیت خودکار، برای کنترل دوره ای یا نوع PID عملیات، تحت کنترل متغیرهای فرایند، طراحی شده است. در وضعیت عملیات دوره ای(مانند هیترها)، یک محدوده ثابت مابین دمای بالا و پائین نقاط عملیاتی، در پردازنده های سیستم کنترل، تنظیم شده است.

تجهیزاتی که برای کنترل، نیاز به تعامل اپراتور دارند، از یک کلید گردان محلی / کنترل از راه دور، استفاده می کنند.

موقعیت محلی برای راه اندازی محلی و آزمایش تجهیزات، طراحی شده است. در این حالت از عملیات، منطق در پردازنده های سیستم کنترل مستقر می باشد. با قرار گرفتن کلید گردان در وضعیت محلی، کلیه اینترلاکهای فرایند، غیر فعال می شوند و فقط اینترلاکهای ایمنی فردی و تجهیزات، فعال باقی می مانند.

وضعیت کنترل از راه دور، امکان راه اندازی و کنترل را از طریق کنسول HMI فراهم می نماید. در این حالت، قابلیت راه اندازی در محل، غیر فعال می شود. با قرار گرفتن کلید گردان در این وضعیت، منطق کنترل در پردازنده های سیستم کنترل مستقر میگردد، در حالیکه کلیه اینترلاکها فعال می باشند. تجهیزاتی که از طریق کلید گردان محلی/کنترل از راه دور، راه اندازی میشوند، دارای یک ایستگاه روشن/خاموش در محل و همچنین یک ایستگاه روشن/خاموش بر روی صفحه HMI که به موتور متصل است، می باشند. انتخاب حالت خاموش از طریق HMI یا در محل، در مرتبه یکسانی قرار دارد. تغییر کلید گردان از وضعیت محلی به وضعیت کنترل از راه دور، تغییر وضعیت مجازی است که کنترل تجهیز برای عملیات را به کنسول HMI برگشت می دهد. تغییر کلید گردان از حالت کنترل از راه دور به حالت محلی، منجر به پایش یک پرچم بر روی HMI سیستم اپراتور می شود. کنترل محلی، تنها پس از بازبینی، موافقت و شروع کار از ایستگاه سیستم اپراتور، فعال می گردد.

کنترل گسسته(موتورها، شیرهای قطع جریان، ترتیب مراحل کار و غیره)و کنترل تنظیمات، در پردازنده های سیستم کنترل، مستقر می باشد. در حالت کنترل حلقه بسته، HMI شامل نقاط تنظیم متغیر با حالت عملیاتی خودکار/دستی و محلی/از راه دور، برای حلقه های پشت سر هم، می باشد. در حالت عملیات خودکار، حلقه کنترل تحت کنترل الگوریتم PID که در پردازنده های سیستم کنترل مستقر می باشد، عمل می کند. در حالت عملیات دستی، حلقه کنترل در مقادیر تنظیم شده ای که توسط اپراتور وارد می شود، عمل می کند.

شیرهای قطع جریان، لیمیت سوئیچ­های نشان دهنده وضعیت در حالت باز یا بسته، یا هر دو را شامل می باشند، همانطور که در نقشه های P&ID نشان داده شده است.

  • شرح کنترل­های عملکردی
    • کنترل­های ناحیه گردش الکترولیت

هر سیستم گردش الکترولیت دارای 3 مخزن بزرگ بتنی با پوشش FRP می باشد: یک مخزن سرریز/اختلاط با ظرفیت m³125 و دو مخزن ذخیره/گردش مجدد هریک با ظرفیت m³300 .

نقش مخزن سرریز/اختلاط، جمع آوری جریان­های زیر می باشد:

  • الکترولیت برگشتی از لیبراتورهای اولیه(زمانیکه جریان الکترولیت از لیبراتورهای اولیه به لیبراتورهای مرحله دوم و سوم، برقرار نیست)درحدود m³/hr 10-8. 4 .
D01
  • الکترولیت برگشتی از واحد Sb/Bi زدایی، m³/hr7 برای 12 ساعت در هر ماژول.
  • الکترولیت برگشتی از پالیشنگ فیلتر لجن، m³/hr 30 برای 6-5 ساعت عملیات در هر شیفت و ماژول.
  • الکترولیت سرریز از سلولها در زمان تعویض آند، m³/hr 5 برای 3 ساعت در هر شیفت و ماژول.
  • افزودن آب گرم و اسید سولفوریک.
  • الکترولیت انتقالی(مبادله ای)از ماژول دیگر(سیستم گردش الکترولیت).

کل حجمی که روزانه در هر مخزن سرریز جمع آوری می شود، تا m³300 می باشد. این حجم الکترولیت، از طریق پالیشینگ فیلتر، تصفیه شده و دوباره به الکترولیت تجاری در مخازن گردش الکترولیت، اضافه می­شود. سطح مخزن سرریز توسط  LIT-46TK03-02 (LIT-46TK10-02 در ماژول 2)پایش دهی شده و در سطوح بالا(%85)، بالا-بالا(%90)، پائین(%50)و پائین-پائین(%40)، هشدار تولید می شود. به منظور پیشگیری از رسیدن به سطح پائین-پائین، که منجر به خاموش شدن اینترلاک پمپ می شود(در سطوح زیر %40، هوا ممکن است وارد قسمت مکش پمپ تغذیه الکترولیت پالیشینگ فیلتر شود)، در سطح %45، برنامه ریزی بگونه ای انجام شده است که شیر مکش پمپ XV-46TK01-01 (یا XV-46TK08-01 در ماژول 2)از سمت مخازن گردش الکترولیت باز شود و شیر XV-46TK-03-01 (XV-46TK10-01)در مخزن سرریز بسته شود.

سطح مخزن سرریز پایش دهی شده و زمانیکه به حداقل %80 برسد، می تواند مجدداً در مسیر فرایند قرار گیرد. با سرعت تغذیه m³/hr140-130 برای پالیشینگ فیلتر الکترولیت(که تقریباً نشان دهنده %20 از کل تغذیه الکترولیت سالن الکترولیز میباشد)، حدود min40-30 طول می کشد تا این حجم از محلول که هر بار در مخزن سرریز جمع می شود، تحت فرایند قرار گیرد. ریختن اضافات مخزن سرریز به داخل مخزن گردش الکترولیت، مجاز می باشد، اما تنها تحت نظارت دقیق و نمونه گیری مناسب، توصیه می شود. مخزن سرریز همچنین به عنوان یک مخزن نگهداری در مواقع بروز خطا یا آلودگی ناخواسته و یا محلولهای برگشتی، بکار می رود.

پالیشینگ فیلتر بگونه ای طراحی شده است که بطور پیوسته کار کند تا زمانیکه نیاز به Backwash داشته باشد و بصورت نرمال بر روی پنل محلی یا رابط HMI توسط حسگرهای اختلاف فشار فیلتر، سیگنال می­دهد. در آن لحظه، سرپرست عملیات میتواند تصمیم به Backwash واحد بگیرد یا بر اساس شرایط واقعی فرایند، آنرا برای مدت زمان محدودی به تأخیر بیندازد. در طول زمان برداشت الکترود و به منظور جلوگیری از هرگونه امکان حادثه ناشی از وجود ذرات معلق کنترل نشده، فیلتر باید همیشه در حال کار باشد.

الکترولیت تجاری در دو مخزن مستطیل شکل پوشیده شده، ذخیره می­شود که برای گردش معمول الکترولیت در سالن الکترولیز، مورد استفاده قرار می­گیرد. این مخازن هر یک با ظرفیت m³300 ، دارای گنجایش و سطح آزاد کافی برای جمع-آوری سرریز سلولها و الکترولیت برگشتی از طریق مسیر تخلیه در وضعیت قطع برق، می باشند.

هر مخزن به دو پمپ شناور عمودی گریز از مرکز(یکی فعال و دیگری در حال آماده باش)با سرعت متغیر مجهز شده است که الکترولیت را از میان مبدل حرارتی در یک سیستم تغذیه مستقیم به سلول ها پمپ  می کند.

جریان معمول در هر سلول  l/min35 می باشد و جریان طراحی، l/min40 می باشد.

به منظور جا دادن الکترولیت تخلیه شده در هنگام قطع برق(با حجم برآورد شده m³120-100)، سطح مایع در هر دو مخزن گردش الکترولیت همواره در %70-60 نگه داشته می شود.

سطوح مختلف مخزن توسط LIT-46TK01-02 و LIT-46TK02-02 (به ترتیب LIT-46TK08-02 و LIT-46TK09-02 در ماژول 2)پایش دهی شده و در %85(سطح بالا)، %90(سطح بالا-بالا)، %50(سطح پائین)و %40(سطح پائین-پائین)هشدار میدهد. در سطح %40(این سطح، تقریبی است و می بایست با توجه به آرایش نهایی تجهیزات مجموعه، تنظیم شود)با توجه به خطر وارد شدن هوا در مکش پمپ، اینترلاکی به منظور خاموش کردن پمپ گردش الکترولیت آن مخزن، برقرار می شود.

در عملیات معمول، به منظور فراهم کردن سرعت کلی مورد نیاز برای گردش مجدد الکترولیت، دو پمپ(یکی برای هر مخزن و هر پمپ درحدود  m³/hr 385-340  در وضعیت نیمه بارگذاری شده)، کار می کنند. خط تراز سطحی بین دو مخزن را میتوان بست و سطح هر مخزن با تنظیم دستی شیرهای روی خط بازگشت الکترولیت به مخازن، نگه داشته می شود.

یک روش عملیاتی جایگزین این است که یک پمپ با ظرفیت کامل(تا m³/hr770)کار کند و 3 پمپ دیگر در حالت آماده- باش، نگه داشته شوند. در این حالت، خط تراز سطحی بین مخازن، باز نگه داشته شده و هر دو مخزن مانند یک یک مخزن واحد و بزرگ، عمل می کنند یا اینکه شیرها می توانند به گونه ای تنظیم شوند که مخازن گردش الکترولیت بصورت سری کار کنند.

پارامتر اولیه ای که می بایست بر روی هدر مشترک تخلیه پمپ به سالن الکترولیز، کنترل و حفظ شود، فشار سیستم است که قبل و بعد از مبدل حرارتی الکترولیت، در PIT-46HX01-04 و PIT-46HX01-09 (PIT-46HX04-04و PIT-46HX04-09در ماژول 2)اندازه گیری میشود. یک فشار تنظیمی bar 3. 2-3. 0 برای PC-46HX01-09 (PC-46HX04-09 در ماژول2)به منظور کنترل متوالی سرعت پمپهای گردش مجدد الکترولیت، مورد استفاده قرار می گیرد. اگر یک پمپ در حال کار باشد(به عنوان مثال پمپ 1746PU04)، در این صورت فشار تنظیمی بعنوان مرجع برای SC-46PU04-01 تنظیم می شود. اگر دو پمپ در حال کار باشند، تلاش برای کنترل هر دو درایو با کنترل کننده فشار، بسیار سخت خواهد بود. در این حالت یک پمپ با کنترل سرعت در حالت دستی(با بارکذاری تقریبی %50)به کار انداخته شده و سرعت درایو دیگر توسط PC-46HX01-09 در حالت خودکار، کنترل خواهد شد.

داشتن یک فشار ثابت در سیستم تغذیه، اجازه می دهد که سرعت جریان در طول عملیات روزانه سالن الکترولیز و زمانی که سلول­ها برای برداشت و جایگزینی آند، از مدار خارج می شوند، متغیر باشد. در عملیات معمول، سرعت جریان به طور پیوسته اندازه گیری و محاسبه می شود.

دمای الکترولیت تجاری برگشتی در TIT-46TK08-06 اندازه گیری و پایش می شود و برای درجه حرارت کم(°C58) و درجه حرارت بالا(°C65) هشدار می دهد.

سرعت تغذیه پالیشینگ فیلتر الکترولیت توسط FIT/FIC-46PF01-03 (FIT/FIC-46PF02-03 در ماژول 2) که به صورت پشت سر هم با پمپ سرعت متغیر ( SC-46PU08/PU09-01  در ماژول 1  و SC-46PU19/PU20-01در ماژول2) کار می کند، اندازه گیری و کنترل می شود. سرعت تغذیه فیلتر میتواند بین m³/hr154-134 تنظیم شود. جهت حفظ جریان ثابت، کنترل کننده جریان، سرعت پمپ را جهت تطابق با افزایش افت فشار فیلتر در اثر تشکیل مواد جامد در پارچه فیلتر و تنها تا حدود تعیین شده، افزایش می دهد.

در پالیشینگ فیلتر الکترولیت، تمام شیرهای خودکار، ابزار دقیق و کنترلهای مورد نیاز جهت عملیات معمول و مراحل تمیزکاری به واسطه PLC فیلتر، تدارک دیده شده است.

این بسته شامل حسگرها و فرستنده های فشار برای ورودی و خروجی الکترولیت، سوئیچهای سطح مایع، سوئیچهای ایمنی فشار و شیرهای کنترلی در ورودی و خروجی فرایند، ورودی هوای بالا و پائین، خروجی هوا، backwash، ورودی شستشوی بالا و پائین و درین می باشد.

پنل کنترلی دستگاه، برای کنترل تمام عملکردهای فیلتر مورد استفاده قرار می گیرد و بعنوان رابطی مابین فیلتر و اپراتور، عمل می کند. این پنل موارد زیر را پایش می دهد:

  • نمودار شماتیک جریان فیلتر به همراه وضعیت لیمیت سوئیچها و شیرهای فرایند.
  • پارامترهای فرایندی فیلتر شامل:سرعت تغذیه، فشار داخل و خارج، اختلاف فشار تنظیمی، هشدارها.
  • انتخاب حالت عملیات فیلتر شامل:آزمایشی، دستی، خودکار، روشن/خاموش، اجرا/مکث/توقف تمیزکاری.

