Die vollautomatische Kristallisations-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsanlage erfüllt die immer strengeren Umweltschutzanforderungen für die Weiterverarbeitung von Seltenerd- und Edelmetallpulvern.

Produktionsstatus von Seltenen und Edelmetallen wie Goldsalz und Silbersalz

In den letzten Jahren hat sich die Elektronikindustrie aufgrund des florierenden Edelmetallmarktes rasant entwickelt. Die Nachfrage nach Gold- und Silbersalzen ist stetig gestiegen, was dem Marktwachstum der Branche zugutekam. Die meisten chinesischen Edelmetallunternehmen setzten bisher auf manuelle Produktion in Werkstätten, was zahlreiche Arbeitsschritte erforderte. Um die Produktion zu steigern, musste die Anzahl der Beschäftigten erhöht werden, was die Kosten nicht effektiv senkte. Gleichzeitig führten viele manuelle Arbeitsschritte vor Ort – wie die Zugabe von Cyanid zu den Rohstoffen, das Waschen, Auflösen, Trocknen und Verpacken der Produkte – zu Problemen. Da sowohl Rohstoffe als auch Produkte hochgiftige Chemikalien enthalten und einen hohen Produktwert haben, ist die manuelle Produktion anfällig für Unfälle und Materialverschwendung. Dies erhöht die Produktionskosten, erschwert die Wettbewerbsfähigkeit und hemmt die weitere Entwicklung der Unternehmen.

Die Kristallisationstrocknung ist ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Goldsalz und Silbersalz, der sich direkt auf den Massenanteil des Produkts auswirkt.

Das bisher von der Yunnan Tin Copper Industry angewandte Produktionsverfahren sieht die Trennung von Kristallisation und Trocknung in zwei unabhängige Produktionsschritte vor. Zuerst erfolgt die Kristallisation, anschließend werden die gewonnenen Kristalle getrocknet. Im tatsächlichen Produktionsprozess traten jedoch zahlreiche Probleme auf, die die Ausbeute und Qualität des Produkts beeinträchtigten, insbesondere in folgenden Bereichen:

(1) Die Vielzahl der technologischen Prozesse erschwert die Kontrolle. Bei der Goldsalzherstellung erreicht die Reinheit des in einem Arbeitsgang kristallisierten Goldsalzes nicht den für hochwertiges Goldsalz erforderlichen Massenanteil. Zur Verbesserung der Produktqualität ist eine Umkristallisation notwendig.

(2) Der Produktionsprozess sieht eine erste Kristallisation in der Kristallisationsanlage, anschließendes Waschen und Filtern, Erhitzen und Auflösen vor. Die Kristalle gelangen dann über eine Rohrleitung zur erneuten Kristallisation in eine zweite Kristallisationsanlage und werden anschließend zur Trocknung transportiert. Allein während der Kristallisation und Trocknung müssen Goldsalzprodukte kontinuierlich zwischen verschiedenen Anlagen transportiert werden, was den gesamten Prozess umständlich und damit schwieriger zu steuern macht. Obwohl die Kristallisation und Trocknung von Silbersalz nur einmal erfolgen muss, ist eine Trennung dieser beiden Schritte nicht ratsam, da dies die Produktionseffizienz mindert.

(3) Der Materialtransport ist anfällig für Verschwendung und Umweltverschmutzung. Bei der Kristallisation und Trocknung, insbesondere bei der Kristallisation von Goldsalzen, wird die konzentrierte Flüssigkeit bei hoher Temperatur abgekühlt, um Kristalle zu gewinnen. Die Rekristallisation erfolgt durch Erhitzen und Auflösen der Kristalle. Zwischen den einzelnen Anlagenteilen besteht ein sehr großer Temperaturunterschied. Die Lösung wird über Rohrleitungen zu diesen Anlagen transportiert. Die heiße Lösung kristallisiert leicht in den Rohrleitungen, was zu Verschwendung und sogar Verstopfungen führen kann. Darüber hinaus verursachen Restflüssigkeiten in Behältern und Rohrleitungen während des Materialtransports ebenfalls Verschwendung und Umweltverschmutzung. Gold- und Silbersalze sind wertvolle Rohstoffe, und die Verschwendung und Umweltverschmutzung verursachen den Herstellern erhebliche Verluste.

