La machine entièrement automatisée de cristallisation, de filtration, de lavage et de séchage répond aux exigences de plus en plus strictes en matière de protection de l'environnement pour la production post-traitement des poudres de métaux rares et précieux.

État de la production de métaux rares et précieux tels que le sel d'or et le sel d'argent

Ces dernières années, grâce à un marché dynamique des métaux précieux, l'industrie des métaux précieux a connu un développement rapide et la demande sociale de sels d'or et d'argent n'a cessé de croître, favorisant ainsi la prospérité de ces industries. La plupart des entreprises chinoises de métaux précieux et rares utilisent encore des méthodes de production artisanales, impliquant de nombreuses étapes de la chaîne. Accroître la production nécessite d'augmenter le nombre d'ouvriers, sans pour autant réduire efficacement les coûts. Par ailleurs, le travail manuel sur site implique de nombreuses opérations, telles que l'ajout de cyanure aux matières premières, le transfert des produits lors du lavage, de la dissolution, du séchage et du conditionnement. Compte tenu de la toxicité élevée des matières premières et des produits finis, et de la valeur relativement importante de ces derniers, la production manuelle est sujette aux accidents et au gaspillage de matériaux, ce qui augmente les coûts de production, compromet la compétitivité des entreprises et freine leur développement.

Le séchage par cristallisation est une étape importante dans la production de sels d'or et de sels d'argent, car il influe directement sur la fraction massique du produit.

Le procédé de production précédemment utilisé par Yunnan Tin Copper Industry consistait à séparer la cristallisation et le séchage en deux étapes indépendantes. La cristallisation était effectuée en premier, puis les cristaux obtenus étaient transférés à l'étape de séchage. Cependant, en pratique, de nombreux problèmes affectaient le rendement et la qualité du produit, notamment :

(1) La multiplicité des procédés technologiques complexifie le contrôle. Lors de la production de sels d'or, la pureté du sel cristallisé en une seule fois ne permet pas d'atteindre la fraction massique requise pour un sel d'or de haute qualité. Une recristallisation est donc nécessaire pour améliorer la qualité du produit.

(2) Le procédé de production consiste à cristalliser une première fois dans l'équipement de cristallisation, puis à laver et filtrer, chauffer et dissoudre le produit, avant de l'acheminer par canalisation vers un second équipement de cristallisation pour une recristallisation. Les cristaux obtenus sont ensuite transférés vers l'équipement de séchage. Le transport continu des sels d'or entre les différents équipements est nécessaire uniquement lors des étapes de cristallisation et de séchage, ce qui complexifie le processus et en augmente la difficulté de contrôle. Bien que la cristallisation et le séchage des sels d'argent ne nécessitent qu'une seule étape, il est déconseillé de les séparer, car cela réduit l'efficacité de la production.

(3) Le transport des matériaux est source de gaspillage et de pollution. Lors des procédés de cristallisation et de séchage, notamment pour les sels d'or, la cristallisation consiste à refroidir un liquide concentré à haute température afin d'obtenir des cristaux, puis à chauffer et dissoudre ces cristaux. L'écart de température entre les différents équipements est important. La solution est acheminée vers ces appareils par des canalisations. À haute température, la solution cristallise facilement dans les canalisations, entraînant du gaspillage et pouvant même les obstruer. De plus, lors du transfert des matériaux, les résidus liquides présents dans les conteneurs et les canalisations contribuent également au gaspillage et à la pollution. Les sels d'or et d'argent étant des produits précieux, le gaspillage et la pollution des matériaux engendrent des pertes considérables pour les fabricants.

(4) Les coûts de maintenance du système sont élevés. Selon la méthode originale de Yunnan Tin Copper Co., Ltd. pour la cristallisation et le séchage, le nombre d'équipements utilisés est important et le processus de contrôle relativement complexe. Ceci entraîne inévitablement une augmentation des ressources humaines et matérielles nécessaires au bon fonctionnement du système, et donc des coûts d'exploitation. De plus, pour un système de contrôle, le taux de défaillance est souvent lié à sa complexité. Le procédé traditionnel de cristallisation et de séchage présente un faible degré d'intégration et une complexité de production élevée, ce qui oblige le fabricant à consacrer beaucoup d'énergie et d'argent au dépannage, entraînant une baisse de la productivité.

Amélioration du processus de production des métaux rares et précieux tels que le sel d'or et le sel d'argent

Suite à une enquête menée sur place auprès de nombreuses entreprises de production de sels d'or et de sels d'argent, et plus particulièrement à une étude approfondie des ateliers de production humaine des sociétés Yunxi Copper et Fujian Zijin Precious Metals, une ligne de production automatisée de sels d'or et de sels d'argent a été conçue. L'objectif est d'améliorer l'automatisation de la production de sels d'or et de sels d'argent, d'accroître l'efficacité de la production et d'améliorer la qualité des produits. Les travaux suivants ont été réalisés :

(1) Sélectionner le processus de production de sel d'or et de sel d'argent ayant une forte capacité de mise en œuvre et déterminer le plan de contrôle : par une inspection sur place et une comparaison du processus de production de nombreuses entreprises, et en se référant à un grand nombre de publications, les avantages et les inconvénients des différents processus de production existants sont analysés, sélectionner un flux de processus efficace ; et déterminer le plan de contrôle correspondant en combinaison avec le flux de processus.