در حالت خودکار، چرخه تمیزکاری فیلتر می تواند بعد از این­که اختلاف فشار بین ورودی و خروجی فرایند به حد از پیش تنظیم شده رسید، بصورت خودکار آغاز شود. این امر توسط حسگرهای فشار فیلتر، تشخیص داده می شود. بنابراین، چرخه تمیزکاری با استفاده از داده های حسگرهای سطح مایع و داده های وضعیت از شیرهای کنترلی فرایند، بطور خودکار کنترل و تکمیل می شود.

در حالت دستی، چرخه تمیزکاری فیلتر می تواند برای یک مدت محدود(چند ساعت)به منظور مناسب کردن نیازهای فرایند مانند برنامه ریزی برای در دسترس بودن هوای فشرده یا در دسترس بودن ظرفیت مورد نیاز دریافتی از تیکنر لجن، به تأخیر انداخته شود.

سیستم PLCپالیشینگ فیلتر الکترولیت، وضعیت فیلتر، هشدارها و تمام مشاهدات پارامترهای فرایند را با PCSاصلی کارخانه، ارتباط می دهد.

جریان خروجی پالیشینگ فیلتر الکترولیت می تواند به مخازن گردش مجدد الکترولیت در ماژول1(بوسیله XV-46PF01-09) یا در صورت نیاز از طریق XV-PF01-10 (خط تبادل ماژول 1 به ماژول2)به مخزن سرریز در ماژول2 هدایت شود.

نیاز به افزودن اسید سولفوریک بر اساس موجودی روزانه الکترولیت و محلول و آزمایش­های آزمایشگاه، انجام می شود.

افزایش اسید می تواند مانند یک توالی PLCخودکار، برنامه ریزی شود:

  • مقدار کیلوگرم کلی در FQIC-46TK01-05 (FQIC-46TK08-05  در ماژول2)وارد می شود.
  • اجرای دستور افزایش اسید، شیر FCV-46TK01/TK08-05 را باز کرده و یکی از پمپهای اسید را روشن می کند.
  • – هنگامی که افزایش اسید کلی، به مقدار ورودی رسید، FQIC-46TK01/TK08-05 شیر  FCV-46TK01/TK08-05  را بسته و پمپ اسید را خاموش می­کند (در صورتی که در جاهای دیگر، نیاز  به افزایش اسید نباشد).

 

افزودن آب گرم نیز از طریق یک توالی PLC مشابه، انجام می پذیرد:

  • مقدار کلی در FQIC-TK01/TK08-04 وارد می شود.
  • اجرای دستور افزایش آب، شیر FCV-46TK01/TK08-04 را باز می کند(هدر آب گرم کارخانه همیشه تحت فشار می باشد).
  • پس از رسیدن مقدار کلی آب گرم به میزان ورودی، FQIC-TK01/TK08-04 شیر FCV-46TK01/TK08-04  را می بندد.
    • کنترل­های گرمایش الکترولیت

مبدل­های حرارتی الکترولیت در ماژول1، 1746HX01/02 (1746HX07/08 در حالت آماده باش) و ماژول2، 1746HX04/05 1746HX09/1) در حالت آماده باش)، با استفاده از جریان کنترل شده ای از بخار، الکترولیت سلولهای تجاری را گرم می کنند. دمای خروجی الکترولیت با استفاده از یک لوپ کنترل فشار بخار و یک لوپ کنترل دمای الکترولیت در °C63 نگه داشته می شود.

لوپ اول، فشار بخار را تثبیت کرده و آن را در محدوده طراحی مبدل حرارتی  (PIC-46HX01-02 و  PIC-46HX04-02) نگه می دارد تا اجازه اجرای لوپ کنترلی دوم، TIC-46HX01-06  (TIC-46HX04-06)را بدهد. این سیستم از سنجش فشار PIT-46HX01-02(PIT-46HX04-2) و یک شیر کنترلی PCV-46HX01-02(PCV-46HX04-02)در خط بخار استفاده می کند. لوپ دوم، دمای الکترولیت را در خط خروجی مبدل حرارتی TIT-46HX01-06(TIT-46HX04-06)و از طریق تنظیم جریان بخار با استفاده از یک شیر کنترلی TCV-46HX01-06(TCV-46HX04-06) کنترل می کند.

سرعت کلی جریان الکترولیت بر روی خط خروجی مشترک مبدل های حرارتی در FIT-46HX01-11(FIT-46HX04-11) اندازه گیری می شود. در صورت نیاز می توان به منظور حفظ جریان ثابت  به سالن الکترولیز، یک کنترل کننده جریان FC- 46HX01-11(FC-46HX04-11)را که به صورت پشت سر هم  با پمپ های سرعت متغیر گردش الکترولیت کار می کند، تنظیم نمود. (بحث فوق را در موضوع عملکرد پمپ های سرعت متغیر گردش الکترولیت برای ثابت نگهداشتن فشار، ببینید). وضعیت جریان کم در m³/hr400 هشدار داده می شود و در وضعیت جریان کم-کم در m³/hr50، اینترلاکی  به منظور بستن شیر بخار TCV-46HX01-06(یا TCV-46HX04-06) تنظیم شده است.

دمای الکترولیت در ورودی مبدل حرارتی TIT-46HX01-05(TIT-46HX04-05) و جریان بخارFIT-46HX01-01(FIT-46HX04-01)به منظور نمودار سازی و هشدار دهی اندازه گیری می شوند. همچنین جریان بخار می تواند جمع بندی شده و بعنوان مصرف روزانه، هفتگی، ماهانه و غیره، گزارش شود.

به منظور تشخیص گرفتگی لوله­ها یا مبدل حرارتی، اختلاف فشار بین خطوط ورودی/خروجی الکترولیت در مبدل حرارتی در PDIT-46HX01-14(PDIT-46HX04-14) اندازه گیری می شود. هشدار افت فشار زیاد در bar 2/1 تنظیم شده است.

به منظور تشخیص نشتی الکترولیت و قطع جریان کندانس آلوده به ناخالصی؛ ورودی به مخازن گردش الکترولیت، با استفاده از یک لوپ سنجش pH AIT-46AI02-01 (AIT-46AI05-01 در قسمت 2) در خروجی مخزن جمع­آوری کندانس، 1746TK0400 (1746TK1400 در قسمت 2)؛ ناخالصی بخار کندانس تشخیص داده می­شود . زمانی که pH پایین باشد، شیر توپی 3-طرفه  اتوماتیک XV-46HX01-13 (XV-46HX04-13 در قسمت 2) جریان کندانس را به طور مستقیم به مخازن گردش الکترولیت هدایت می­کند. همچنین از شیر توپی 3-طرفه  اتوماتیک XV-48HX01-12 (که روی خط خروجی کندانس مبدل حرارتی سل­های لیبراتور قرار گرفته- P&ID3012) برای هدایت مستقیم جریان به ‘مخزن تخلیه سل­ها’، استفاده خواهد شد. به جهت اطمینان از کالیبره بودن دستگاه سنجش pH، توصیه می­شود که از روشی جایگزین برای اندازه­گیری pH کندانس استفاده شود.

  • آماده سازی و مقدار واکنشگرها

واکنشگرها از طریق تزریق مستقیم به بالادست گردش الکترولیت سلول­های تجاری و به منظور کنترل مشخصات رسوب کاتدی و رسوب دادن نقره یا سولفات نقره محلول به درون لجن، اضافه می­شوند. محلول­هایی از glue، کلرید سدیم و thiourea به صورت روزانه در یکی از دو مخزن واکنشگر که مجهز به همزن  می باشند، آماده شده و توسط پمپ­های توزیع به الکترولیت اضافه می شوند. مصرف Avitone برای راه اندازی اولیه به صورت انتظاری می باشد و چنان چه در زمان عملیات مورد نیاز باشد، مقدار آن بعد از راه اندازی مشخص می­شود. مقدار کلراید به صورت روزانه توسط آزمایشگاه، اندازه گیری می شود.

Glue و thiourea می توانند با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی مخصوص، به صورت روزانه نمونه گیری و اندازه گیری شوند. افزایش واکنشگرها در یک وضعیت 24 ساعته مداوم و دقیق و به صورت خودکار توسط پمپ های توزیع با درایوهای فرکانس متغیر، کنترل می شود.

ظرفیت مخزن واکنشگرها به اندازه­ایست که اجازه میدهد پیوسته­ مقدار مشخصی از یک تانک برای مدت 24 ساعت با سرعت  l/min6-4 تأمین شود. در مخزن دوم، محلول به صورت روزانه با استفاده از آب گرم(°C70-60) و یک ترازوی قابل حمل برای توزین واکنشگرها، از پیش تهیه می شود. ترازو دارای خروجی آنالوگ به PCS کارخانه(WIT-46TK05-09)می باشد و همه مقادیر واکنشگرها، ثبت و بایگانی می شود.

 

مخازن واکنشگر در یک چرخه 24 ساعته به صورت جانشین عمل می کنند. زمانی­که از یک مخزن استفاده می­شود، مخزن دیگر با محلول تازه پر شده و برای استفاده روز بعد آماده می شود.

سطح مخازن بطور مداوم جهت نمودارسازی، پایش و هشدار در سطوح %85(سطح بالا)، %20(سطح پائین)و%10(سطح پائین-پائین)اندازه گیری می­شود. سطح %10، اینترلاکی را به راه خواهد انداخت که آغاز توزیع از مخزن خالی به مخزن پر را ، سوئیچ کند و شروع به آماده سازی Batch در مخزن خالی کند:اینترلاک برقرار شده توسط LALL-46TK05-02، شیر XV-46TK06-4 را باز و XV-46TK05-04 را میبندد(شیرهای پائین مخزن). سوئیچ کردن مخزن دوزینگ، حرکت همزن را در مخزن خالی بطور خودکار، متوقف می کند.

در طی مراحل آماده سازی بچ، ابتدا اپراتور مقدار آب گرم مورد نیاز را در FC-46TK05-07 وارد می­کند. پس از تأیید مقدار وارد شده، دکمه اجرا را فشار داده و PLC، XV-46TK05-05  و  XV-46TK05-08 را(برای اضافه کردن آب گرم)باز می کند. هنگامی که کل مقدار آب گرم در  FQI-46TK05-07 دریافت شد، کنترل کننده جریان، شیر ورودی آب گرم XV-46TK05-05 را  می بندد. زمانی که مخزن پر است،  PLC قادر خواهد بود که همزن مخزن را فعال کند. (در صورتی که سوئیچ محلی / راه دور HS-46AG05-01 اجازه استارت را بدهد، اپراتور می تواند همزن را فعال کند). واکنشگرها در حالی که هم زده می شوند، اندازه گیری و اضافه می شوند و دمای مخزن توسط ترموستات هیتر الکتریکی مخزن TC- 46TK05-03 با خروجی آنالوگ به PLC، TIA-46TK0503، بین °C65-60 حفظ خواهد شد و در دماهای °C70(بالا) و °C50(پائین)، هشدار خواهد داد.

چنانچه آب گرم در دسترس نباشد، می توان از آب DM با حرارت دادن مخزن از دمای محیط تا °C60، استفاده کرد. به منظور کاهش زمان گرم کردن، می توان از یک شلنگ بخار از ایستگاه­های یوتیلیتی محلی، برای پخش بخار زیر آب استفاده کرد.

دوز واکنشگرها توسط یک فلومتر کوریولیس FIT-46PU01-03 با هشدار هایی برای سرعت جریان کم (l/min2. 5) و بالا (l/min6. 7) اندازه گیری می شود. کنترل کننده جریان FC-46PU01-03، سرعت VFD پمپ دوزینگ را کنترل می کند.

  • توزیع الکترولیت

جریان الکترولیت تجاری جهت داشتن یک توزیع متوازن به تمام سلولهای سراسر سالن الکترولیز،  اندازه گیری و کنترل میشود. جریان اصلی از مبدلهای حرارتی، به دو شاخه تقسیم می شود که بطور جداگانه، سلولهای سکشنهای 1 تا 4 و 5 تا 8 راتغذیه میکند. جریان هر شاخه توسط حلقه های کنترل جریان FIT/FC/FCV-46HX01-15و FIT/FC/FCV-46HX01-16اندازه گیری، کنترل و در m³/hr380-340 نگهداری می شود. (به ترتیب  FIT/FC/FCV-46HX04-15 و FIT/FC/FCV-46HX04-16 در ماژول2).

جریان به هر سلول(l/min40-35)بصورت دستی توسط اپراتور و با استفاده از کاهنده در خروجی DN25 و بازرسی چشمی از بالاترین نقطه سرریز سلول(حدود mm50)تنظیم می شود.

در طول عملیات روزانه تخلیه سلول برای جایگزینی آند(20 سلول در هر روز و ماژول)، سرعت جریان بطور موقت در بخش مربوطه از سالن الکترولیز، به  m³/hr48-42 کاهش می یابد. مدت زمان خارج از مدار بودن خط برای تخلیه، تمیزکاری ، جایگزینی الکترود و پرکردن و گرم کردن سلولها، به شرح زیر برآورد شده است:

– تخلیه سرریز سلول(4-3سلول در یک زمان)، 10 دقیقه.

– برداشت کاتد و تخلیه آند قراضه، 5 دقیقه بر هر سلول(می تواند با تخلیه سرریز آغاز شود).