(4) Die Wartungskosten des Systems sind hoch. Gemäß dem ursprünglichen Verfahren der Yunnan Tin Copper Co., Ltd. zur Kristallisation und Trocknung ist die Anzahl der benötigten Anlagen groß und der Steuerungsprozess relativ komplex. Dies führt zwangsläufig zu einem erhöhten Personal- und Materialaufwand für den stabilen Betrieb des Systems und damit zu höheren Betriebskosten. Darüber hinaus hängt die Ausfallrate eines Steuerungssystems häufig mit dessen Komplexität zusammen. Der traditionelle Kristallisations- und Trocknungsprozess weist einen geringen Integrationsgrad und einen relativ komplexen Produktionsprozess auf, sodass der Hersteller viel Energie und Geld für die Fehlersuche aufwenden muss, was die Produktionseffizienz mindert.

Verbesserung des Produktionsprozesses von seltenen und wertvollen Metallen wie Goldsalz und Silbersalz

Auf Grundlage der Vor-Ort-Untersuchung der Produktionslinien zahlreicher Gold- und Silbersalzproduktionsunternehmen, insbesondere der eingehenden Untersuchung und Forschung in den Produktionswerkstätten von Yunxi Copper und Fujian Zijin Precious Metals Company, wurde eine automatische Gold- und Silbersalzproduktionslinie entworfen, mit dem Ziel, die automatische Produktion von Gold- und Silbersalz zu verbessern, die Produktionseffizienz und die Produktqualität zu steigern. Folgende Arbeiten wurden durchgeführt:

(1) Auswahl des Produktionsprozesses für Goldsalz und Silbersalz mit hoher Umsetzbarkeit und Festlegung des Kontrollplans: Durch Vor-Ort-Besichtigung und Vergleich der Produktionsverfahren zahlreicher Unternehmen sowie unter Berücksichtigung umfangreicher Literatur werden die Vor- und Nachteile verschiedener bestehender Produktionsverfahren analysiert, ein effektiver Prozessablauf ausgewählt und der entsprechende Kontrollplan in Verbindung mit dem Prozessablauf festgelegt.

(2) Auswahl und Auslegung der Steuerungssystemhardware: Entsprechend dem gewählten Produktionsprozess und in Verbindung mit dem festgelegten Produktionssteuerungsplan werden die Produktionsanlagen und Steuerungsmodule ausgewählt, die Netzwerkstruktur des Steuerungssystems entworfen und dessen Kommunikationsmodus festgelegt. Um die Produktionssicherheit zu gewährleisten, ist es erforderlich, Geräte zur Erkennung toxischer Gase auszuwählen und ein Überwachungsprogramm zu entwerfen.

(3) Entwurf der Steuerungssystemsoftware: Entsprechend den technischen Anforderungen des Produktionsprozesses wurden der Programmentwurf und die Entwicklung der Konfigurationssoftware für den übergeordneten Rechner abgeschlossen, um die Echtzeitüberwachung des Gold- und Silbersalzproduktionsprozesses, die automatische Steuerung des Produktionsprozesses und die Fernsteuerung der Anlagen vor Ort zu realisieren.

(4) Führen Sie eingehende Untersuchungen zu Schlüsselprozessen durch und schlagen Sie optimierte Lösungen vor: Optimieren Sie die Gestaltung der Produktionsprozesssteuerung entsprechend den Bedürfnissen der tatsächlichen Produktion und überprüfen Sie die Machbarkeit durch Theorie und Simulation.

Angesichts der bestehenden Probleme bei der Gewinnung seltener und wertvoller Metalle hat Yunxi Copper Industry nach umfangreichen Untersuchungen die von Wuxi ZhangHua Machinery entwickelte und produzierte vollautomatische Kristallisations-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsanlage eingeführt. Diese Anlage vereint die Produktionsschritte Kristallisation, Filtration, Waschen und Trocknen. Gemäß dem Verfahren werden die Kristallisation, Filtration, das Waschen und Trocknen von Gold- und Silbersalz in einer einzigen Anlage durchgeführt, wodurch Materialtransporte reduziert und die Produktionseffizienz gesteigert werden.

Aufbau und Funktionsprinzip einer vollautomatischen Kristallisations-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsmaschine

Die All-in-One-Kristallisations- und Trocknungsanlage ist als Zylinder-Kegel-Anlage ausgeführt. Heizmäntel am Zylinderkörper und am unteren Kegelkörper dienen zum Erhitzen oder Kühlen des Materials. Im Inneren der Multifunktionsmaschine befinden sich eine Hohlwelle und eine Hohlspindel mit variablem Winkel und variabler Steigung. Die Rührvorrichtung rührt, bewegt und hebt das Material und befördert es beim Ausstoßen nach außen.

