馬澳洲新喀里多尼亞是世界大的紅土鎳礦儲備區(qū)之一。目前,在戈羅區(qū)附近,一座大型的鎳礦提取工業(yè)區(qū)正在施工建設(shè)中。該工業(yè)區(qū)將擁有完善的配套設(shè)施,包括廠房、電力供應(yīng)、港口、街道等,擁有工作人員約800人。
戈羅區(qū)的礦石儲備量約為5千多萬噸,其中鎳礦年產(chǎn)量約6萬噸,主要由巴西的淡水河谷負(fù)責(zé)開采。淡水河谷的鎳礦開采業(yè)務(wù)遍及,在戈羅區(qū)鎳礦項目的購買、生產(chǎn)及環(huán)保設(shè)施建設(shè)方面已投入巨大的成本。
現(xiàn)代工藝
鎳紅土礦提取采用的高壓酸浸法是一種現(xiàn)代工藝,尚未得到廣泛應(yīng)用,但與傳統(tǒng)的電爐熔煉法相比,該工藝的能耗更低,更環(huán)保。
鎳原料與水的混合物由隔膜泵送入酸浸用高壓釜(直徑約5米,高約30米),釜內(nèi)盛有硫酸與壓縮空氣。硫酸鎳與硫酸溶合形成鎳硫溶液,經(jīng)進(jìn)一步處理后,可獲得純鎳。
高壓釜內(nèi)的壓縮空氣壓力約為60-80 bar,溫度約為200-250℃,作用是輔助釜內(nèi)反應(yīng),保持釜內(nèi)壓力恒定,避免因電力中斷造成密封件的過度磨損。此外,還可輔助高壓釜的清潔工作。
空氣壓縮機系統(tǒng)的選擇
在戈羅地區(qū)的鎳礦項目中,寶華為淡水河谷量身定做了多套高壓壓縮機系統(tǒng)。
考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,這些壓縮機系統(tǒng)均采用集裝箱式設(shè)計,安裝有排風(fēng)口與沙塵過濾裝置,使設(shè)備免受沙塵與高溫影響。另外,在降低噪音方面,箱體運用了特殊的減音設(shè)計,設(shè)備運行時,噪音強度約為73 dB(A) (根據(jù)DIN 45635標(biāo)準(zhǔn)在距離設(shè)備1米處測得)。對氣量要求在300m3/h的3臺高壓釜,寶華選用了3臺I 25.0-45型號壓縮機,每臺設(shè)備的排氣量為114 m3/h,終級壓力為90-350bar。該型號壓縮機為4級壓縮,采用風(fēng)冷設(shè)計,適合長時間連續(xù)運行,在高溫沙塵的氣候條件下,表現(xiàn)尤為出色。
先進(jìn)的設(shè)計理念
該鎳礦提取項目中配置的每一臺壓縮機均配有獨立的B-CONTROL控制器,用于設(shè)備運行數(shù)據(jù)的全程監(jiān)控。B-CONTROL用于記錄顯示設(shè)備的運行時間、運行情況、壓力、溫度等數(shù)據(jù),在設(shè)備出現(xiàn)故障時自動關(guān)停設(shè)備,同時將故障信號傳輸至高級監(jiān)控中心。
為酸浸工藝服務(wù)的壓縮機設(shè)備,一方面應(yīng)滿足高壓釜的不同氣量需求,另一方面,還需避免運行時的短暫停機,保證設(shè)備的長遠(yuǎn)運行效率。因此,每臺壓縮機設(shè)備均配有12只80升氣瓶,存儲壓力為300 bar。這樣的配置,可避免設(shè)備在短時間內(nèi)多次停機。氣瓶中的壓縮空氣在進(jìn)入高壓釜之前,需通過減壓裝置減至額定壓力。
減壓裝置將氣瓶內(nèi)壓縮空氣減至高壓釜反應(yīng)所需的60-80 bar,并對整個減壓程序進(jìn)行全程監(jiān)控。另外,考慮到壓縮空氣由300 bar減至60 bar時可能出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象,設(shè)備的終級壓縮后均配備了高壓冷干機,對壓縮后的空氣進(jìn)行干燥。寶華高壓冷干機的高工作壓力可達(dá)300 bar,干燥后空氣的露點約為+3 ℃。減壓裝置下游還額外配置有過濾器,用于過濾排放壓縮過程中的冷凝物。