– تخلیه کف سلول(4-3سلول در یک زمان)، 5-3 دقیقه.

D01

– شستشوی سلول و اتصالات(هر سلول جداگانه)، 5-3 دقیقه.

– جایگزینی الکترودها(آند و کاتد خام در هر سلول)، 5 دقیقه( با پر شدن مجدد سلول، همپوشانی دارد).

– پر کردن مجدد سلول(از طریق خط DN 25، هر 20 سلول همزمان)، 40-30 دقیقه.

– گرم کردن مجدد سلول(سلول­ها در حین پر شدن و جریان یافتن، گرم می شوند)، تا دو ساعت.

در حین پر شدن مجدد سلول(4-3سلول همزمان)، سرعت جریان شاخه تغذیه کننده این نیم سکشن، حداقل به m³/hr60 افزایش می یابد. حجم کل الکترولیت لازم برای پر کردن مجدد 20 سلول در حدود m³150= m³/cell7. 5 ×20سلول ، می باشد. بنابراین تقریباً 2. 5 ساعت برای پر کردن مجدد یک  نیم سکشن به طور کامل، زمان لازم می باشد.

این مهم است که بارگذاری سلول­ها با الکترود، پرکردن و گردش الکترولیت در اسرع وقت به پایان برسد تا زمان گرم شدن به حداقل برسد.

  • جمع آوری لجن

لجن در فاصله بین برداشتن آند قراضه و جایگذاری آند جدید، از سلولها جمع آوری می شوند. با استفاده از سیستم ریزش سرریز، الکترولیت سرریز شدۀ نسبتأ تمیز به مخزن سرریز منتقل شده و برای بازگشت به سیستم اصلی گردش الکترولیت، توسط پالیشینگ فیلتر، تصفیه می شود.

لجن ها از طریق مسیر تخلیه ثقلی با قطر بالا، به سمت مخازن جمع آوری لجن واقع در زیرزمین، شسته شده و بلافاصله به مخزن جمع آوری لجن مرکزی، پمپ می شوند.

سطح مخازن جمع آوری لجن در LIT-42TK01-01 و LIT-42-TK02-01 (LIT-42TK03-01 و LIT-42TK04-01 در ماژول2) به منظور پایش، اطلاع از روندها و هشدار دهی برای سطح بالا(%80)و سطح پائین(%30)، اندازه گیری می شود. در سطح پائین-پائین(%20)، اینترلاکی به منظور خاموش کردن پمپهای مخزن جمع آوری لجن و همزن مخزن، برقرار می گردد.

خطوط تخلیه لجن از هر سکشن(با شیب پیوسته %2. 5)به مخازن جمع آوری، می بایست بعد از هر بار استفاده با آب گرم پر فشار(از طریق بخار یا هوای کارخانه با اتصال شلنگ به ایستگاههای تأمین یوتیلیتی)شسته شده تا از هرگونه گرفتگی و تأخیر بالقوه در زمان استفاده بعدی، جلوگیری شود. یک روش مناسب دیگر برای تمیزکاری خطوط تخلیه لجن به مخزن جمع آوری، تخلیه کل حجم(سرریز و لجن)از آخرین سلول در هر نیم سکشن، می باشد.

سطح مخزن انتقال لجن مرکزی در LIT-47TK03-01(LIT-47TK04-01 در ماژول2) برای پایش، اطلاع از روندها و هشدار سطح بالا(%80)و سطح پائین(%30)، به طور پیوسته اندازه گیری می شود. در سطح پائین-پائین(%20)، اینترلاکی به منظور خاموش کردن پمپ انتقال لجن مرکزی و همزن مخزن، برقرار می گردد.

لجن از مخزن انتقال لجن مرکزی به مخزن توزیع خوراک تیکنر در واحد عملیات لجن، پمپ می شود.

پمپ­های لجن کش مخزن جمع آوری لجن، آب­های حاصل از نشت و شستشوی کف را به مخازن جمع آوری لجن پمپ کرده و بصورت محلی توسط سوئیچ سطح بالا-پائین LSHL-42PU07/08-02 (LSHL-42PU14/14-02 در ماژول2)کنترل می شود. درسطح %75، پمپ لجن کش روشن و در سطح %25، پمپ متوقف می شود. هشدار سطح بالا ((LAH-42PU07/08-02 و وضعیت پمپ (YI-42PU07/08-01) به منظور آگاهی اپراتور از هر گونه نقص در کنترل خودکار پمپ لجن کش، بصورت خروجی های دیجیتال به PLC فرستاده می شود.

 

  • کنترل­های لیبراتورهای اولیه

الکترولیت از سیستم گردش الکترولیت تجاری به سلولهای لیبراتور اولیه(شماره های 81# تا 84# در ماژول1 و 417# تا 420# در ماژول2)که به آندهای سربی نورد شده مجهز می باشند، منتقل می شود. مس از الکترولیت خارج شده و بر روی کاتد می نشیند که به همراه سلولهای مجاور در نیم سکشن، برداشت و جدا می شود. سلولها و کاتدهای دائمی استنلس استیل که دارای طراحی و فاصله مشابه می باشند، اجازه تبادل با جرثقیل الکترود و ماشین کاتد زدایی را می یابند.

عملیات لیبراتورها و تولید مس کاتدی با کیفیت بالا، بطور بالقوه به سرعت بالایی از گردش الکترولیت به سمت سلول های لیبراتور به میزان l/min250-200، علاوه بر تغذیه نرمال سلولها که l/min40-35 می باشد، نیاز دارد. الکترولیت مس زدایی شده در مخازن گردش الکترولیت لیبراتور اولیه جمع آوری شده و بسته به نیاز، به سمت سلول­ها جریان می­یابد. زمانی که مس­زدایی از الکترولیت، تنها به منظور حفظ تعادل کلی بین اکسیژن آندها، انحلال مس و مقدار مس الکترولیت، مورد نیاز باشد، سرریز سلول­های لیبراتور به خط سرریز مشترک سایر سلول­ها در نیم سکشن، می­ریزد. پس از دستیابی به سطح مورد نظر مس زدایی از الکترولیت(میزان مس الکترولیت g/l30)، شیرهای لیبراتورها به خط سرریز مشترک، بسته خواهد شد و الکترولیت برای مس زدایی بیشتر به سمت لیبراتورهای مرحله دوم و سوم، و پس از آن برای زدودن ناخالصی ها به واحد انتیموان زدایی، جریان می یابد. سرعت جریان، کنترل و مقدار مس بطور مداوم، اندازه گیری و پایش دهی می شود.

سرعت جریان گردش الکترولیت توسط FIT/FC-46TK07-03(FIT/FC-46TK11-03 در ماژول2) بصورت پشت سر هم بوسیله کنترل کننده های سرعت متغیر SC-46PU12/13-01 (SC-46PU22/23-01 در ماژول 2) درایو پمپهای گردش الکترولیت، اندازه­گیری، پایش­دهی و کنترل  می شود. سرعت معمول جریان گردش الکترولیت بین m³/hr15-12 تنظیم می­شود. اگر سرعت جریان به m³/hr8 افت کند، هشدار جریان کم ایجاد خواهد شد.

سرعت جریان bleed الکترولیت توسط  FIT-46TK07-02(FIT-46TK11-02 در ماژول2) برای پایش مداوم، هشدار جریان بالا(m³/hr7) و جریان کم(m³/hr1)، جمع زدن جریان روزانه و کنترل جریان به وسیله FC-46TK07-02(FC-46TK11-02) و شیرهای کنترل جریان FCV-46TK07-02(FCV-46TK11-02) اندازه گیری می شود. سرعت معمول bleed ، m³/hr5. 5 برآورد شده است.

مقدار مس در خروجی الکترولیت سلولهای لیبراتور اولیه توسط آنالایزر AIT-46AI03-01  (AIT-46AI07-01 در ماژول2)با خروجی آنالوگ به PLC برای پایش دهی، نمودار سازی و هشدار های  غلظت مس بالا(g/l45) و پائین(g/l20)، اندازه گیری می شود.

D01

سطح مخزن گردش الکترولیت لیبراتورهای اولیه توسط LIT-46TK07-01(LIT-46TK11-01 در ماژول2)برای پایش مداوم، هشدار سطح بالا(%80)، سطح پائین(%30)اندازه گیری می شود و اینترلاکی در سطح پائین-پائین(%20)برای حفاظت از پمپ گردش الکترولیت، برقرار می باشد. کنترل کننده سطح مخزن LC-46TK07-01(LC-46TK11-01 در ماژول2)، سطح مخزن را با گردش مجدد الکترولیت مس زدایی شده به مخزن سرریز/اختلاط، توسط شیر کنترل سطح LCV-46TK07-01(LCV-46TK11-01 در ماژول2) در مقدار تنظیم شده (%70-60) نگه می دارد.

D01

سلول­های لیبراتور اولیه توسط هودهای قابل انتقال FRP با تهویه مناسب، پوشانده شده اند که توسط کانال مشترک با مخازن گردش الکترولیت، مخزن سرریز و هواکش­های واحد لجن، به یک سیستم اسکرابر مشترک وصل هستند. کل جریان معمول هواکش به اسکرابر، Nm³/hr 6/7766 (Nm³/hr 5/5501 در ماژول2) می باشد.

D01

پمپ خروجی  اسکرابر تنها به صورت محلی کنترل می­شود؛ با توجه به نرخ lit/hr 10 آب املاح­زدایی شده که به منظور مرطوب کردن فیلترهای شمعی استفاده می­شود و حجم 3000 لیتری کف اسکرابر، هنگامی که سطح آب به سطح بالا می­رسد (تقریبا یک بار در روز)، باید پمپ blowdown فعال شود تا محلول را به مخزن انتقال لجن مرکزی منتقل کند. سرریز خروجی در سامپ تخلیه خواهد شد و به مخزن انتقال لجن مرکزی فرستاده می­شود.

یک سوئیچ جریان FSL-46SC01-02(FSL-46SC02-02 در ماژول2)، هشداری برای موارد جریان کم در Nm³/hr2000 ایجاد خواهد کرد و اسکرابر را برای تعمیر و نگهداری فوری، متوقف می کند.

D01

آنالیزور گاز آرسن AIT-46AI04-01 (AIT-46A08-01 در ماژول 2) با خروجی آنالوگ به PLC، غلظت AsH3 موجود در مجرای مشترک به اسکرابر را اندازه­گیری و پایش کرده و در غلظت ppm1 هشدار خواهد داد و اپراتور در این وضعیت می­بایست نسبت به بازرسی مواردی همچون آخرین داده­های مربوط به کالیبراسیون و وضعیت ظاهری دستگاه، اقدام کند. اپراتور باید نرخ خوراک تازه این قسمت را افزایش دهد (الکترولیت محتوی مس با غلظت g/l 40-45) تا غلظت کلی مس افزایش یابد و با بستن شیر XV-46TK07-04 و باز کردن LCV-46TK07-01، فرایند گردش را در لیبراتور اولیه متوقف کرده و الکترولیت به مخزن سرریز هدایت شود (اگر LCV-46TK07-02 باز است، باید بسته شود) و همچنین با بستن سوییچ اتصال کوتاه 1742BR01SW03 جریان برق را by-pass کند. اگر با گذشت حداقل 5 دقیقه غلظت آرسن به میزان PPM 3 باشد، اینترلاکی برای هشدار گسترده به منظور خارج کردن افراد دیده شده است و در صورتی که سوییچ 1742BR01SW03 بسته نباشد، اینترلاک این سوییچ را برای by-pass جریان برق بخش-03 خواهد بست و همچنین نرخ خوراک تازه را افزایش داده و شیر XV-46TK07-04 را بسته و LCV-46TK07-01 را می­بندد تا گردش الکترولیت متوقف شده و الکترولیت به مخزن سرریز هدایت شود. اگر شیر اگر LCV-46TK07-02 باز است، باید بسته شود. در صورتی که زمان بین هشدار سطح بالا و سطح بالا-بالا کمتر از 5 دقیقه باشد، نشان­گر آن است که در آنالیزور خطایی وجود دارد و باید مواردی همچون آخرین داده­های کالیبراسیون و وضعیت ظاهری دستگاه بررسی شده و اپراتور باید با استفاده از یک آنالیزور همراه غلظت آرسن را اندازه­گیری کند و اگر غلظت آرسن بالا بود رویه فوق باید انجام شود.

D01
  • کنترل تصفیه اولیه لجن آندی

مخزن توزیع لجن، تمام لجن و محلول­های ضعیف یا کثیف را که شامل لجن منتقل شده از مخازن لجن مرکزی هر ماژول، محلول­های حاصل از ماشین شستشوی آند قراضه، محلول­های تحت عمل قرار گرفته در واحد آنتیموان زدایی، تمام الکترولیت مس زدایی شده در لیبراتور و دوغاب جمع آوری شده  از سرریزها و شستشوی کف می باشد، دریافت می کند.

سطح مخزن توزیع لجن توسط یک فرستنده/حسگر سطح اولتراسونیک LIT-47TK01-03 برای پایش دهی، اطلاع از روندها و هشدار دهی در سطح بالا(%80) و سطح کم (%30)، اندازه گیری می شود.

لجن و مخلوط محلول­ها یا دوغاب، بصورت ثقلی از طریق شیرهای دستی به سمت دو تیکنر که برای ته نشینی و تغلیظ لجن استفاده می شود، هدایت می شوند. عملیات تیکنرها بصورت بچ و بسته به شرایط بصورت سری یا موازی می باشد.

