马澳洲新喀里多尼亚是世界大的红土镍矿储备区之一。目前,在戈罗区附近,一座大型的镍矿提取工业区正在施工建设中。该工业区将拥有完善的配套设施,包括厂房、电力供应、港口、街道等,拥有工作人员约800人。
戈罗区的矿石储备量约为5千多万吨,其中镍矿年产量约6万吨,主要由巴西的淡水河谷负责开采。淡水河谷的镍矿开采业务遍及,在戈罗区镍矿项目的购买、生产及环保设施建设方面已投入巨大的成本。
现代工艺
镍红土矿提取采用的高压酸浸法是一种现代工艺,尚未得到广泛应用,但与传统的电炉熔炼法相比,该工艺的能耗更低,更环保。
镍原料与水的混合物由隔膜泵送入酸浸用高压釜(直径约5米,高约30米),釜内盛有硫酸与压缩空气。硫酸镍与硫酸溶合形成镍硫溶液,经进一步处理后,可获得纯镍。
高压釜内的压缩空气压力约为60-80 bar,温度约为200-250℃,作用是辅助釜内反应,保持釜内压力恒定,避免因电力中断造成密封件的过度磨损。此外,还可辅助高压釜的清洁工作。
空气压缩机系统的选择
在戈罗地区的镍矿项目中,宝华为淡水河谷量身定做了多套高压压缩机系统。
考虑到当地的自然条件,这些压缩机系统均采用集装箱式设计,安装有排风口与沙尘过滤装置,使设备免受沙尘与高温影响。另外,在降低噪音方面,箱体运用了特殊的减音设计,设备运行时,噪音强度约为73 dB(A) (根据DIN 45635标准在距离设备1米处测得)。对气量要求在300m3/h的3台高压釜,宝华选用了3台I 25.0-45型号压缩机,每台设备的排气量为114 m3/h,终级压力为90-350bar。该型号压缩机为4级压缩,采用风冷设计,适合长时间连续运行,在高温沙尘的气候条件下,表现尤为出色。
先进的设计理念
该镍矿提取项目中配置的每一台压缩机均配有独立的B-CONTROL控制器,用于设备运行数据的全程监控。B-CONTROL用于记录显示设备的运行时间、运行情况、压力、温度等数据,在设备出现故障时自动关停设备,同时将故障信号传输至高级监控中心。
为酸浸工艺服务的压缩机设备,一方面应满足高压釜的不同气量需求,另一方面,还需避免运行时的短暂停机,保证设备的长远运行效率。因此,每台压缩机设备均配有12只80升气瓶,存储压力为300 bar。这样的配置,可避免设备在短时间内多次停机。气瓶中的压缩空气在进入高压釜之前,需通过减压装置减至额定压力。
减压装置将气瓶内压缩空气减至高压釜反应所需的60-80 bar,并对整个减压程序进行全程监控。另外,考虑到压缩空气由300 bar减至60 bar时可能出现冷凝现象,设备的终级压缩后均配备了高压冷干机,对压缩后的空气进行干燥。宝华高压冷干机的高工作压力可达300 bar,干燥后空气的露点约为+3 ℃。减压装置下游还额外配置有过滤器,用于过滤排放压缩过程中的冷凝物。