완전 자동 결정화, 여과, 세척 및 건조 장비는 희귀 금속 및 귀금속 분말의 후처리 생산에 있어 점점 더 엄격해지는 환경 보호 요구 사항을 충족합니다.

금염, 은염 등 희귀 및 귀금속 생산 현황

최근 활발한 귀금속 시장과 함께 전자 열쇠 산업이 급속도로 발전하면서 금염과 은염에 대한 사회적 수요가 지속적으로 증가하여 금염 및 은염 산업의 번영을 촉진했습니다. 중국의 대부분의 희귀 및 귀금속 회사들은 여전히 ​​수작업 방식의 생산 방식을 고수하고 있으며, 많은 공정에 수작업이 포함되어 있습니다. 생산량을 늘리려면 인력을 증원해야 하므로 비용 절감이 어렵습니다. 또한, 원료에 시안화물을 첨가하거나 세척, 용해, 건조, 포장 과정에서 제품을 이송하는 등 현장에서 수작업이 많이 이루어집니다. 원료와 제품 모두 독성이 강한 화학물질이며 제품 가격이 비교적 높은 점을 고려할 때, 수작업 생산은 사고 발생 및 자재 낭비가 잦아 생산 비용이 증가하고 효과적인 시장 경쟁력 확보를 어렵게 하며 기업의 지속적인 발전을 저해합니다.

결정화 건조는 금염과 은염 생산에서 중요한 단계이며, 이는 제품의 질량 분율에 직접적인 영향을 미칩니다.

윈난 주석구리공업에서 이전에 채택했던 생산 공정은 결정화와 건조를 두 개의 독립적인 생산 단계로 나누는 것이었습니다. 결정화 공정을 먼저 진행하고, 얻어진 결정을 건조 공정으로 옮기는 방식이었죠. 하지만 실제 생산 과정에서 수율과 제품 품질에 영향을 미치는 여러 문제점이 드러났는데, 주요 문제점은 다음과 같습니다.

(1) 기술 공정이 너무 많아 제어가 어려워진다. 금염 생산에서 한 번에 결정화된 금염의 순도는 고품질 금염에 필요한 질량 분율에 도달할 수 없다. 금염의 제품 품질을 향상시키려면 재결정을 수행해야 한다.

(2) 생산 공정은 결정화 장비에서 1차 결정화를 한 후 세척 및 여과, 가열 및 용해 과정을 거쳐 파이프라인을 통해 2차 결정화 장비로 이동하여 재결정화를 하고, 얻어진 결정을 건조 장비로 이송하여 건조하는 방식입니다. 금염 제품은 결정화 및 건조 과정에서만 서로 다른 장비로 연속적으로 이송되어야 하므로 전체 공정이 번거롭고 관리가 어렵습니다. 은염의 경우 결정화 및 건조는 한 번만 수행하면 되지만, 이 두 단계를 분리하는 것은 생산 효율을 저하시키므로 바람직하지 않습니다.

(3) 재료 이송 과정에서 폐기물 발생 및 오염이 발생하기 쉽습니다. 특히 금염 결정화 공정에서 결정화는 고온의 농축액을 냉각하여 결정을 얻는 과정이고, 재결정화는 가열하여 결정을 용해시키는 과정입니다. 각 장비 간에는 온도차가 매우 크며, 용액은 파이프라인을 통해 이러한 장비로 이송됩니다. 고온의 용액은 파이프라인 내에서 쉽게 결정화되어 폐기물을 발생시키거나 파이프라인을 막을 수 있습니다. 또한, 재료 이송 과정에서 용기 및 파이프라인에 남아 있는 잔류액도 폐기물 발생 및 오염의 원인이 됩니다. 금염과 은염 제품 자체는 고가품이므로, 재료의 폐기물 발생 및 오염은 제조업체에 막대한 손실을 초래합니다.

(4) 시스템 유지 보수 비용이 높습니다. 윈난 주석 구리 유한회사의 기존 결정화 및 건조 방식에 따르면 사용되는 장비 수가 많고 제어 과정이 비교적 복잡합니다. 이는 시스템의 안정적인 운영을 보장하기 위해 인력과 물자를 필연적으로 증가시켜 고용 비용을 높입니다. 더욱이 제어 시스템의 고장률은 시스템의 복잡성과 관련이 있는 경우가 많습니다. 전통적인 결정화 건조 생산 공정은 통합 정도가 낮고 생산 공정이 비교적 복잡하여 제조업체는 문제 해결에 많은 시간과 비용을 소모해야 하므로 생산 효율이 저하됩니다.

금염, 은염 등 희귀 및 귀금속의 생산 공정 개선

다수의 금염 및 은염 생산 기업의 생산 라인에 대한 현장 조사, 특히 윈시 구리(Yunxi Copper)와 푸젠 자진 귀금속(Fujian Zijin Precious Metals Company)의 생산 현장에 대한 심층 조사 및 연구를 바탕으로 금염 및 은염의 자동 생산을 개선하고 생산 효율과 제품 품질을 향상시키기 위한 자동 금염 및 은염 생산 라인을 설계하고 다음과 같은 작업을 수행했습니다.

(1) 실행 가능성이 높은 금염과 은염의 생산 공정을 선택하고 관리 계획을 수립한다: 다수의 기업의 생산 공정을 현장 조사 및 비교하고 다수의 문헌을 참고하여 다양한 기존 생산 공정의 장단점을 분석하고 효과적인 공정 흐름을 선택하고 해당 공정 흐름과 연계하여 관리 계획을 수립한다.