تیکنرها برای 24 ساعت عملیات مداوم در روز و از لحاظ اندازه، برای تحت فرایند قرار دادن یک بچ دریافتی از هر ماژول پالایشگاه در زیر 4 ساعت، طراحی شده است. لجنی ته نشین شده، بصورت مکانیکی در مرکز کف مخروطی شکل مخزن، جمع آوری شده و بسته به نیاز، به سیستم فیلترپرس لجن، تخلیه می­شود. محلول صاف شده بصورت ثقلی از طریق کانال سرریز مخزن جریان می یابد. به منظور تمیزکاری، سطح تیکنرها از طریق شیرهای روی نازل­های دیواره که به صورت دستی کنترل می­شوند، به آهستگی پائین کشیده می شود.

تیکنرها به صورت یک بسته کامل که شامل موارد زیر است، تهیه شده اند:

D01
  • یک مخزن از جنس فولاد ضد زنگ SS316 که با ساپورت از جنس فولاد ساختمانی، کف مخروطی شکل و خروجی دوتایی برای تخلیه، کامل شده است.
  • مجموعه مکانیزم جمع آوری و درایو مخصوص کار سنگین که در RPM 191/0 می چرخد.
D01
  • تجهیزات بالابر موتوری با سیلندر محرک فولادی نصب شده بر روی چرخ دنده اصلی به منظور فراهم کردن ارتفاع بالابری 300 میلیمتری با مکانیزم چرخشی.
  • شفت جمع آوری کننده با دو بازوی کوتاه و دو بازوی بلند و تیغه ها برای یک بار پاک کردن کف مخزن در هر چرخش.
  • پاک کننده قسمت مخروطی که به شفت پائینی متصل است.
  • لوله تغذیه و چاه تغذیه/چاه مرکزی.
  • راهرو از محیط مخزن به سمت مکانیزم مرکزی و دستگاه درایو.
  • پنل کنترل محلی دستگاه، ابزار دقیق و کنترلهای لازم برای عملیات معمول و راه اندازی و خاموش کردن ایمن که در بسته فروشنده شرح داده شده است. تجهیزات ابزار دقیق شامل:
  • یک فرستنده سطح بستر برای نشان دادن مرز سطح بین مایع و بستر خمیری.
  • یک مبدل فشار بستر، نصب شده در مخروط تیکنر برای اندازه گیری فشار بستر ته نشین شده.

جریاتن ته ریز تیکنر به صورت Batch توسط پمپ­های تغذیه فیلتر لجن (یکی در عملیات و دیگری در حالت آماده باش)، به سیستم فیلترپرس لجن آندی(که آنهم بصورت یک بسته کامل از سوی فروشنده تأمین شده است) تخلیه می شود.

سرعت جریان ته ریز تیکنر یا لجن به سمت فیلترپرس، توسط FIT/FC-47PU01-03 به منظور نمودار سازی و هشدار جریان کم(در m³/hr3)، اندازه گیری و کنترل می شود. سرعت جریان می تواند بوسیله اپراتور از طریق تشخیص ضخامت جامدات بستر تیکنر، به منظور حفظ وزن مخصوص مورد نظر دوغاب بیرون کشیده شده، تنظیم شود. میزان نیروی چنگک تیکنر، نشان غیر مستقیمی از چگالی و عمق بستر فراهم     می کند و می تواند برای تنظیم چگالی دوغاب، بکار گرفته شود. لوپ کنترل جریان بصورت پشت سر هم با کنترل کننده های پمپ تغذیه سرعت متغیر فیلترپرس SC-47PU01/PU02-01، کار می کند.

فیلتر پرس لجنی آندی، نوعی فیلتر غشایی با عناصر فیلتر کننده نصب شده بصورت عمودی بین دو صفحه تحت فشار است: صفحه ابتدایی و صفحه انتهایی، که از هر دو طرف توسط تسمه های جانبی هدایت می­شوند. مجموعه صفحه ها توسط سیلندرهای هیدرولیک، باز و بسته می شوند.

در طی فیلتر کردن، صفحات به هم فشرده شده و دوغاب از طریق کانال تغذیه به درون محفظه فیلتر، تغذیه می شود. ساخت کیک زمانی آغاز می شود که مایع تصفیه شده توسط دوغاب تغذیه شده جدید به درون پارچه، فشرده شود. مایع تصفیه شده از طریق کانالهای جمع آوری به درون مخزن نگهداری سرریز لجن، تخلیه می شود.

با افزایش ضخامت کیک، مقاومت فیلتراسیون افزایش یافته تا زمانیکه مقدار مواد جامد مورد نظر، حاصل شود. عمل فیلتراسیون با فشردن غشاء توسط یک سیستم فشار دهنده، دنبال می شود که در آن، کیک بصورت مکانیکی، فشرده و آبگیری می شود. گام بعدی، دمیدن به هسته فیلتر است که درآن، هوای فشرده از طریق کانال مایع تصفیه شده به روی صفحات غشاء وارد شده و به درون کیک، فشرده می شود تا رطوبت باقی مانده به حداقل برسد.

پس از مرحله خشک کردن توسط دمش هوا و از فشار افتادن فیلتر، کیک از طریق مجرای تخلیه که در زیر دستگاه قرار گرفته، تخلیه می شود.

محفظه های فیلتراسیون، یکی یکی توسط تعویض کننده صفحات،باز می­شوند و بعد از افتادن کیک، به صورت خودکار تمیز می­شوند. در داخل محفظه تخلیه، کیک لجن رقیق شده و با آب داغ به صورت خمیری درآمده و توسط تغذیه کننده مارپیچ به مخزن خوراک مس زدایی منتقل می شود.

بسته فیلترپرس لجن آندی، قسمت­های زیر را شامل می شود:

  • قسمت ابتدایی با یک دریچه ورودی مرکزی و چهار دریچه خروجی گوشه ای برای خروج مایع تصفیه شده که توسط لوله و شیرآلات به هم متصل می باشند.
  • قسمت انتهایی.
  • سیلندر هیدرولیک دوطرفه.
  • تسمه های جانبی با ریل­های راهنما.
  • صفحات فیلتر و پارچه فیلتر.
  • دستگاه تعویض صفحات هیدرومکانیکی که بر روی ریلهای تسمه جانبی نصب شده است.
  • واحد هیدرولیک برای تأمین نیروی سیلندر، تعویض کننده صفحات و صفحات گردنده.
  • دستگاه دمش و کنترل­های مربوطه.
  • سیستم آب تحت فشار شامل مخزن آب و پمپ با VFD.
  • دستگاه تمیزکاری پارچه.
  • تجهیزات ایمنی شامل یک سوئیچ از نوع کشش سیم dead-man برای قطع و وصل کردن عملیات فیلتر، پرده های نوری در سمت عملیاتی اپراتور به منظور حفاظت در برابر تماس ناخواسته با قطعات متحرک.
  • مجموعه ای از ابزار دقیق شامل فرستنده فشار خط تغذیه دوغاب، فرستنده های فشار آب و هوا، گیج های محلی.
  • مجموعه ای از شیرهای فعال شونده با هوا و کنترل شونده از طریق PLC که بر روی این خطوط نصب شده اند:تغذیه دوغاب، برگشتی دمش هوا، آب پر فشار، خط مایع تصفیه شده، ورودی آب شستشو، ورودی دمش هوا.
  • عملیات و تمیزکاری/شستشوی فیلتر به طور خودکار توسط پنل محلی کنترل می شود. هنگامی که اختلاف فشار بین جریان­های ورودی و خروجی به حد از پیش تنظیم شده­ای که توسط حسگرهای فشار فیلتر تشخیص داده می شود، برسد، چرخه تمیزکاری به طور خودکار آغاز می شود.
  • انتخاب حالات، شامل:خودکار، دستی، حالت آزمایشی و حالت پایان. عملیاتی که توسط پنل محلی کنترل می شوند عبارتند از:
  • بستن/باز کردن فیلترپرس
  • دستگاه تعویض صفحه
  • کنترلهای ایمنی
  • صفحات گردنده
  • تمیزکاری پارچه

پنل همچنین برای موارد زیر استفاده می شود:

  • – پایش وضعیت حسگرهای موقعیت، شیرها و موتورها.
  • – پایش نمودار جریان شامل شیرهای فرایندی، وضعیت و پارامترهای فرایند.

جریان سرریز تیکنرها و مایع تصفیه شده از فیلترپرس لجن آندی، در مخزن نگه داری سرریز لجن، نگهداری می شود. این به عنوان یک جریان سریع و مخزن تغذیه برای پالیشینگ فیلتر، بعد از اینکه محلول فیلتر شده به مخزن سرریز/مخازن اختلاط در هر ماژول بر می گردد، عمل می کند و مجدداً وارد جریان گردش الکترولیت می شود.

سطح مخزن نگهداری لجن توسط LIT-47TK02-01 به منظور پایش پیوسته و هشدار دهی در سطح بالا(%85)، سطح پائین(%30) و اینترلاک خاموشی پمپ در سطح %20، اندازه گیری می شود. پمپ های سرریز تیکنر(یکی در حال کار، دیگری در حالت آماده باش)، پالیشنگ فیلتر سرریز لجن را با سرعت m³/hr30 تغذیه می کند تا لجنی دریافتی حاصل از جابجایی آندهای 20 سلول در یک ماژول را ظرف 4 تا 5 ساعت تحت فرایند قرار داده و در تیکنرها ته نشین کند. سرعت جریان به پالیشینگ فیلتر سرریز توسط FIT/FC-47PF01-10  که به صورت پشت سر هم، درایوهای سرعت متغیر پمپ های تغذیه فیلتر SC-47PU07/PU08-01)) را کنترل می کند، اندازه گیری می­شود. در سرعت جریان کم(m³/hr8)، هشدار داده خواهد شد.

پالیشینگ فیلتر سرریز لجن، بصورت بسته­ای که در آن، عملیات عادی و چرخه تمیزکاری/شستشوی معکوس آن به صورت خودکار توسط PLC کنترل می­شود، توسط فروشنده تهیه شده است. فیلتر از نوع کیسه­ای عمودی با مواد مرطوب ساخته شده از فولاد ضد زنگ 316L و پلی پروپیلن می باشد. ابزار دقیق شامل فرستنده ها/حسگرهای فشار ورودی و خروجی، سوئیچ های سطح مایع، سوئیچ ایمنی فشار و شیرهای عمل کننده در ورودی و خروجی جریان، ورودی و خروجی هوا، ورودی شستشو، ورودی شستشوی معکوس و درین می باشد. کلیه ابزار دقیق ها با هم، به یک جعبه ترمینال، سیم کشی شده اند.

در طول عملیات معمول، سرریز صاف شده و محلولهای تصفیه شده در فیلتر لجنی خام، از طریق ورودی فرایند با فشار ماکزیموم  kPag300 به مخزن فیلتر، تغذیه می شوند. مایع با یک سرعت ثابت در میان پارچه فیلتر متعلق به اجزاء فیلتر کننده، از خارج به داخل جریان یافته و مایع تصفیه شده از طریق خروجی فرایند، به خارج جاری می شود.

کیک فیلتر در خارج از کیسه های پارچه فیلتر، تشکیل می شود. همچنانکه چرخه فیلتراسیون پیش می رود، افت فشار از این سو به آن سوی کیک فیلتر، به تدریج افزایش می­یابد. مشخصاً در زمانیکه افت فشار، به فشار از پیش تنظیم شده برسد(تا kPa150)، فیلتر به منظور آغاز تمیزکاری پارچه و چرخه تخلیه کیک، هشدار می دهد.

پنل کنترل دستگاه، برای کنترل عملیات فیلتر و بعنوان رابطی بین فیلتر و اپراتور، استفاده می شود.

پنل، موارد زیر را نشان می دهد:

  • نمای شماتیک جریان فیلتر به همراه وضعیت لیمیت سوئیچ ها و شیرهای فرایند.
  • پارامترهای فرایندی فیلتر، شامل:سرعت تغذیه، فشارهای ورودی/خروجی.
  • انتخابگر حالت عملیات فیلتر، شامل:آزمایشی، دستی، خودکار، خاموش/روشن، تمیزکاری.

در حالت خودکار، چرخه تمیزکاری می تواند بصورت خودکار، آغاز و انجام شود و در حالت دستی، چرخه تمیزکاری فیلتر میتواند برای مدت محدودی(چند ساعت)به منظور تطبیق نیازهای فرایندی، به تعویق انداخته شود.

سیستم PLC پالیشینگ فیلتر، وضعیت فیلتر، هشدارها و پایش تمام پارامترهای فرایند را با PCS اصلی کارخانه، ارتباط خواهد داد.

جریان خروجی از پالیشینگ فیلتر سرریز لجن ها به مخزن سرریز / اختلاط در ماژول 1 (توسط           XV-47PF01-02)یا ماژول 2 (XV-47PF01-03)فرستاده می شود. باز شدن یک شیر با بسته شدن شیرهای دیگر، اینترلاک شده و توسط PLCتأیید می شود.

 

  • کنترل­ مس زدایی از لجنی آندی

کیکی که از فیلترپرس لجن به ریپالپر لجن(مجموعه محفظه تخلیه فیلتر و حلزونی انتقال کیک)تخلیه  می شود، توسط آب گرم، یا دوغاب backwash در زمانیکه سرریز لجنی فیلتر در دسترس باشد، یا الکترولیت مس زدایی شده از دوغاب لیبراتورها، در مخزن تغذیه مس زدایی تحت اختلاط شدید، به شرایط مورد نظر رسیده و توسط پمپهای دوغاب به اتوکلاو منتقل می شوند.