(2) Sélection et conception du matériel du système de contrôle : En fonction du processus de production sélectionné et en fonction du plan de contrôle de production déterminé, finaliser la sélection des équipements de processus de production et des modules de contrôle, concevoir la structure du réseau du système de contrôle et déterminer son mode de communication, afin d'assurer la sécurité de la production, il est nécessaire de sélectionner un équipement de détection des gaz toxiques et de concevoir un programme de surveillance.

(3) Conception du logiciel du système de contrôle : Conformément aux exigences techniques du processus de production, la conception du programme et le développement du logiciel de configuration de l'ordinateur supérieur sont réalisés pour permettre la surveillance en temps réel du processus de production de sel d'or et de sel d'argent, le contrôle automatique du processus de production et le contrôle à distance des équipements sur site.

(4) Effectuer des recherches approfondies sur les processus clés et proposer des solutions optimisées : en fonction des besoins de la production réelle, optimiser la conception du contrôle du processus de production et vérifier la faisabilité par la théorie et la simulation.

Face aux difficultés rencontrées dans la production de métaux rares et précieux, Yunxi Copper Industry a adopté, après de nombreuses études, la machine entièrement automatisée de cristallisation, filtration, lavage et séchage développée et produite par Wuxi ZhangHua Machinery. Cette machine intègre les différentes étapes de production (cristallisation, filtration, lavage et séchage) et permet, grâce à un seul équipement, de réaliser ces opérations pour les sels d'or et d'argent, réduisant ainsi les intermédiaires et améliorant la productivité.

Structure et principe de fonctionnement d'une machine entièrement automatique de cristallisation, filtration, lavage et séchage

La machine de cristallisation et de séchage tout-en-un adopte une structure en forme de cône cylindrique. Des chemises chauffantes sont installées sur le corps du cylindre et la partie inférieure du cône pour chauffer ou refroidir le matériau. Un arbre creux et une vis sans fin à angle et pas variables sont intégrés à la machine multifonctionnelle. Le dispositif d'agitation mélange, brasse et soulève le matériau, puis l'expulse lors de son déchargement.

Un dispositif de filtration conique à la structure relativement complexe est installé dans le cône inférieur, et un dispositif de décharge à ouverture rapide sans angle mort spécialement conçu ou une vanne à bille de décharge pneumatique sans angle mort est installé au bas de l'équipement.

L'avantage d'une machine entièrement automatisée de cristallisation, filtration, lavage et séchage réside dans sa polyvalence : ces quatre étapes sont réalisées en une seule machine, réduisant ainsi les intermédiaires. Plus important encore, le processus se déroule en espace clos, limitant les interférences extérieures et, par conséquent, la contamination du produit, améliorant ainsi sa qualité. De plus, l'utilisation d'une telle machine intégrée permet de réduire le nombre d'équipements, d'accroître l'automatisation et de diminuer considérablement la pénibilité du travail.

Machine de cristallisation, filtration, lavage et séchage entièrement automatique Avantages techniques

L'utilisation et le fonctionnement concrets du filtre à cône cylindrique, équipement multifonctionnel de lavage et de séchage pour le traitement de divers matériaux présentent de nombreux avantages ; ses principales performances sont les suivantes :

(1) Une seule machine est polyvalente et peut effectuer diverses opérations telles que la réaction, l'extraction, la filtration, la filtration répétée, le lavage et le séchage dans une seule machine, et le produit fini peut être obtenu directement.

(2) La flexibilité de fonctionnement est grande et le cycle de fonctionnement peut être ajusté en ajustant la différence de pression du filtre, la vitesse de rotation, le pas d'extrusion de la vis, etc., afin de s'adapter aux changements des conditions de processus.

(3) La machine peut former un gâteau de filtration très fin à la surface du support filtrant ou même en l'absence de gâteau. Le débit de filtration par unité de surface filtrante est très élevé, ce qui permet d'utiliser un équipement petit et compact.

(4) Système entièrement clos, l'environnement de fonctionnement est très bon, particulièrement adapté à la manipulation de produits dangereux toxiques, inflammables et explosifs, etc.

(5) Il est possible de concentrer et de filtrer le matériau. En particulier, lorsqu'un lavage est nécessaire, le matériau peut être concentré au préalable, puis lavé abondamment en suspension avant d'être filtré sous pression. Ce procédé permet de réduire la manutention et les déchets, et évite le repulpage lors du lavage. Le produit obtenu présente une qualité très élevée.

(6) Il peut être utilisé pour les trois opérations de réaction, de filtration et de séchage, de sorte que les fonctions des trois équipements unitaires peuvent être complétées sur cet seul équipement, de sorte que le coût de l'équipement, la surface au sol, l'intensité de la main-d'œuvre, la consommation d'énergie, etc. sont considérablement réduits.

(7) La consommation d'énergie de cette machine est faible, et le gâteau de filtration extrudé a généralement une teneur en eau inférieure à celle de la machine plate trois-en-un, et son fonctionnement est également pratique.

Les fabricants nationaux de métaux rares et précieux présentent un niveau d'automatisation relativement faible dans leurs processus de production. De plus, les matières premières et les produits intermédiaires nécessaires à la fabrication sont hautement toxiques, ce qui rend difficile un contrôle précis du processus de production.

La machine intégrée entièrement automatisée de cristallisation, filtration, lavage et séchage, développée et produite par Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd., répond aux exigences d'un contrôle et d'une automatisation complets du processus de production des sels d'or et d'argent. Elle contribue de manière significative à l'amélioration de la qualité de ces produits et favorise le développement dynamique de l'industrie des sels d'or et d'argent.