背景
英帕拉铂金公司位于南非斯普林斯的贱金属精炼厂(BMR),在公司附近的罗斯滕堡采矿、选矿、冶炼和加工以获得原材料。 然后,BMR尽可能多地去除贱金属,并将铂族金属(PGM) 精矿送往贵金属精炼厂(PMR)进一步加工。贱金属经过精炼并单独销售,以最大限度地提高原材料转化为收入的效率。
挑战
pH控制较差,环境复杂多变量
英帕拉铂金公司发现了在第一阶段高压釜中控制pH值的困难,并且不良的pH值控制对PMR过程具有严重的负面影响。必须降低贱金属含量(从而增加精矿中的贵金属含量),这可以通过控制pH值并因此提高镍和铁的提取效率来实现。到目前为止,pH值是通过手动采样和操作员干预的繁琐过程控制的。对变化的响应被延迟,并且不能自动预测未来值。如图1所示,第一阶段浸出过程涉及操作员必须处理许多相互依存的变量(pH、温度、水平、压力等 ) 。
由于操作员必须兼顾所有这些变量,温度和pH值等曲线很容易超出其设定的限制。这影响了英帕拉从固体中尽可能多地去除镍的能力,并降低了所有下游产品的质量。 在这一过程中,另一种需要去除(浸出)的重要金属是铁,它必须保持在溶液中。为此, 需要对高压釜进行主动pH控制。铁应与镍溶液一起丢弃,否则会污染铂族金属固体,这会对下游工艺产生负面影响,甚至可能导致昂贵的精矿返工。 此外,矿石品位逐渐下降,冶炼厂供应的冰铜浓度变化较大。所有这些都导致手动流程优化工作面临极大的挑战。
铂金的加工工艺复杂,成本高昂。称为贱金属精炼(BMR)的上 流程的质量可能会对盈利能力产生严重的财务影响。
解决方案
先进的pH控制器提供实时优化
英帕拉铂金公司求助GE帮助解决其挑战。在六周的时间里,GE部署了Proficy CSense解决方案,为英帕拉BMR提供了镍浸出工艺的控制和优化。 由于操作员负责的流程复杂、多变且具有实时性,该软件使他们免于做出许多以前难以做出的决定。
实施了基于分析技术和基本原理混合的高级控制器,提供:
●稳定pH值以提高铁和镍的浸出效率。这为PMR和其他工艺提供了更好质量的PGM精矿。
●在线和实时pH值采样。这提供了所需的控制程度,有助于优化流程。另一个考虑因素是,无法在高压釜内部测量pH值,因此GE设计了一种特殊的采样罐来解决这个采样问题。
●简化控制方法,通过调节加酸量来补偿纸浆密度和产品进料速度的变化,以及pH值测量的变化,同时考虑到高压酸浸出具有复杂的反应动力学。
GE的Proficy CSense解决方案有助于提高过程效率
自该解决方案实施以来,大大降低了BMR产品中的杂质含量,从而提高了PGM的浓度。最终PMR下游可以提取更多铂金。英帕拉的BMR经理Sello Semosa表示,运营商已经接受了这一解决方案,从而提高了生产率。 她解释说:"有了Proficy CSense,我知道我有一个实时运行的专用解决方案,不会出现中断。它为我和我的员工腾出了时间,而时间对于生产来说非常重要。该解决方案可在公司内部实现有效的信息共享,并自动提供绩效报告。这使得管理层能够近乎实时地了解许多其他工艺所依赖的BMR镍浸出工艺的效率。
其他好处包括:
● 高压釜中pH值峰值的降低会导致某些元素变得很难浸出。 这些元素会直接进入加工过程,最终污染 PGM固体,导致整批产品必须通过漫长而昂贵的加工管道进行回收。
● 运行人员对系统的接受程度
● 尽管存在变化,但过程控制稳定
● 间接限制环境排放