D01

سطح مخزن تغذیه مس زدایی توسط LIT-49TK02-01 برای پایش پیوسته، هشدارهای سطح بالا(%80)، سطح پائین(%30) و اینترلاک سطح پائین-پائین در %20، که عملیات پمپ تغذیه اتوکلاو و همزن مخزن را متوقف می کند، اندازه گیری می شود. بسته به نیازهای فرایندی، اینترلاک سطح پائین-پائین می تواند از مدار خارج شده و مخزن به سمت اتوکلاو خالی شود.

D01

کنترل شروع/توقف موتور از طریق رابط گرافیکی PCS یا در صورتی که مجوز داده شود، از طریق اپراتور آن قسمت توسط سوئیچ محلی/کنترل از راه دور، انجام می­شود. انتقال دوغاب به اتوکلاو می­تواند به صورت یک توالی خودکار انجام شود که شامل وارد کردن مقدار Batch برای انتقال در FQIC-49PU05-03، روشن کردن پمپ تغذیه اتوکلاو و باز کردن شیر ورودی اتوکلاو XV-40AU01-02. زمانی که مقدار کلی انتقال، حاصل شد، FQIC-49PU05-03 شیر XV-40AU01-02 را خواهد بست و پمپ را متوقف می کند. همزن اتوکلاو پس از شارژ دوغاب، روشن شده و در تمام طول مدت اضافه کردن بچهای دیگر و زمان واکنش، روشن می ماند.

در اتوکلاو لیچینگ، برای افزایش مقدار اسید به g/L320-300، اسید سولفوریک تازه اضافه می شود و سپس مخلوط دوغاب توسط بخار °C130، تحت همزنی شدید و افزایش فشار اکسیژن تا barg6، گرم می­شود. واکنشهای اکسید کننده در حدود 4-3 ساعت اتفاق می­افتد، زمانیکه تقریباً تمام مس(حداقل%99)، تلوریوم(حداقل%95)و بیشتر آرسنیک(حداقل%60)مخلوط به داخل محلول، لیچ  می شود.

سایر فلزات مانند نیکل و آهن که در مقادیر کم در لجنی آندی وجود دارند، در طی فرایند بطور کامل لیچ می شوند، در حالیکه سلنیوم معمولاً حلالیت نداشته و فلزات گرانبها بصورت لیچ نشده باقی می مانند.

اضافه کردن اسید سولفوریک به اتوکلاو، طی مراحلی شبیه افزودن اسید به مخازن گردش الکترولیت، انجام می گیرد:

اپراتور، مقدار کل اسیدی را که می بایست اضافه شود در FIT/FQIC-49AU0-05 وارد و تأیید  می­کند. سیستم کنترل کارخانه(PCS)، شیر XV-49AU01-04 راباز و پمپ اسید را در ناحیه ذخیره سازی اسید، روشن می کند. پس از رسیدن به مقدار کلی، PCSشیر XV49AU01-04 را بسته و پمپ را متوقف می کند. اختلاف سطح اتوکلاو، قبل و بعد از افزایش اسید چک میشود تا با دوز صحیح مطابقت داشته باشد.

اضافه کردن بخار توسط FIT/FQIC-49AU01-11  اندازه گیری می شود و فشار در barg5 توسط تنظیم کننده فشار محلی PRV-49AU01-12 تنظیم می شود. اپراتور مقدار kg1000 بخار را وارد و تأیید می کند و PCS، شیر XV-49AU01-03 را روی خط بخار، باز می کند. پارامتر اصلی که می باید مد نظر قرار گیرد، دمای بچ می باشد که برای شروع واکنش، می باید به °C140-130 برسد. دمای بچ در اثر اضافه کردن کندانس بخار و همچنین رقیق شدن اسید، افزایش می یابد. در پایان افزایش بخار، اگر دما زیر °C130 باشد، اپراتور باید بخار را در قسمتهای 500 یا 1000 کیلوگرمی اضافه کند تا زمانی که دمای مورد نظر به دست آید.

بعد از افزایش بخار، بایستی بررسی شود که غلظت اسید بچ در دامنه g/L320-300 باشد و چنانچه نیاز باشد، می توان تنظیم اسید را با اضافه کردن دوزهای کم اسید، انجام داد.

D01

در طی اضافه کردن همه بچها، سطح کلی مایع اتوکلاو می بایست زیر %80 حفظ شود تا اطمینان حاصل شود که سطح آزاد و تماس کافی بین مایع و اکسیژن تحت فشار در طول واکنش، وجود دارد.

اکسیژن اضافه می شود و زمانی که غلظت اسید و دما به میزان مورد نظر رسید، واکنش آغاز  می گردد. فشار اکسیژن توسط تنظیم کننده فشار محلی PRV-49AU01-09 در barg6 تنظیم شده و جریان توسط FIT-49AU01-06 اندازه گیری می­شود. اپراتور شیر تأمین اکسیژن XV-49AU01-07 را باز می کند تا فرایند اکسیداسیون آغاز شود. نمونه گیری برای آنالیز آزمایشگاهی حداقل بعد از 2 ساعت و سپس در فواصل 30 دقیقه ای به منظور تعیین پایان فرایند، انجام می شود.

D01

شرح فوق، روش کلی فرایند لیچینگ می باشد، اما پارامترهای بهینه(دمای بچ، فشار اکسیژن، سرعت همزن و غیره)بر اساس داده های آزمایشگاهی و تجربیات عملیاتی واقعی که بعد از چندین بچ اولیه به دست می­آید، تعیین می شود. شرایطی که منجر به تأثیر بر واکنش می شود، می بایست به گونه ای اداره شود که از لیچینگ جزئی سلنیوم و نقره از لجن، اجتناب شود.

در پایان فرایند، شیر اکسیژن XV-49AU01-07 بسته خواهد شد و فشار اتوکلاو، با تخلیه شدن فضای بخار اتوکلاو به سیستم کانال کشی اسکرابر ناحیه گردش الکترولیت، از barg6 به barg 2/1-1 کاهش می یابد.

در این هنگام، اپراتور آماده انتقال آب دمین سرد از مخزن ذخیره به فلش تانک خنک سازی، با استفاده از فلومتر/توتالایزر آب محلی FQI-41PU01-07 می باشد. حدود m³7 آب ذخیره شده و فرستنده سطح مخزن LIT-49TK03-01، سطح را %40-30 نشان می دهد. درست قبل از انتقال بچ اتوکلاو، اپراتور، همزن فلش تانک خنک سازی را از XPB-49AG03-01 روشن می کند.

بچ از طریق شیر پائین اتوکلاو که اندکی باز خواهد شد تا اجازه انتقال به فلش تانک خنک سازی، ظرف 5-4 دقیقه، تحت فشار باقی مانده اکسیژن را بدهد، تخلیه می شود. جریان کنترل شده مقادیر بچ گرم به سوی آب خنک، از تولید بیش از حد بخار در سیستم تهویه مخزن و سیستم اسکرابر، جلوگیری می کند. دمای مورد نظر برای فلش تانک خنک سازی، °C70-60 است و غلظت مس کمتر از g/L60 پس از انتقال کامل حجم دوغاب اتوکلاو، مطلوب می باشد. فلش تانک خنک سازی، هم زده می شود و از طریق سیستم کانال کشی مشترک با اتوکلاو و مخازن تلور زدایی، به اسکرابر ناحیه گردش الکترولیت تهویه می شود.

سیستم اتوکلاو پکیج کاملی است که توسط فروشنده، طراحی و ساخته شده است و شامل موارد زیر  می باشد:

  • مخزن تحت فشار از جنس SS904L با ظرفیت m³8 که مطابق کد ASME  VIII Div. 1  برای مقاومت تا barg 10 در دمای °C150، طراحی شده است.

 

  • همزن با مجموعه تیغه های دوتایی و درایو کاهنده مستقیم یا چرخ دنده ای که برای همزنی شدید و پراکندن گاز، طراحی شده و آب بند محور مکانیکی که برای فشار بالا و محیط اسیدی طراحی شده است.
  • حسگر/فرستنده دما، حسگر/فرستنده فشار، حسگر سطح، گیجهای محلی و/یا هرگونه ابزار دقیق دیگری که در طراحی، برای عملیات ایمن در نظر گرفته شده است.
  • شیر اطمینان.
  • شیرهای کنترلی در محل تخلیه محصول و کنترل فشار.
  • هر مورد جانبی مورد نیاز(لوله غوطه وری در خطوط خوراک، بطری نمونه گیری و شیرآلات و غیره).
  • پنل کنترل محلی برای شروع/توقف درایو همزن، شیرهای باز/بسته، چراغهای وضعیت، توقف اضطراری و نمای شماتیک مخزن که تمام شیرهای فرایند، وضعیت، پارامترهای فرایند و هشدارها را نشان می دهد.
  • PLC محلی برای ارتباط دادن تمام شرلیط فرایند، وضعیتها و هشدارها به PCS اصلی.

دوغاب لجن از فلش تانک خنک سازی به فیلترپرس لجنی مس زدایی شده، تغذیه می شود که در آنجا یک محلول اسیدی(با حدود g/L50 مس و g/L60-50 اسید سولفوریک)و کیکی با %10 رطوبت، شامل تمام ذرات جامد باقی مانده بعد از فرایند لیچینگ تحت فشار(سولفات نقره، نقره و فلزات گرانبها، سولفات سرب، باریت، سلنیوم، اکسیدها و سلنیدهای فلزی، مواد نامحلول متفرقه و غیره)جدا می شوند.

سرعت جریان لجنی مس زدایی شده به فیلترپرس، توسط FIT/FC-49PU01-03 جهت نمودار سازی و هشدار سرعت کم(در m³/hr2. 5)، اندازه گیری و کنترل می شود. لوپ کنترل جریان بصورت پشت سر هم با کنترل کننده های سرعت پمپ سرعت متغیر تغذیه فیلترپرس SC-49PU01/PU02-01 کار می کند.

بسته فیلترپرس لجن مس زدایی شده، نوعی فیلتر غشایی با عناصر فیلتر کننده نصب شده به صورت عمودی بین دو صفحه تحت فشار است: صفحه ابتدایی و صفحه انتهایی، که از هر دو طرف با تسمه­های جانبی هدایت می­شوند. مجموعه صفحه ها توسط سیلندرهای هیدرولیک، باز و بسته می شوند.

طی فیلتر کردن، صفحات به هم فشرده شده و دوغاب از طریق کانال تغذیه به درون محفظه فیلتر، تغذیه می شود. مایع تصفیه شده از طریق کانالهای جمع آوری کننده به درون مخزن تلور زدایی 1749TK04 یا 1749TK05 تخلیه می شود.

عمل فیلتراسیون با فشردن غشاء توسط یک سیستم فشار دهنده، دنبال می شود که در آن، کیک بصورت مکانیکی، فشرده و آبگیری می شود.

گام بعدی، دمیدن به هسته فیلتر است که درآن، هوای فشرده از طریق کانال مایع تصفیه شده به روی صفحات غشاء وارد شده و به درون کیک، فشرده می شود تا رطوبت باقی مانده به حداقل برسد. هوا از درون یک هیتر هوای الکتریکی 1749HT01 عبور داده می شود که دمای هوا را قبل از خشک شدن کیک فیلتر از طریق دمش به °C60-50 می رساند. رطوبت باقی مانده، توسط دما و فشار هوا و زمان دمش تحت تأثیر قرار می گیرد. (شرایط بهینه فرایند، عملاً بعد از راه اندازی تعیین می شود).

پس از مرحله خشک کردن توسط دمش هوا و از فشار افتادن فیلتر، کیک از طریق مجرای تخلیه که در زیر دستگاه قرار گرفته، تخلیه می شود. محفظه های فیلتراسیون، یکی یکی توسط تعویض کننده صفحات باز    می شوند و بعد از افتادن کیک، بصورت خودکار تمیز می شوند.

از طریق ناودان تخلیه، کیک به درون ظروف دریافت(بشکه)سقوط می کند که توسط لیفتراک برای ذخیره سازی به انبار منتقل شده تا بعداً برای انجام عملیات بیشتر بر روی لجن، حمل شود.

مشابه فیلترپرس لجنی آندی(اما با تعداد صفحات کمتر)، پکیج فیلترپرس لجنی مس زدایی شده، شامل موارد زیر است:

– قسمت ابتدایی با یک دریچه ورودی مرکزی و چهار دریچه خروجی گوشه ای برای خروج مایع تصفیه شده که توسط لوله و شیرآلات به هم متصل می باشند.

– قسمت انتهایی.

– سیلندر هیدرولیک دوطرفه.

– تسمه های جانبی با ریلهای راهنما.

– صفحات فیلتر و پارچه فیلتر.

– واحد هیدرولیک برای تأمین نیروی سیلندر، تعویض کننده صفحات و صفحات گردنده.

– دستگاه دمش و کنترلهای مربوطه.

– سیستم آب تحت فشار شامل مخزن آب و پمپ با VFD.

– دستگاه تمیزکاری پارچه.

– تجهیزات ایمنی شامل یک سوئیچ از نوع کشش سیم dead-man برای قطع و وصل کردن عملیات فیلتر، پرده های نوری در سمت عملیاتی اپراتور به منظور حفاظت در برابر تماس ناخواسته با قطعات متحرک.

– مجموعه ای از ابزار دقیق شامل فرستنده فشار خط تغذیه دوغاب، فرستنده های فشار آب و هوا، گیج های محلی.

– مجموعه ای از شیرهای فعال شونده با هوا و کنترل شونده از طریق PLC که بر روی این خطوط نصب شده اند: تغذیه دوغاب، برگشتی دمش هوا، آب پر فشار، خط مایع تصفیه شده، ورودی آب شستشو، ورودی دمش هوا.