Im unteren Teil des Kegels ist eine konische Filtervorrichtung mit relativ komplexer Struktur installiert, und am Boden des Geräts ist entweder eine speziell konstruierte, totwinkelfreie Schnellöffnungs-Auslassvorrichtung oder ein totwinkelfreies pneumatisches Auslasskugelventil installiert.

Der Vorteil der vollautomatischen Kristallisations-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsanlage liegt in ihrer Multifunktionalität. Kristallisation, Filtration, Waschen und Trocknen erfolgen in einem einzigen Gerät, wodurch Zwischenschritte entfallen. Noch wichtiger ist jedoch, dass der gesamte Prozess in einem geschlossenen Raum abläuft. Dadurch werden äußere Einflüsse minimiert, die Produktverunreinigung reduziert und die Produktqualität verbessert. Darüber hinaus verringert der Einsatz einer integrierten Kristallisations- und Trocknungsanlage die Anzahl der benötigten Anlagen, erhöht den Automatisierungsgrad und reduziert den Arbeitsaufwand erheblich.

Vollautomatische Kristallisations-, Filtrations-, Wasch- und Trocknungsanlage – Technische Vorteile

Aus dem praktischen Einsatz der Zylinder-Kegel-Filter-, Wasch- und Trocknungs-Multifunktionsanlage zur Verarbeitung verschiedener Materialien ergeben sich viele Vorteile; die wichtigsten Leistungsmerkmale sind folgende:

(1) Eine Maschine ist vielseitig einsetzbar und kann verschiedene Arbeitsgänge wie Reaktion, Extraktion, Filtration, wiederholte Filtration, Waschen und Trocknen in einer Maschine durchführen, und das fertige Produkt kann direkt gewonnen werden.

(2) Die Bedienungsflexibilität ist groß, und der Betriebszyklus kann durch Anpassen der Filterdruckdifferenz, der Drehzahl, der Schneckenextrusionssteigung usw. angepasst werden, um sich an Änderungen der Prozessbedingungen anzupassen.

(3) Die Maschine kann unter Bedingungen ohne Filterkuchenbildung einen sehr dünnen Filterkuchen auf der Oberfläche des Filtermediums oder Filters erzeugen. Die Filtrationsrate pro Filterflächeneinheit ist sehr hoch, wodurch die Anlage klein und kompakt ist.

(4) Vollständig geschlossenes System, die Betriebsbedingungen sind sehr gut, besonders geeignet für den Umgang mit giftigen, entzündlichen und explosiven Gefahrstoffen usw.

(5) Es kann konzentriert und filtriert werden. Insbesondere wenn das Material gewaschen werden muss, kann es zunächst konzentriert, im Suspensionszustand gründlich gewaschen und anschließend pressfiltriert werden. Dies reduziert den Materialaufwand, verringert den Abfall und macht ein erneutes Aufschließen während des Waschvorgangs überflüssig. Das so aufbereitete Produkt weist eine sehr hohe Qualität auf.

(6) Es kann für die drei Arbeitsgänge Reaktion, Filtration und Trocknung verwendet werden, sodass die Funktionen der drei Anlagenteile auf diesem einen Gerät vereint werden können, wodurch die Anlagenkosten, der Platzbedarf, der Arbeitsaufwand, der Energieverbrauch usw. erheblich reduziert werden.

(7) Der Energieverbrauch dieser Maschine ist gering, und der extrudierte Filterkuchen hat im Allgemeinen einen geringeren Wassergehalt als die flache Drei-in-Eins-Maschine. Außerdem ist die Bedienung bequem.

Die heimischen Hersteller von seltenen und Edelmetallen weisen einen relativ niedrigen Automatisierungsgrad im Produktionsprozess auf. Hinzu kommt, dass die für die Produktion benötigten Rohstoffe und Zwischenprodukte hochgiftig sind, was eine präzise Steuerung des Produktionsprozesses erschwert.

Die von Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. entwickelte und produzierte vollautomatische Anlage zur Kristallisation, Filtration, Wäsche und Trocknung erfüllt die Anforderungen an eine vollständig geschlossene und vollautomatisierte Produktion von Gold- und Silbersalz. Sie trägt maßgeblich zur Verbesserung der Produktqualität bei und fördert die dynamische Entwicklung der Gold- und Silbersalzindustrie.