Proceso de separación de gases
El proceso de separación se basa en la variación cíclica de la presión dentro de dos lechos de adsorción:
La conmutación de ciclo se controla mediante lógica PLC mediante sensores de presión (rango de 0 a 1,0 MPa) y válvulas de solenoide con tiempo de respuesta inferior o igual a 0,2 s.
Mecanismo de inyección de oxígeno en el procesamiento de minerales
El oxígeno generado se entrega a los sistemas de lodos minerales a través de puntos de inyección de tuberías:
Anillo rociador del fondo del tanque de lixiviación:Tubo perforado de acero inoxidable 304, tamaño de orificio de 2 a 5 mm.
Difusor de entrada del lado del reactor:estructura de contacto gas-líquido para dispersión de burbujas
Cuando el oxígeno ingresa a la suspensión (mezcla sólida-líquida que contiene partículas de mineral y reactivos químicos):
• Las burbujas de gas se dispersan en la fase líquida bajo agitación (impulsor mecánico de 50 a 200 rpm, según el tamaño del tanque).
• El oxígeno se disuelve en la solución y aumenta la concentración de oxígeno disuelto (el control de OD generalmente está en el rango de mg/L dependiendo del diseño del proceso)
• Las reacciones de oxidación ocurren en las superficies de las partículas minerales, especialmente en minerales de sulfuro como la pirita y la calcopirita.
Este proceso afecta directamente la velocidad de oxidación y la cinética de liberación de iones metálicos en circuitos hidrometalúrgicos.
Componentes del sistema
Sección de pretratamiento del aire
El elemento filtrante coalescente (medio de fibra de borosilicato) elimina el aerosol de aceite Menos o igual a 0,01 mg/m³|La capa de adsorción de carbón activado captura los residuos de vapores de hidrocarburos|El secador refrigerado o de adsorción mantiene el punto de rocío del aire comprimido por debajo de -40 grados para evitar el bloqueo de los poros de zeolita por las moléculas de agua.
Conjunto de torre de adsorción
Material del recipiente a presión: Q235B o SS304 (según el entorno de corrosión)|Capa interna de relleno de zeolita: tamiz molecular a base de 13X o litio- (tamaño de gránulo de 0,4 a 0,8 mm)|La placa de distribución de gas garantiza una velocidad uniforme del flujo de aire en toda la sección transversal del lecho para evitar el efecto de canalización.
Unidad de Estabilización y Almacenamiento de Oxígeno
El tanque de compensación absorbe las fluctuaciones del flujo durante la fase de conmutación de válvulas|Equipado con transmisor de presión (precisión ±1% FS)|La válvula de alivio de seguridad se abre en el umbral de presión de diseño (normalmente 0,8 MPa)
Sistema de control
La lógica PLC controla las fases de adsorción, ecualización y purga|El colector de válvula solenoide distribuye aire comprimido a cada columna de adsorción|El circuito de retroalimentación ajusta el tiempo del ciclo según la señal de pureza del oxígeno de salida.
Condiciones del entorno laboral
Diseñado para instalación en plantas de procesamiento de minerales bajo las siguientes condiciones:
Rango de temperatura ambiente: 5 grados –40 grados
Alineación ambiental que contiene polvo-
Modo de funcionamiento continuo las 24 horas
Bastidor de patín en contenedor o base de hormigón con almohadillas de aislamiento de vibraciones (10–20 mm)
Los sitios mineros remotos cuentan con soporte total donde la logística de oxígeno líquido no está disponible.
Modos de falla y estabilidad del proceso
Vínculos de degradación mensurables:
Moisture breakthrough → nitrogen leakage increase | Oil contamination → purity fluctuation | Valve timing drift (>0,5 s) → flujo de salida inestable
Instrumentos de monitoreo utilizados:
Analizador de oxígeno (0–100% O₂, electroquímico)
Sensores de presión diferencial entre camas
Medidores de flujo en tubería de salida de oxígeno (Nm³/h)
Instalación e integración del sistema
La conexión del sistema a la planta de procesamiento de minerales requiere tres puntos de interfaz:
Interfaz de aire comprimido
Conectado a la línea de descarga del compresor de tornillo (0,6–1,0 MPa). Requiere un tanque receptor de aire aguas arriba para estabilizar la presión.
Interfaz de distribución de oxígeno
Tubería de acero inoxidable (SS304 o HDPE). Conectado al colector del tanque de lixiviación o al anillo de rociado. La válvula de flujo regula la tasa de inyección.
Interfaz de control eléctrico
Fuente de alimentación industrial estándar de 380V/50Hz (disponible a medida). Comunicación PLC mediante contacto seco o protocolo Modbus.
Capacidad de configuración de ingeniería de NEWTEK
NEWTEKdiseña sistemas de oxígeno PSA basándose en el cálculo de la demanda de oxígeno del proceso en lugar del dimensionamiento fijo del equipo. El flujo de trabajo incluye:
Alcance de la validación:Prueba de retención de presión a 1,1 veces la presión de trabajo nominal|Prueba de ciclo continuo de válvulas de adsorción durante 48 horas o más|Prueba de estabilización de la pureza del oxígeno en condiciones de carga variables.
Ámbito de aplicación
Datos de consulta técnica requeridos
La configuración del sistema se determina utilizando los siguientes parámetros del proceso: Capacidad de procesamiento de mineral (toneladas por día)|Volumen del tanque de lixiviación y número de tanques (m³)|Tasa objetivo de consumo de oxígeno o requisito de OD|Altitud de la planta|Capacidad eléctrica disponible (límite de kW). Con base en estos datos, se calcula el tamaño de la torre de PSA, el volumen del tamiz molecular y la capacidad del tanque de amortiguación de oxígeno.
Resultado de la consulta de ingeniería
Proporcione su diagrama de flujo de procesamiento de minerales, las dimensiones del tanque de lixiviación o los datos de demanda de oxígeno. El equipo de ingeniería de NEWTEK calculará el tamaño de la torre de adsorción de PSA, la configuración de carga del compresor y el diseño de la tubería de distribución de oxígeno en función de las condiciones reales del proceso y el ciclo operativo.
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