– عملیات و تمیزکاری/شستشوی فیلتر بطور خودکار توسط پنل محلی کنترل می شود. هنگامیکه اختلاف فشار بین جریانهای ورودی و خروجی به حد از پیش تنظیم شده ای که توسط حسگرهای فشار فیلتر تشخیص داده می شود، برسد، چرخه تمیزکاری بطور خودکار آغاز می شود.

– انتخاب حالات، شامل:خودکار، دستی، حالت آزمایشی و حالت پایان. عملیاتی که توسط پنل محلی کنترل  می شوند عبارتند از:

  • بستن/باز کردن فیلترپرس
  • تعویض صفحه
  • کنترلهای ایمنی
  • صفحات گردنده
  • تمیزکاری پارچه

پنل همچنین برای موارد زیر استفاده می شود:

– نمایش وضعیت حسگرهای موقعیت، شیرها و موتورها.

– نمایش نمودار جریان شامل شیرهای فرایندی، وضعیت و پارامترهای فرایند.

  • تلور زدایی لجن

تلور با تحت عملیات قرار دادن محلول مس زدایی شده با مس فلزی، از مایع تصفیه شده حاصل از لیچینگ تحت فشار، بصورت ملاط یا رسوب تلوراید مس، بازیابی می شود.

به شرط حذف هوا، فراهم بودن سطح وسیعی از مس تازه و فزونی اسید، تلور به سرعت در دمای °C100-90 بر روی سطح مس می چسبد. با گردش مداوم مایع تصفیه شده بوسیله پمپهای مخزن تلور زدایی(یکی در حال کار، دیگری در حال آماده باش)، این عملیات به مدت 12-10 ساعت در این دما ادامه می یابد. مقدار تلور موجود در محلول می بایست از g/l1 به کمتر از ppm5 تقلیل  یابد. رسوب تلوراید مسی که از سطح تراشه های مس فلزی جاری می شود، بعداً توسط فیلتراسیون برداشت می شود.

بچ تا زیر °C90 خنک شده و سپس به یک فیلترپرس فرستاده می شود، جائیکه تلوراید مس، رسوب کرده و تخلیه می شود.

مخازن تلور زدایی بر اساس بچ روزانه، عملیات را بصورت تناوبی انجام می دهند: زمانی که یک مخزن در مرحله عملیات تلور زدایی است، مخزن دیگر مایع تصفیه شده اتوکلاو را ذخیره می کند، مایع را با استفاده از هیترهای الکتریکی مخزن گرم کرده و منتظر چرخه بعدی عملیات می ماند. دمای مخزن توسط کنترل ترموستات محلی هیتر الکتریکی bayonet type که در دمای  °C92-90 تنظیم شده است، کنترل می شود. یک خروجی آنالوگ برای نمایش دما و آلارمها(TIAH در °C95 و TIAL در °C35) به PCS کارخانه فرستاده می شود.

محلول تصفیه شده مس زدایی شده، از طریق شیرهای XV-49TK04-04 و XV-49TK05-04 به مخازن ذخیره منتقل می شود. اینترلاکی تنظیم شده است که اجازه باز شدن تنها یک شیر(به مخزن خالی) را می دهد، در حالی که شیر ورودی مخزن دیگر(که در آن واکنش صورت می گیرد)بسته می ماند.

سطح مخزن بوسیله LIT-49TK04-02 و LIT-49TK05-02 برای پایش پیوسته، هشدار سطح بالا(%80)، سطح پائین(%30) و اینترلاک پائین-پائین(%10) برای خاموش کردن پمپ ها، اندازه گیری می­شود.

شیرهای کنترلی بر روی خطوط تخلیه پمپ­ها به مخزن گردش (XV-49TK04-05 و XV-49TK05-05) و خط خوراک فیلترپرس (XV-49TK04-06 و XV-49TK05-06)، نصب شده اند.

در حالت تلور زدایی که فشار پائین تخلیه پمپ (barg 2-5/1)و سرعت جریان گردشی بالا(m³/hr23-20)مورد نیاز است، ظرفیت پمپ کردن با کنترل کننده های سرعت متغیر(SC-49PU07/08-01 و SC-49PU09/10-01) در محدوده 100-90 % حداکثر سرعت کنترل می شود. در حالت تغذیه فیلترپرس، سرعت جریان پمپ کردن، توسط فلومتر تغذیه فیلتر، به صورت پشت سر هم با کنترل کننده­های سرعت پمپ، کنترل خواهد شد.

فیلترپرس تلوراید مس، فیلتری است از نوع غشایی، اما از لحاظ اندازه خیلی کوچکتر از فیلترپرسهای لجنهای آندی و لجنهای مس زدایی شده، می باشد. این دستگاه دارای همان وظایف، اما در حالت دستی یا عملیاتی می باشد که شامل موارد زیر است:

– تصفیه

– فشردن

– خشک کردن با هوا

– تخلیه کیک

– تمیزکاری پارچه

فیلترپرس دارای اجزاء مدولار زیر می باشد:

– قسمت ثابت ابتدایی

– قسمت متحرک انتهایی

– دستگاه بستن الکتروهیدرولیک

– تسمه های جانبی با دستگاه تعویض کننده صفحات

– سیستم توزیع برای محفظه فشار(آب در فشار barg 10)

– مجموعه صفحات فیلتر و پارچه

– صفحات گردنده با کنترل هیدرولیک

– پرده نوری ایمنی فوتو الکتریک

فشار ورودی فیلتر بوسیله PIT-49FP02-03 برای نمایش پیوسته و آلارم فشار بالا(barg7)، اندازه گیری می شود. با اندازه گیری جریان تغذیه فیلتر توسط FIT/FC-49FP02-04، مقدار تغذیه تنظیم شده توسط اپراتور(m³/hr23-20)با تنظیم سرعت کنترل کننده های سرعت متغیر SC-49PU09/ PU10-01، حفظ می شود.

کیک تلوراید مس بر روی سینی متحرک استنلس استیل جمع آوری شده و سپس برای حمل به داخل بشکه ها منتقل می شود.

مایع تصفیه شده(بدون تلور)از فیلترپرس که در مخزن نگهداری محلول، جمع آوری می شود، به مخزن نگهداری الکترولیت، پمپ شده و سپس به لیبراتورهای مرحله دوم، تغذیه می شود. به منظور پایش و هشدار(سطح بالا در %80 و سطح پائین در %30) و خاموش کردن اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین(%20)، سطح مخزن توسط LIT-49TK06-02، اندازه گیری میشود.

چنانچه آنالیز تلور در مخزن نگهداری محلول، مقدار تلور را بالاتر از مقدار مورد انتظار(ppm5) نشان دهد، محلول می تواند برای فرایند مجدد، به مخزن تلور زدایی، بازگشت داده شود.

 

  • کنترل­های سلول­های لیبراتور ثانویه

بر حسب نیاز، مقداری از الکترولیتی که تا حدودی مس زدایی شده، از لیبراتورهای اولیه(با غلظت مس g/l35-30) به لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه منتقل می شود، جایی که قسمتی از آرسنیک و مقداری از انتیموان و بیسموت از الکترولیت حذف شده و با پسمانده ضایعات مس به کارخانه ذوب برگشت داده می شود. علاوه بر کنترل ناخالصیها، کاتدهای تولید شده در سلولهای مرحله دوم و سوم، بر روی قطعات آند قراضه، رسوب داده شده و به کارخانه ذوب برگشت داده می شود.

آندهای قراضه بصورت افقی توسط ماشین شستشوی آند قراضه، دسته شده و توسط لیفتراک به ناحیه لیبراتور حمل می شوند. آندها بصورت دستی و با استفاده از زنجیر و قلاب متصل به جرثقیل لیبراتور، درون یک قفسه قرار می گیرند. سپس  bale جرثقیل برای انتقال یک سوم الکترودهای یک سلول کامل به سلول لیبراتور، مورد استفاده قرار می گیرد.

عملیات لیبراتورها در چرخه­های  7 تا 10 روزه با 4-3 روز مجاز برای تعمیر و نگهداری یا تمیزکاری، انجام می­شود.

بعد از لیبراتورها، الکترولیت بطور معمول برای عملیات بیشتر به واحد انتیموان و بیسموت زدایی منتقل می شود یا می تواند به مخزن توزیع لجنها و یا به دوغاب ساز لجنهای آندی در مخزن تغذیه اتوکلاو، بازگشت داده شود.

D01

8 سلول لیبراتور ثالثیه که در دو گروه 4 سلولی بطور جداگانه عمل می کنند، وجود دارد. در هر گروه، الکترولیت بطور پشت سر هم از یک سلول به سلول بعدی با تغذیه به سلول اول گروه، سرریز  می شود. همانند لیبراتورهای اولیه، عملیات نیاز به سرعت گردش بالا در سرتاسر سلول ها به میزان l/min250-220 دارد. زمانی که آنالیز مقدار مس در جریان خروجی هر گروه در دامنه کنترلی صحیح (در محدوده g/l15-12)باشد، الکترولیت مجاز به رفتن به مرحله بعد (لیبراتورهای ثالثیه) می باشد.

D01

الکترولیت دریافتی از لیبراتورهای اولیه هر ماژول و محلول تحت عملیات قرار گرفته از واحد تلور زدایی، با یکدیگر مخلوط و در مخزن انتقال / نگهداری 1748TK01 ذخیره می شود. سطح مخزن توسط LIT-48TK01-01 برای پایش/اطلاع از روندها، هشدار (سطح بالا در %80 و سطح پائین در %30) و خاموش کردن اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه گیری می شود. الکترولیت از این مخزن بطور معمول به مخزن گردش الکترولیت 1748TK02 لیبراتورهای ثانویه تغذیه می شود که در آنجا با الکترولیت سلول های مرحله دوم مخلوط شده یا می تواند مستقیماً از طریق شیر سه راهی  XV-48PU01-04 به سلول های مرحله دوم تغذیه شود. جریان الکترولیت به لیبراتورهای ثانویه توسط FIT-48PU01-03 برای نمایش لحظه ای و جمع زدن(بر مبنای روزانه یا برای کل زمان بچ لیبراتور)، اندازه گیری می شود.

D01

سطح مخزن گردش الکترولیت لیبراتورهای ثانویه توسط LIT-48TK02-01 برای پایش/اطلاع از روندها، هشدار (سطح بالا در %80 و سطح پائین در %30) و خاموش کردن اینترلاک پمپ در سطح پائین- پائین %20، اندازه گیری می شود. سطح مخزن توسط LC-48TK02-01 و شیر کنترلی  LCV-48TK02-01 روی خروجی پمپ تغذیه لیبراتورهای مرحله سوم 1748PU05 که می تواند به عنوان پمپ آماده باش برای پمپ گردش الکترولیت لیبراتورهای مرحله دوم نیز عمل کند، کنترل می شود.

پمپ­های گردش الکترولیت لیبراتورهای ثانویه، سرعت جریان مورد نیاز را بر اساس سلول­هایی که تحت عملیات هستند، تآمین می کند. جریان توسط FIT/FC-48-PU04-03 برای نمودار سازی، آلارم دهی (جریان کم در m³/hr15 و جریان زیاد در m³/hr35) و کنترل به صورت پشت سر هم با کنترل کننده سرعت متغیر پمپ SC-48PU04-01 ، اندازه گیری می شود. دمای الکترولیت افزایش یافته و در حد مورد نیاز °C62-60 توسط مبدل حرارتی 1748HX01 با استفاده از بخار در فشار barg5 نگه داشته   می شود. فشار بخار توسط تنظیم کننده فشار محلی PRV-48HX01-04 کنترل می شود. جریان توسط FIT-48HX01-03 (برای نمودار سازی و جمع بندی) اندازه گیری شده و دمای الکترولیت توسط TIT/TC-48HX01-08   و شیر کنترلی  TCV-48HX01-08 نمایش، آلارم دهی(دمای بالای °C65 و دمای پائین °C58) و کنترل می شود.

D01

اختلاف فشار بین خطوط ورودی و خروجی الکترولیت مبدل حرارتی، برای تشخیص گرفتگی لوله ها، در PDIT-48HX01-07 اندازه گیری می شود. آلارم افت فشار زیاد در bar1. 2 تنظیم شده است.

برای تشخیص نشتی الکترولیت و هدایت کندانس ناخالص به “مخزن تخلیه سل­ها” (1748TK04)، ناخالصی بخار کندانس با استفاده از لوپ اندازه­گیری pH AIT-46AI02-01  در خروجی مخزن جمع­آوری کندانس  1746TK0400 –P&ID 3009 پایش می­شود. زمانی که pH پایین باشد از یک شیر توپی 3 طرفه XV-48HX01-12 برای هدایت جریان کندانس استفاده می­شود.

الکترولیت تنها برای مس زدایی، مجدداً گردش می یابد تا جائی که آنالایزر مس AIT-48AI02/AI03-01 وقتی که خط سرریز برای پیشروی الکترولیت به سمت مخازن گردش الکترولیت مرحله سوم بصورت دستی توسط اپراتور باز می شود، غلظت مس را در دامنه g/l15-12 نشان دهد.

پمپ کف کش لیبراتورها بصورت محلی توسط سوئیچ سطح بالا-پائین LSHL-48PU03-02 کنترل      می شود که در سطح %75 پمپ روشن و در %25 خاموش می شود. آلارم سطح بالا(LAH-48PU03-02) و وضعیت پمپ (YI-48PU03-01) بصورت خروجی دیجیتال به PLC ارسال می شود.