(2) 제어 시스템 하드웨어의 선택 및 설계: 선택된 생산 공정에 따라 결정된 생산 관리 계획과 결합하여 생산 공정 장비 및 제어 모듈의 선택을 완료하고 제어 시스템의 네트워크 구조를 설계하고 통신 모드를 결정하며 생산 안전을 보장하기 위해 필요한 경우 유독 가스 감지 장비를 선택하고 모니터링 프로그램을 설계합니다.

(3) 제어 시스템 소프트웨어 설계: 생산 공정의 기술 요구 사항에 따라 금염 및 은염 생산 공정의 실시간 모니터링, 생산 공정의 자동 제어 및 현장 장비의 원격 제어를 실현하기 위해 상위 컴퓨터 구성 소프트웨어의 프로그램 설계 및 개발을 완료합니다.

(4) 핵심 공정에 대한 심층 연구를 수행하고 최적화된 솔루션을 제안합니다. 실제 생산의 필요에 따라 생산 공정 제어 설계를 최적화하고 이론과 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증합니다.

희귀 금속 및 귀금속 생산의 기존 문제점을 고려하여, 윈시 구리 공업은 오랜 연구 개발 끝에 우시 장화 기계에서 개발 및 생산한 완전 자동 결정화, 여과, 세척 및 건조 장비를 도입했습니다. 이 장비는 결정화, 여과, 세척 및 건조의 여러 생산 공정을 통합한 것입니다. 이 시스템에 따라 금염과 은염의 결정화, 여과, 세척 및 건조 공정이 모두 하나의 장비에서 이루어지므로, 자재 이동 단계를 줄이고 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다.

완전 자동 결정화, 여과, 세척 및 건조기의 구조 및 작동 원리

일체형 결정화 및 건조기는 배럴-콘 구조를 채택하고 있습니다. 가열 재킷이 실린더 본체와 하부 콘 본체에 설치되어 재료를 가열 또는 냉각합니다. 다기능 기계 내부에는 중공축과 가변각 가변리드 중공 스크류가 설치되어 있습니다. 교반 장치는 재료를 교반, 휘젓고 들어 올리며, 배출 시 재료를 밀어냅니다.

상대적으로 복잡한 구조의 원뿔형 여과 장치가 하부 원뿔에 설치되어 있으며, 특수 설계된 사각지대 없는 급속 개방 배출 장치 또는 사각지대 없는 공압 배출 볼 밸브가 장비 하단에 설치되어 있다.

완전 자동 결정화, 여과, 세척 및 건조 장비의 장점은 하나의 장비로 여러 기능을 수행할 수 있다는 점입니다. 결정화, 여과, 세척 및 건조 공정이 모두 한 장비에서 완료되어 중간 단계를 줄일 수 있으며, 무엇보다 전체 공정이 밀폐된 공간에서 이루어지므로 외부 환경의 영향을 최소화하여 외부 요인으로 인한 제품 오염을 줄이고 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 결정화 및 건조 통합 장비를 사용하면 장비 수를 줄이고 자동화 수준을 높여 노동 강도를 크게 낮출 수 있습니다.

완전 자동 결정화, 여과, 세척 및 건조기 기술적 장점

원통형 필터, 세척 및 건조 기능을 갖춘 다기능 장비를 다양한 재료 가공에 실제로 사용해 보면 여러 가지 장점을 발견할 수 있으며, 주요 성능은 다음과 같습니다.

(1) 하나의 기계로 다목적 작업을 수행할 수 있으며, 반응, 추출, 여과, 반복 여과, 세척, 건조 등 다양한 작업을 하나의 기계에서 완료할 수 있고, 완제품을 직접 얻을 수 있습니다.

(2) 작동 유연성이 크고 필터 압력 차이, 회전 속도, 스크류 압출 리드 등을 조정하여 작동 주기를 조정할 수 있으므로 공정 조건의 변화에 ​​적응할 수 있습니다.

(3) 이 기계는 필터 케이크가 없는 조건에서 필터 매체 또는 필터 표면에 매우 얇은 필터 케이크를 형성할 수 있습니다. 단위 필터 면적당 여과율이 매우 높으므로 장비가 작고 컴팩트합니다.

(4) 완전 밀폐 시스템으로 작동 환경이 매우 좋으며 특히 독성, 가연성 및 폭발성 위험 제품 등을 취급하는 데 적합합니다.

(5) 농축 및 여과가 가능합니다. 특히 재료를 세척해야 하는 경우, 재료를 먼저 농축하고 현탁 상태에서 철저히 세척한 다음 압착 여과하면 재료의 취급을 줄이고 폐기물을 줄일 수 있으며 세척 중에 재펄프화할 필요가 없습니다. 가공 제품의 품질이 매우 높습니다.

(6) 반응, 여과, 건조의 세 가지 작업에 사용할 수 있으므로 세 가지 단위 장비의 기능을 이 하나의 장비에서 완료할 수 있으므로 장비 비용, 바닥 면적, 노동 강도, 에너지 소비 등이 크게 줄어듭니다.

(7) 이 기계의 전력 소비량이 낮고 압출 필터 케이크는 일반적으로 평면 3-in-1 기계보다 수분 함량이 낮으며 작동도 편리합니다.

국내 희귀금속 및 귀금속 제조업체들은 생산 공정의 자동화 수준이 상대적으로 낮습니다. 또한, 생산 공정에 필요한 원자재와 중간재는 독성이 강해 생산 공정을 정밀하게 제어하기 어렵습니다.

우시 장화 기계 유한회사에서 개발 및 생산한 완전 자동 결정화, 여과, 세척 및 건조 통합 설비는 금염과 은염 생산 공정의 완전 밀폐형 제어 및 완전 자동화 요건을 충족합니다. 이는 금염과 은염 제품의 품질 향상에 크게 기여할 뿐만 아니라 금염과 은염 산업의 활발한 발전을 촉진합니다.