Комплекс электролиза цинка ПАО «Челябинский цинковый завод»

Сроки реализации проекта: 2000–2017 годы

Очистка цинкового раствора от примесей


Электролиз цинка очень чувствителен к  содержанию примесей меди, кадмия, кобальта, никеля, германия, таллия, сурьмы, олова, мышьяка. Для очистки растворов используется двухстадийная цементационная очистка цинковой пылью.Из  осадков I стадии цементационной очистки извлекают кадмий. Очищенный цинковый раствор смешивается с  отработанным электролитом для  повышения содержания цинка и подаётся в электролизныеванны. Осаждение металлического цинка ведётся при постоянном токе 350-450 А / кв. м. В качестве катода используется алюминиевый лист общей площадью 3,6 кв. м. В одной ванне установлено 80 катодов. Всего в  цехе установлено 204 ванны, которые разделены на 2 серии. Анод изготовлен из свинца, легированного серебром.

Время наращивания цинка – 48 часов. Вес катода с цинком – около 160 кг. Катодный цинксдирается на 3 автоматических сдирочных комплексах и направляется на переплавку. Раствор после электролиза с содержанием цинка и серной кислоты частично обогащается очищенным цинковым раствором и  возвращается на  электролиз цинка, а  частично направляется на  выщелачивание цинкового огарка и вельц-окиси.Катодный цинк переплавляется в  двух электрических индукционных печах.Одна печь используется для  получения чистого цинка, другая для производства цинка-люминиевого сплава. Кроме этого, в специальной индукционной печи получают цинковые сплавы с  никелем, свинцом, сурьмой, медью и  алюминием. В  плавильном отделении имеется установка для получения цинковой пыли и установка переработки дроссов после переплавки катодного цинка. Готовая продукция выпускается в  виде чушек – металлических слитков массой 20-25 кг, и блоков массой 1 и 2 тонны.

file/reference/industrial/chel_zink-13.jpg

Назначение системы.

Система автоматизации цеха комплекса электролиза цинка предназначена для управления следующими технологическими процессами:

  • первая стадия очистки растворов(от меди и кадмия);
  • фильтрация пульп первой стадии(получение медного и кадмиевого кека);
  • вторая стадия очистки растворов (от кобальта);
  • фильтрация пульп второй стадии(получение кобальтового кека);
  • подготовка реагентов гидрометаллургическогоотделения;
  • управление теплообменным оборудованием;
  • выщелачивание медно-кадмиевого кека;получение медного кека;
  • получение кадмиевой губки;выщелачивание кобальтового кека;
  • охлаждение нейтрального раствора и вывод гипса;
  • подготовка реагентов отделения электролиза;перекачка отработанного электролита;
  • охлаждение отработанного электролита;
  • управление вакуумной системой;
  • электролиз цинка;
  • плавильные печи цинка и цинковых сплавов;
  • система водооборота;
  • производство сжатого воздуха.
Используемое контроллерное оборудование:
  • промышленные контроллеры Schneider Electric Modicon Premium – 3 шт.;
  • промышленные контроллеры GE Fanuc Series 90-70 – 2 шт.

Используемая SCADA-система – Wonderware InTouch (5 рабочих станций, 2 сервера).

Количественные показатели:

Количество параметров:

  • аналоговых входных (температура, давление, уровень, расход, анализ, электрические измерения) – 600;
  • аналоговых выходных (управление частотными преобразователями, исполнительными механизмами) – 100;
  • дискретных входных – 800;
  • дискретных выходных – 800.

Полученный результат:
  • централизованный контроль и управление процессом;
  • автоматизированное дозирование цинковой пыли и реагентов по содержанию металлов в растворах;
  • автоматизация рутинных функций, снижение человеческого фактора;
  • оповещение об аварийных событиях с возможностью оперативного реагирования;
  • диспетчерский доступ к информации ведения технологического процесса;
  • поэтапная замена SCADA-системы.поэтапная замена устаревших контроллеров.

file/reference/industrial/chel_zink-14.jpg