کاتدهای لیبراتور ثانویه، به صورت دستی شسته شده و مانند کاتدهای معیوب پوشش داده شده در لیبراتورهای ثالثیه، در ماشین­های انتقال، بارگیری شده و به کارخانه ذوب حمل می شوند.

 

  • کنترل سلول­های لیبراتور ثالثیه

لیبراتورهای مرحله سوم، چیدمان مشابهی با سلول­های ثانویه، با 8 سلول لیبراتور در دو گروه 4 سلولی که بصورت جداگانه عمل می کنند، دارند. در هر گروه، الکترولیت بصورت پشت سر هم از یک سلول به سلول بعدی با تغذیه به سلول اول گروه، سرریز می شود. عملیات نیاز به سرعت گردش بالا در سرتاسر سلولها به میزان l/min250-220 دارد. زمانیکه آنالیز مقدار مس در جریان خروجی هر گروه به کمتر از g/l1 برسد، الکترولیت اجازه می یابد تا در مخزن برگشت الکترولیت، جمع شود. اگر/زمانی که لیبراتورها تنها به منظور زدودن مس تحت عملیات قرار گیرند، به منظور کاهش امکان تقلیل الکترولیت و تولید آرسین و همچنین تولید مس کاتدی اندکی بهتر، حد مورد نظر مس زدایی می تواند افزایش یابد.

الکترولیت فرستاده شده از لیبراتورهای مرحله دوم، در مخزن گردش الکترولیت لیبراتورهای   مرحله سوم 1748TK03 دریافت شده که در آنجا سطح مایع توسط LIT-48TK03-01 برای پایش/اطلاع تز روندها، هشدار (سطح بالا در %80 و سطح پائین در %30) و خاموشی اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین %20 ، اندازه گیری می شود.

سطح مخزن توسط LC-48TK03-01 و شیر کنترلی LCV-48TK03-01 در خروجی پمپ گردش الکترولیت لیبراتورهای مرحله سوم 1748PU07، کنترل می شود.

پمپ گردش الکترولیت لیبراتورهای مرحله سوم، سرعت جریان مورد نیاز را بر اساس تعداد سلولهایی که در عملیات هستند، فراهم می کند. جریان توسط FIT/FC-48-PU07-03 برای نمودار سازی، آلارم دهی(جریان کم در m³/hr15 و جریان زیاد در m³/hr35)و کنترل بصورت پشت سر هم با کنترل کننده سرعت متغیر پمپ SC-48PU07-01، اندازه گیری می شود.

الکترولیت تنها برای مس زدایی، مجدداً گردش می یابد تا جائی که آنالایزر مس AIT-48AI04/AI05-01،  وقتی که خط سرریز به مخزن بازگشت الکترولیت، بصورت دستی توسط اپراتور باز می شود، غلظت مس را در حد کنترلی مطلوب g/l1. 0 نشان دهد.

D01

سطح الکترولیت مس زدایی شده جمع شده در مخزن برگشت الکترولیت، توسط LIT-48TK05-01 برای نمایش/نمودار سازی، آلارم(سطح بالا در %80 و سطح پائین در %30) و اینترلاک خاموشی پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه گیری میشود. الکترولیت برگشتی بطور معمول برای عملیات بیشتر به واحد بیسموت زدایی(مطابق شرحی که در بخش بعد داده میشود)، پمپ می شود. همچنین این الکترولیت می تواند به فرایند مجدد لجنها از طریق تیکنرها و یا دوغاب سازی مخزن تغذیه اتوکلاو، باز گردانده شود. جریان توسط FIT-48PU06-03 برای نمایش(FI) و جمع بندی(FQI)، اندازه گیری می شود.

D01

سلول­های لیبراتور ثانویه و ثالثیه، با هودهای FRP قابل انتقال، پوشیده شده اند که تهویه شده و از طریق یک سیستم کانال کشی  با کل هواکش های فرایندی مخازن به سیستم اسکرابر در ناحیه لیبراتورها متصل می باشند. اسکرابر بصورت یک پکیج کامل فراهم شده و شامل فلومتر و یک آنالایزر گاز آرسین  می باشد. مجموع جریان معمول هواکش اسکرابر، Nm³/hr3883 میباشد.

پمپ خروجی  اسکرابر تنها به صورت محلی کنترل می­شود؛ با توجه به نرخ lit/hr 10 آب DM شده که به منظور مرطوب کردن فیلترهای شمعی استفاده می­شود و حجم 3000 لیتری کف اسکرابر، هنگامی که سطح آب به سطح بالا می­رسد (تقریبا یک بار در روز)، باید پمپ خروجی فعال شود تا محلول را به مخزن انتقال لجن مرکزی منتقل کند. سرریز خروجی در سامپ تخلیه خواهد شد و به مخزن انتقال لجن مرکزی فرستاده می­شود.

D01

یک سوئیچ جریان FSL-48SC01-04، یک آلارم جریان کم در Nm³/hr1000 و اینترلاکی برای خاموش کردن رکتیفایر لیبراتورها ایجاد می کند که در ماتریس اینترلاکها و برنامه زمان بندی آلارمها شرح داده شده است. (مدرک شماره 23R1-F-I09-00-000000-004)(بخش 5. 2 این دستورالعمل را ببینید).

غلظت AsH3 در کانال مشترک به اسکرابر توسط آنالیزگر گاز آرسن AIT-48AI04-01 با خروجی آنالوگ به PLC اندازه­گیری  و پایش شده و درصورت رسیدن به سطح ppm1 هشدار داده خواهد شد و در این هنگام اپراتور می­بایست مواردی همچون آخرین داده­های مربوط به کالیبراسیون و وضعیت ظاهری دستگاه را بررسی کرده و سپس نرخ خوراک تازه به این ناحیه را بالا برده تا غلظت کلی مس بیشتر شود و با بستن کلیدهای اتصال کوتاه 1748BR01SW03-04 و متوقف کردن پمپ گردش الکترولیت لیبراتورهای ثالثیه (1748PU07) و باز کردن شیر خط مخزن برگشت الکترولیت به منظور فرستادن الکترولیت به مخزن توزیع لجن و بستن شیر خط به سمت مخزن گردش الکترولیت لیبراتورهای ثالثیه، فرایند گردش الکترولیت را متوقف کند. اگر با گذشت حداقل 5 دقیقه غلظت آرسن به میزان PPM 3 باشد، اینترلاکی برای هشدار گسترده به منظور خارج کردن افراد دیده شده است و در صورتی که سوییچ 1748BR01SW03-04بسته نباشد، اینترلاک این سوییچ را برای by-pass جریان برق این ناحیه خواهد بست و همچنین نرخ خوراک تازه را افزایش داده و مپ گردش لیبراتورهای ثالثیه (1748PU07) را متوقف کرده تا گردش الکترولیت متوقف شود.

در صورتی که زمان بین هشدار سطح بالا و سطح بالا-بالا کمتر از 5 دقیقه باشد، نشان­گر آن است که در آنالیزور خطایی وجود دارد و باید مواردی همچون آخرین داده­های کالیبراسیون و وضعیت ظاهری دستگاه بررسی شده و اپراتور باید با استفاده از یک آنالیزور همراه غلظت آرسن را اندازه­گیری کند و اگر غلظت آرسن بالا بود رویه فوق باید انجام شود.

از آنجا که آرسین، گاز سمی و بسیار خطرناکی برای بدن بوده و مسیر اولیه ورود آن، از طریق استنشاق در نقاط تخلیه اسکرابر(این مورد در خصوص اسکرابرهای ناحیه گردش الکترولیت نیز صدق می کند) می باشد، بایستی دقت شود که محل آن، خارج از منطقه تردد پرسنل و به دور از جهت غالب باد، باشد. طرح واکنش اضطراری در هنگام آزاد شدن آرسین می بایست مطابق آئین نامه ایمنی و سلامت محلی، تهیه شده و پرسنل کارخانه می بایست برای بکارگیری مقررات آن، آموزش ببینند.

سلولهای لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه به صورت دوره ای تخلیه شده و از لجن و سایر مواد باقی مانده و آب شستشو، تمیز می­شوند و محتویات آن در مخزن تخلیه سلول­ها 1748TK04 جمع آوری می شود. محتویات مخزن در حالیکه هم­زده می­شود، برای جداسازی مایع تمیز به فیلترپرس تغذیه می شود که به مخزن برگشت الکترولیت فرستاده می شود و کیک حاصله نیز در یک بشکه تخلیه شده و به کارخانه ذوب برگشت داده  می شود. عملیات فیلترپرس کاملاً خودکار بوده و به صورت محلی توسط سیستم PLC خودش که در بسته فروشنده قرار دارد، کنترل و پایش می شود.

سطح مخزن تخلیه سلولها توسط LIT-48TK04-02 برای نمایش/نمودار سازی، آلارمها(سطح بالا در %80، سطح پائین در %30)و اینترلاک خاموش کردن پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه گیری می شود. در اینترلاک سطح پائین-پائین %20، همزن مخزن نیز خاموش می شود.

با توجه به احتمال زیاد انباشته شدن مواد جامد حجیم در این مخزن، دستورالعملهای مکرر تمیزکاری(همواره با توجه به دستورالعملهای ورود به فضاهای محدود)، مورد نیاز می باشد.

  • کنترل­های واحد حذف انتیموان و بیسموت

الکترولیت مس زدایی شده از لیبراتورهای مرحله دوم و سوم، برای کنترل بیشتر ناخالصیها در واحد بیسموت/انتیموان زدایی، تحت فرایند بیشتر قرار می گیرد.

واحد بیسموت و انتیموان زدایی مانند یک کلیه برای سالن الکترولیز عمل می کند و با بازدهی 95 %جدایش هر فلز، یک الکترولیت تمیز به سیستم گردش الکترولیت هر دو ماژول، برگشت می­دهد. ظرفیت عملیاتی m³/hr110 می باشد و برای تحت فرایند قرار دادن m³/day168 الکترولیت مس زدایی شده، طراحی شده است.

ترکیب میانگین خوراک

H2SO4                     g/l220

Cu                          g/l 1. 0

Ni                           g/l 7-5

Fe                          g/l 5-3

As                          g/l 10-7

 

این واحد به مانند یک کلیه، تقریباً همه بیسموت و انتیموان(بازده 95 %)را می زداید و الکترولیت تمیز را به مخازن سرریز/اختلاط سالن الکترولیز ماژولها، برگشت می دهد. ظرفیت زدایش واحد، kg35 انتیموان و kg20 بیسموت در روز می­باشد. از مخزن تغذیه، الکترولیت با جریانی به سمت بالا در میان بستر رزینی دو ستون، پمپ می شود که انتیموان و بیسموت توسط بسترهای رزین، جدا شده و محلول باقی مانده به سمت مخزن ذخیره هدایت می شود. پس از اینکه بستر رزین با بیسموت و انتیموان بارگذاری شد، یک محلول اسید سولفوریک 2M از بالا به پائین(خلاف جهت جریان)، پمپ می شود تا الکترولیت باقی مانده را از ستون جابجا کند. مرحله بعد، بازسازی پالسی بوسیله محلول اسید کلریدریک %15 و به دنبال آن، مرحله شستشو با آب دمین برای حذف HCl و یون­های کلرید باقی مانده، می­باشد. هر یک از ستون­ها به طور جداگانه بازسازی می شوند، به نحوی که انجام عملیات بر روی الکترولیت در هیچ زمانی به طور کامل، تعطیل نمی­شود.

این بسته  شامل موارد زیر است:

  • دو مخزن ذخیره اسید کلریدریک با کنترل کننده های پمپ و سطح
  • یک مخزن ذخیره اسید سولفوریک با کنترل کننده های پمپ و سطح
  • دو ستون رزین برای انجام عملیات بر روی الکترولیت به همراه تمام کنترل­های مورد نیاز هدایت و جریان، شیرها و لوله­های ارتباطی برای عملیات معمول و بازسازی رزین.
  • یک مخزن و پمپ های برگشت الکترولیت با کنترل کننده های پمپ و سطح.
  • -PLC و سخت افزار و نرم افزار HMI شامل ارتباط از طریق پروفیباس با PCS اصلی برای نمایش و کنترل.

برگشت الکترولیت تمیز به مخازن سرریز ماژول1 و 2، توسط FIT/FQIC-49AC02-02 برای نمایش،   جمع بندی جریان و کنترل توسط شیرهای توپی سه راهی XV-49AC02-03، اندازه گیری می شود.

با فرض اینکه در هر روز، یک بازسازی کامل مورد نیاز باشد، جریانهای پسماند زیر، تولید و ذخیره می شوند که می بایست برای پردازش بیشتر به تأسیسات تصفیه پساب در خارج از پالایشگاه، پمپ شوند. یکی از این جریانات، شامل اسیدهای غلیظ با حجم  m³5. 5 که حاوی g/l45 اسید سولفوریک، g/l125 اسید کلریدریک، g/l6. 5 انتیموان و g/l3. 7 بیسموت میباشد. پسماندهای دسته دوم که m³16 در روز می باشد، شامل یک محلول رقیق اسیدی با g/l4 اسید کلریدریک، g/l0. 5 اسید سولفوریک و کلریدها    می باشد.

پسماندها در مخزن 1749TK11 ذخیره می شوند که سطح آن توسط LIT-49TK11-01 برای نمایش/نمودارسازی، آلارمها(سطح بالا در %80، سطح پائین در %30) و خاموش کردن اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه گیری می شود. پمپهای برگشت پسماند انتیموان 1749PU18/19(یکی فعال و دیگری آماده باش)در حالت عادی بصورت از راه دور روشن/خاموش میشوند، اما کنترل میدانی توسط سوئیچ محلی/راه دور HS-49PU18/19-01 جایز می باشد. پسماندهای تخلیه شده به تأسیسات تصفیه پساب، به منظور ثبت مقادیر لحظه ای و جریان مجموع، اندازه گیری می شوند( FIو FQI-49PU18-03).

D01
  • کنترل­های سیستم آب داغ

بخار کندانس جمع­آوری شده از مبدل­های حرارتی سل­های تجاری و لیبراتورهای ثانویه و سرویس­های ساخت (واحدهای هوای make-up) در مخازن جمع­آوری کندانس، 1746TK04  در قسمت 1 و 1746TK14 در قسمت 2 (بدون ورودی بخار کندانس از لیبراتورهای ثانویه)، و در فشار محیط  ذخیره می­شوند.

سطح مخزن جمع آوری کندانس توسط LIT-46TK04-02 برای نمایش/نمودار سازی، آلارمها(سطح بالا در %80، سطح پائین در %30) و اینترلاک خاموشی پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه گیری می­شود. پمپ های مخزن جمع آوری کندانس 1746PU27/28(در ماژول1) و 1746PU29/30(در ماژول2)، عملکردهای چندگانه دارند:

  • کنترل دمای مخزن جمع آوری در °C 95-90 با گردش کندانس از طریق کولر کندانس خنک شونده توسط هوا.
  • تولید آب گرم در °C 70 برای مخزن آب گرم.
  • تأمین منبع کندانس به عنوان عامل گرمایش برای دو واحد انتقال هوا.
  • پمپ کردن کندانس اضافی به واحد آب خوراک بویلر.

آلودگی کندانس بخار، توسط لوپ اندازه گیری pH، AIT-46AI02-01(AIT-46AI05-01) در خروجی مخزن جمع آوری کندانس، به منظور تشخیص نشتی الکترولیت و رد کردن کندانس آلوده به مخازن گردش الکترولیت، آشکار می شود. یک شیر توپی سه راهی XV-46HX01-13(XV-46HX04-13)به منظور منحرف کردن جریان کندانس به سمت مخازن گردش الکترولیت در زمانیکه pH پائین تشخیص داده شود، مورد استفاده قرار می گیرد. در این شرایط، پیشنهاد می شود که pH کندانس به روش دیگری چک شود تا مسجل شود که آیا pH واقعاً پائین است یا اینکه آنالایزر pH نیاز به کالیبره کردن دارد. در حالتی که نشتی مسجل شود، مبدل حرارتی معیوب می بایست در کوتاهترین زمان ممکن، متوقف و از مدار خارج شود و مبدل آماده باش، به کار انداخته شود.

به علت وظایف متعدد و تنظیمات عملیاتی، پمپ های مخزن جمع آوری کندانس با درایوهای سرعت متغیر، تدارک دیده شده اند. اپراتور، سرعت درایو را با استفاده از کنترل کننده­های سرعت SC-46PU27/28-01 و SC-46PU29/30-01 با توجه به نیازهای فرایند، تنظیم می کند.

دمای مخزن کندانس توسط TIT-46TK04-01(TIT-46TK14-01به ترتیب)برای اطلاع تز روندها ، هشدار(دمای بالا TAH در °C95 و دمای پائین TAL در °C60) و کنترل توسط کنترل کننده PLC، TC-46TK04-01(TC-46TK14-01) و شیرهای کنترلی TCV-46TK04-03 (TCV-46TK14-03 ) روی کندانس برگشتی از کولر هوایی کندانس، اندازه­گیری می شود.

 

D01

دمای تنظیمی مخزن حدود °C92-90 می باشد. کنترل­های محلی کولر هوایی کندانس در بسته تهیه شده توسط فروشنده، گنجانده شده است.

زمانی که آب گرم نیاز نباشد (بعلت موجودی کافی در مخزن آب گرم)، شیر کولر هوایی  XV-46PU27-04(XV-46PU29-04) بسته شده و شیر XV-46PU27-03(XV-46PU29-03) به سایر مصرف کنندگان کارخانه، باز خواهد شد. در این حالت، کندانس گرم می تواند به عنوان عامل گرمایش برای واحدهای هواساز(AHU-02 و AHU-06)، عامل جبرانی برای مخازن گردش الکترولیت و غیر از این،  می تواند با باز کردن شیر XV-41PU01-05(XV-41PU06-05) به محض ارتباط و اخذ تأیید از BFWP، به واحد آب خوراک بویلر، پمپ شود. جریان کندانس به BFWP توسط FIT-41PU01-06 (FIT-41PU06-06) برای نمودار سازی و جمع بندی، اندازه گیری می شود.

D01

کولر هوایی کندانس، بسته­ای است با شیرها و حسگرهای مجتمع برای کنترل و نمایش دما و کنترل فن­ها. دمای تنظیمی خروجی کولر کندانس در حدود °C70 در TIC-46HX03-01(TIC-46HX06-01) تنظیم شده است.

مخزن آب گرم 1741TK01(1741TK04 در ماژول2)کندانس سرد شده(در °C70)دریافتی از کولر هوایی کندانس را ذخیره میکند. سطح مخزن توسط LIT-41TK01-02(LIT-41TK0402) برای پایش/اطلاع از روندها، هشدارها (سطح بالا در %80، سطح پائین در %30) و خاموشی اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین%20، اندازه گیری می شود. مخزن همچنین می تواند آب املاح­زدایی شده تازه را از طریق کنترل کننده سطح مخزن LC-41TK01-02(LC-41TK04-02) و شیر XV-41PU05-03(XV-41TK04-03 در ماژول2) دریافت کند.

دمای مخزن آب گرم توسط TIT-41TK01-01(TIT-41TK04-01)برای اطلاع از روندها و هشدار(دمای بالا TAH در °C80 و دمای پائین TAL در °C55) اندازه گیری می شود.

فشار سیستم آب گرم پالایشگاه توسط PIT-41PU01-03(PIT-41PU06-03)که روی بالادست خروجی پمپ های آب گرم نصب شده است، اندازه گیری می­شود. درایوهای سرعت پمپ به صورت پشت سر هم توسط کنترل کننده فشار PC-41PU01-03(PC-41PU06-03)و به منظور نگهداری یک فشار نسبتاً ثابت(حدود barg6)روی خط اصلی تأمین آب گرم برای مصرف کنندگان نهایی، کنترل می شود. سرعت جریان توزیع آب گرم توسط FIT-41PU01-04(FIT-41PU06-04) برای اطلاع از روندها و جمع بندی جریان، اندازه گیری می شود.

D01

مخزن ذخیره آب املاح­زدایی شده   1741TK03(فقط P&ID 600-P-3009) برای دسترسی به نیاز روزانه آب DM، مورد استفاده قرار می­گیرد. سطح مخزن توسط LIT-41TK03-01 برای پایش/اطلاع از روندها ، هشدار(سطح بالا در %80، سطح پائین در %30) و خاموشی اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه­گیری می شود. کنترل کننده سطح LC-41TK03-01 و شیر XV-41TK03-02 روی خط تأمین آب دمین، سطح مخزن را در طی عملیات روزانه حفظ می کند. انتقال ها به فلش تانک خنک سازی، مخازن واکنشگرها یا به ماژول2، به صورت محلی(فقط میدانی)توسط FQI-41PU01-07 اندازه گیری و جمع بندی می­شود.

 

  • کنترل­های ذخیره سازی اسید سولفوریک

اسید سولفوریک در مخزن ذخیره 1741TK02 که در محدوده ای مهار شده در خارج از ساختمان کارخانه قرار دارد، دریافت می شود. پمپ های انتقال اسید 1741PU03/04 و لوله کشی مربوطه نیز در داخل این محدوده مهار شده، قرار گرفته اند. تأمین اسید یا از طریق پمپاژ از واحد اسید و یا بوسیله کامیون(بعنوان یک راه حل موقت تا زمانیکه تولید واحد اسید آغاز شود)صورت می­گیرد.

بعد از ایجاد ارتباط و توافق بر میزان مورد نیاز برای انتقال(بین اپراتور پالایشگاه و واحد اسید یا راننده کامیون)، شیر ورودی اسید XV-41TK02-04 بوسیله اپراتور از طریق رابط HMI، باز می شود. انتقال اسید به مخزن ذخیره توسط FIT-41TK02-05 به منظور نمایش و جمع بندی جریان، اندازه گیری می شود.

سطح مخزن توسط LIT-41TK02-02 برای نمایش/نمودار سازی، آلارمها(سطح بالا در %80، سطح پائین %30) و خاموشی اینترلاک پمپ در سطح پائین-پائین %20، اندازه گیری می­شود. یک حسگر سوئیچ سطح بالا-بالا LSHH-41TK02-03 در سطح %90، اینترلاکی را به منظور بستن شیر ورودی مخزن  XV-41TK02-04، ایجاد خواهد کرد.

دمای مخزن توسط یک سیستم گرمایش الکتریکی با شناسه TT/TC-41TK02-01، کنترل و نمایش داده می شود که دمای اسید را در فصل سرد، در °C10 نگه می دارد. دما به صورت خروجی آنالوگ برای پایش و هشدار(دمای بالا در °C30 و دمای پائین در °C5)به PCS فرستاده می شود.

سوئیچ سطح بالای سامپ ناحیه اسید LSH-41TK02-07، نسبت به تجمع هرگونه مایعی در داخل محدوده مهار شده، به اپراتور پنل کنترلی، اعلام خطر می نماید. در صورت عدم وجود اسید، مایع می تواند به سیستم فاضلاب کارخانه پمپ شود. اما در صورت ریزش اسید، مایع به درام منتقل شده و برای فرایند مجدد به واحد لجن پالایشگاه یا واحد اسید کارخانه ذوب برگشت داده می­شود. برای خالی کردن چاله، اپراتور از یک پمپ دیافراگم هوای قابل حمل، استفاده می­کند.

D01

پمپ های انتقال اسید سولفوریک(یکی فعال و دیگری آماده باش)به طور معمول از HMI، به عنوان بخشی ازمراحل برنامه ریزی شده افزایش اسید، روشن می شوند(مانند اضافه کردن به مخازن گردش الکترولیت یا به اتوکلاو به واحد حذف آنتی­موان). پمپ­ها همچنین می­توانند توسط اپراتور خط با موافقت اتاق کنترل، به وسیله سوئیچ محلی/راه دور HS-41PU03/04-01 روشن شوند.

کل اسید منتقل شده به مصرف کنندگان نهایی پالایشگاه توسط FIT-41PU03-03 برای اطلاع از روندها و جمع بندی، اندازه گیری می شود.

به منظور حفاظت پمپ­های اسید، یک دیسک انقطاع با اعلام گر، روی خط تخلیه پمپ، نصب شده است. ترکیدن دیسک به صورت ورودی دیجیتال به PCS (PSA-41PU03-02)سیگنال می دهد و اینترلاکی را برای متوقف کردن پمپاژ اسید، ایجاد می کند.

کلیه خطوط اسید نصب شده در فضای آزاد، به منظور حفاظت از یخ زدگی در فصل سرد، دارای سیستم گرمایش الکتریکی و عایق شده، می باشند(به منظور نگهداری در دمای تنظیمی °C10).

 

  • ابزار دقیق و کنترل­ها
    • لیست ابزار دقیق

لطفاً به مدرک شماره 5014-DP-0004 برای لیست کامل ابزار دقیق، رجوع شود.

  • نمودارهای علت و معلول(جداول اینترلاک)

لطفاً به مدرک شماره 5014-DI-0017 برای شبکه اینترلاک و زمان بندی آلارم، رجوع شود.

  • نمودارهای منطقی

لطفاً به کنترلهای عملکردی پالایشگاه، مدرک شماره 5014-DP-0016 برای دیاگرام­های منطقی، رجوع شود.

  • دستورالعمل عملیاتی تجهیزات مهم

برای اطلاع از چگونگی عملیات تجهیزات مهم که در ادامه آمده­اند،لازم است به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید.

 

  • ماشین­ها(APM ،CSWM،ASWM)
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 1)
    • جرثقیل سالن الکترولیز
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 2)
    • ترانسفورمر/رکتی­فایر
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 3)
    • پمپ­های گردش الکترولیت
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 4)
    • مبدل­های حرارتی الکترولیت
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 5)
    • فیلتر تصفیه افقی
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 6)
    • اسکرابر ناحیه گردش الکترولیت
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 7)
    • پمپ توزیع(پمپ توزیع واکنش­گرها و اسید سولفوریک)
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 8)
    • فیلتر پرس­ها
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست 9)
    • اتوکلاو
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست10)
    • سوییچ­های اتصال کوتاه
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست11)
    • واحدهای تامین هوا
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست12)
    • دوغاب­ساز
  • به دستورالعمل عملیاتی ارائه شده توسط فروشنده رجوع کنید(پیوست13)

 

اشتراک گذاری:

Admin

عضویت در خبرنامه

درخبرنامه ما عضو شوید

لورم ایپسوم متن ساختــگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ، و با استفاده از طراحان گرافیــک است، چاپگرها و متون بلکه روزنامه و مجله در ستون و سطرآنچنان که لازم است.

یک پاسخ

  1. سلام
    ممنونم از مقاله بسیار خوب و کاربردی شما من یه سوال داشتم از خدمتتون که توی ای مقاله ولتاژ DC ترانس رکتیفایر لیبراتورهای ثانویه و ثالثیه 90 ولت ذکر شده که به نظر خیلی بالاست میخواستم در این خصوص راهنمایی بفرمائید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *