mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
La pompa di ricircolo P2 preleva i liquidi di lavaggio usati in camera di lavaggio 2 per il ricircolo degli stessi.
The recirculation pump P2 takes the washing liquids used in washing chamber 2 for the recirculation thereof.
In particolare la pompa di ricircolo P2 è parte dei mezzi per raccogliere i liquidi di lavaggio erogati dagli ugelli erogatori 7a, 7b, 7c.
In particular, the recirculation pump P2 is part of the means for collecting the washing liquids distributed by the distributing nozzles 7a, 7b, 7c.
Il liquido prelevato dalla pompa di ricircolo P2 alimenta il secondo serbatoio V2.
The liquid taken by the recirculation pump P2 supplies the second tank V2.
Una pompa P3 è operante sui liquidi di lavaggio ricircolati nel secondo serbatoio V2 per inviarli al primo serbatoio V1, previo relativo filtraggio.
A pump P3 operates on the washing liquids recirculated in the second tank V2 to send them to the first tank V1, upon relative filtering.
AMBITO DELL’INVENZIONE La presente invenzione riguarda un sistema di rilevazione e opzionalmente di monitoraggio della corrente in celle elettrolitiche destinate a impianti di elettroraffinazione, galvanostegia o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi.
The present invention relates to a system for detecting, and optionally monitoring, the current in electrolytic cells for plants for electrorefining, electroplating or electrowinning of non-ferrous metals.
ANTECEDENTI DELL’INVENZIONE Negli impianti di elettrodeposizione, in particolare in impianti per elettroraffinazione, galvanostegia o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi, noti anche rispettivamente come impianti di electrorefining, electroplating e electrowinning, la produzione e la qualità del metallo prodotto dipende, tra l’altro, dalla densità e dalla distribuzione di corrente elettrica negli elettrodi di ciascuna cella elementare degli elettrolizzatori.
In electrodeposition plants, particularly in plants for the electrorefining, electroplating or electrowinning of non-ferrous metals, production and the quality of the metal produced depend, among other things, on the density and distribution of electric current in the electrodes of each elementary cell of the electrolysers.
In particolare, uno dei principali fattori in grado di influenzare l'efficienza e la qualità della produzione è legato al verificarsi di irregolarità nella distribuzione di corrente elettrica negli elettrodi, dovute a situazioni di sovracorrente o di anomale riduzioni della stessa.
In particular, one of the main factors that can affect the efficiency and quality of production is related to the occurrence of irregularities in the electric current distribution in the electrodes, due to situations of overcurrent or anomalous current reductions.
Ad esempio, in impianti destinati all’estrazione elettrolitica di metalli, i catodi di ciascuna cella elementare sono soggetti a estrazioni periodiche dalle loro sedi per le operazioni di raccolta del metallo.
For example, in plants for the electrowinning of metals, the cathodes of each elementary cell have to be removed from their seats periodically for the metal collection operations.
Queste frequenti movimentazioni possono dare origini a contatti elettrici imperfetti dopo il riposizionamento degli elettrodi nelle loro sedi, causando irregolarità nella distribuzione della corrente di alimentazione negli elettrodi e, di conseguenza, riducendo qualità ed efficienza della produzione.
These frequent movements may result in imperfect electrical contacts after the electrodes have been repositioned in their seats, causing irregularities in the distribution of the supply current in the electrodes, and consequently reducing production quality and efficiency.
Occorre inoltre tener conto del fatto che la deposizione di metallo in corrispondenza dell'elettrodo avviene talvolta in maniera non uniforme, determinando delle anomalie nella distribuzione della corrente elettrica.
It must also be borne in mind that the deposition of metal on the electrode sometimes takes place in a non-uniform way, resulting in anomalies in the electric current distribution.
Un esempio di tale fenomeno può essere osservato nel caso di estrazione elettrolitica del rame, ove si riscontra sovente una maggiore deposizione di metallo in corrispondenza della porzione inferiore e/o laterale del catodo.
An example of this phenomenon can be seen in the case of copper electrowinning, where greater metal deposition is frequently found in the lower and/or lateral portion of the cathode.
Un’ulteriore situazione che può dare a origine a importanti irregolarità nella distribuzione di corrente è legata alla crescita di formazioni dendritiche sugli elettrodi, quali si riscontrano in particolare nei processi di estrazione elettrolitica di rame, cadmio o zinco.
Another situation which may give rise to large irregularities in current distribution is related to the growth of dendritic formations on the electrodes, as found, in particular, in the processes of electrowinning of copper, cadmium or zinc.
Tali formazioni dendritiche, entrando in contatto con l’elettrodo prospiciente, possono dare luogo a situazioni di corto circuito elettrico in grado di compromettere seriamente la produzione di metallo, sottraendo corrente di alimentazione ai rimanenti elettrodi dell'elettrolizzatore e talora danneggiando irreparabilmente gli elettrodi coinvolti nel corto circuito.
When these dendritic formations come into contact with the facing electrode, they may create electrical short circuit situations which can seriously compromise metal production, by drawing supply current away from the other electrodes of the electrolyser, possibly causing irreparable damage to the electrodes involved in the short circuit.
Al fine di gestire le situazioni di irregolarità nella distribuzione di corrente sopra descritte, negli impianti di elettroraffinazione, galvanostegia o estrazione elettrolitica di metalli vengono talora utilizzati dispositivi di allarme e monitoraggio della corrente.
In order to control the situations of irregular current distribution described above, current alarm and monitoring devices are sometimes used in metal electrorefining, electroplating and electrowinning plants.
Questi dispositivi sono tipicamente posizionati sulla struttura dell'elettrodo (ad esempio sulla barra porta elettrodo) o sulla relativa barra di alimentazione; in alternativa essi possono essere collocati in prossimità delle celle elettrochimiche, sospesi o affiancati in prossimità delle stesse.
These devices are typically positioned on the electrode structure (on the electrode hanger bar, for example) or on the corresponding power supply busbar; alternatively, they may be located near the electrochemical cells, by being suspended or placed adjacent to them.
In questo ultimo caso, l’identificazione accurata e affidabile della corrente che fluisce attraverso l'elettrodo è fortemente complicata dal fatto che sul dispositivo confluiscono contemporaneamente segnali di diversa origine, la cui analisi richiede l’utilizzo di modelli matematici complessi.
In the latter case, the accurate and reliable identification of the current flowing through the electrode is greatly complicated by the fact that signals of different origin reach the device simultaneously, the analysis of these signals requiring the use of complex mathematical models.
Questa complessità si traduce, da un punto di vista pratico, nella difficoltà di rilevare in maniera affidabile le piccole variazioni di segnale di corrente legate alle irregolarità di distribuzione della stessa.
This complexity has the practical effect of making it difficult to detect in a reliable manner the small current signal variations due to irregularities in the current distribution.
Nei casi in cui il dispositivo di allarme e monitoraggio della corrente venga invece posizionato sulla struttura catodica o anodica, l’alimentazione del dispositivo presenta degli elementi di criticità che impattano sul suo utilizzo pratico.
On the other hand, if the current alarm and monitoring device is positioned on the cathode or anode structure, the power supply to the device has critical elements which have an impact on its practical use.
La presenza di cavi di alimentazione direttamente sulla struttura dell’elettrodo è altamente indesiderabile a causa dell'ambiente aggressivo nel quale questi sono collocati, che ne può causare il rapido deterioramento (tale anche da dare origine a fiamme libere con evidenti conseguenze sulla sicurezza dell’impianto).
The presence of power supply wires directly on the electrode structure is highly undesirable, owing to the corrosive environment in which they are located, which may cause rapid deterioration of the wires (possibly even creating naked flames, with obvious consequences for the safety of the plant).
La presenza di cavi può inoltre ostacolare le operazioni di raccolta del metallo o comunque l’accesso agli elettrodi, e pertanto costituisce un pericolo o comunque un elemento di intralcio per gli operatori dell’impianto.
The presence of wires may also impede the metal collection operations, or in any case the access to the electrodes, and therefore constitutes a hazard or at least an inconvenience for the plant operators.
L'uso di batterie o altri mezzi di immagazzinamento di energia, il cui funzionamento ha una durata limitata nel tempo, risolve i problemi di alimentazione legati alla presenza di cavi, ma non rappresenta una soluzione soddisfacente in quanto tale, a causa delle implicazioni in termini di manutenzione: le operazioni di controllo e sostituzione delle batterie del dispositivo in un impianto di estrazione elettrolitica, necessarie al fine di garantirne il corretto e affidabile funzionamento, andrebbero eseguite di frequente, su un elevato numero di elettrodi e in condizioni ambientali insalubri, con conseguente disagio per il personale dell’impianto.
The use of batteries or other energy storage means, with a limited service life, overcomes the problems of power supply caused by the presence of wires, but is not a satisfactory solution, because of the implications in terms of maintenance: the operations of checking and replacing the batteries of the device in an electrowinning plant for the purpose of ensuring their correct and reliable operation would have to be performed frequently on a large number of electrodes and in unhealthy environmental conditions, causing discomfort for the plant personnel.
È quindi desiderabile fornire una soluzione ai problemi sopra menzionati, ad esempio sotto forma di strutture di elettrodo per impianti di elettroraffinazione, galvanostegia o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi dotati di un dispositivo di allarme e rilevazione della corrente elettrica che richieda scarse attività di manutenzione, che garantisca una durata di funzionamento di diversi anni, e che fornisca una rilevazione del segnale di corrente elettrica semplice ed affidabile.
It is therefore desirable to provide a solution for the aforementioned problems, for example in the form of electrode structures for non-ferrous metal electrorefining, electroplating or electrowinning plants having an electric current alarm and detection device which requires few maintenance operations, has a guaranteed service life of several years, and provides simple and reliable electric current signal detection.
Si osserva inoltre che, a seconda dei parametri di funzionamento dell'impianto, l’occorrenza di situazioni di sovracorrente o comunque di irregolarità nella distribuzione della corrente elettrica è spesso associata a variazioni di segnale ridotte, talvolta difficili da discriminare rispetto alle variazioni dovute al rumore del segnale.
It should also be noted that, according to the operating parameters of the plant, the occurrence of situations of overcurrent or other irregularities in electric current distribution is frequently associated with low signal variations which may be difficult to discriminate from the variations due to signal noise.
È quindi desiderabile provvedere a un sistema di acquisizione ed elaborazione dei segnali di corrente tale da massimizzarne affidabilità ed efficacia, da essere usato in connessione con dispositivi di allarme e monitoraggio della corrente elettrica in grado di effettuare rilevazioni del segnale di corrente direttamente sulla struttura dell’elettrodo.
It is therefore desirable to provide a current signal acquisition and processing system such that its reliability and efficiency are maximized, to be used in combination with electric current alarm and monitoring devices capable of detecting the current signal directly on the electrode structure.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE La presente invenzione riguarda un sistema di rilevazione della corrente elettrica che fluisce in un elettrodo di una cella elettrolitica per elettroraffinazione, galvanostegia o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi, dotata opzionalmente della capacità di allertare il personale dell'impianto in situazioni di sovracorrente elettrica o comunque di irregolarità di distribuzione della stessa.
The present invention relates to a system for detecting the electric current flowing in an electrode of an electrolytic cell for non-ferrous metal electrorefining, electroplating or electrowinning, optionally having the capacity to alert the plant personnel in situations of electric overcurrent or other irregularities in current distribution.
In particolare, la presente invenzione può consentire di identificare rapidamente gli elettrodi soggetti a eventuale corto circuito elettrico, quale può essere causato, ad esempio, dalla crescita di dendriti, da irregolarità di deposizione del metallo o da eventuali incidenti meccanici in grado di mettere in contatto elettrico diretto anodi e catodi.
In particular, the present invention can allow the rapid identification of electrodes subject to any electrical short circuit, which may be caused, for example, by the growth of dendrites, by irregularities in metal deposition, or by possible mechanical incidents that may put the anodes and cathodes directly in electrical contact with each other.
La presente invenzione si riferisce inoltre a un sistema di rilevazione di corrente elettrica dotato di autonomia di alimentazione tale da garantirne il funzionamento, in assenza di manutenzione, per un intervallo di tempo di diversi anni ed che sia atto a resistere all'ambiente aggressivo degli impianti di elettroraffinazione, galvanostegia o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi.
The present invention also relates to an electric current detection system which has sufficient power supply life to ensure maintenance-free operation for a period of several years, and which can withstand the corrosive environment of non-ferrous metal electrorefining, electroplating or electrowinning plants.
La presente invenzione riguarda inoltre un sistema di rilevazione della corrente che fornisce una lettura affidabile della corrente che fluisce in un elettrodo, realizzato in modo da ridurre i contributi al segnale rilevato provenienti da elettrodi vicini e/o da altri mezzi di alimentazione di corrente.
The present invention also relates to a current detection system providing reliable reading of the current flowing in an electrode, made in such a way as to reduce the contributions to the detected signal originating from neighbouring electrodes and/or from other current supply means.
La presente invenzione si riferisce inoltre ad un sistema di acquisizione dati per misurare la corrente elettrica in impianti di estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi che è in grado di identificare con accuratezza le piccole variazioni di segnale associate al verificarsi di situazioni di sovracorrente o di irregolarità di distribuzione della stessa, quando detto sistema è utilizzato in congiunzione con il sistema di rilevazione della corrente menzionato in precedenza.
The present invention also relates to a data acquisition system for measuring the electric current in non-ferrous metal electrowinning plants which can accurately identify the small signal variations associated with the occurrence of situations of overcurrent or irregularity of current distribution, when said system is used in conjunction with the aforementioned current detection system.
Vari aspetti della presente invenzione sono enunciati nelle rivendicazioni annesse.
Various aspects of the present invention are disclosed in the attached claims.
Sotto un aspetto, l'invenzione riguarda una struttura anodica per elettrodeposizione di metallo comprendente un anodo, una barra di supporto anodica atta a sostenere l'anodo ed almeno un dispositivo integrato senza fili, in cui quest'ultimo comprende i seguenti elementi: mezzi di comunicazione senza fili, almeno un sensore di corrente elettrica per la rilevazione (diretta o indiretta) della corrente che fluisce attraverso detta barra di supporto anodica, un sistema di immagazzinamento di energia elettrica e un microcontrollore (anche noto come MCU).
In one aspect, the invention relates to an anode structure for metal electrodeposition, comprising an anode, an anode hanger bar for supporting the anode, and at least one wireless integrated device, wherein the latter device comprises the following elements: wireless communication means, at least one electric current sensor for the direct or indirect detection of the current flowing through said anode hanger bar, an electrical energy storage system, and a microcontroller (also known as an MCU).
Il dispositivo integrato senza fili è soggetto ad un ciclo di azionamento periodico comprendente una modalità d’attesa e una modalità operativa, in cui la modalità d’attesa ha una durata totale corrispondente al 90,000% - 99,998% della durata di ogni ciclo di azionamento periodico.
The wireless integrated device is subject to a periodic actuation cycle comprising a standby mode and an activation mode, in which the standby mode has a total duration of 90.000%-99.998% of the duration of each periodic actuation cycle.
L'anodo può essere di qualsiasi materiale e struttura atti all’elettroraffinazione, elettrodeposizione o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi; ad esempio l'anodo può essere realizzato in piombo o in un metallo valvola, quale ad esempio il titanio.
The anode may be made of any material and may have any structure suitable for the electrorefining, electrodeposition or electrowinning of non-ferrous metals; for example, the anode may be made of lead or a valve metal such as titanium.
L'anodo può essere cataliticamente attivato e può essere modellato in lastre solide, griglie, reti, in strutture a feritoie, porose o perforate.
The anode may be catalytically activated and may be modelled from solid sheets, grids or lattices, in slotted, porous or perforated structures.
Con il termine “dispositivo integrato senza fili” si intende un dispositivo per la rilevazione della corrente elettrica che non espone cavi esterni, né per l’alimentazione del dispositivo, né per la comunicazione con ulteriori dispositivi, né per l’attivazione di allarmi.
The term “wireless integrated device” denotes an electric current detection device which has no exposed external wires for powering the device, for communication with other devices, or for alarm activation.
Il dispositivo è integrato, fissato, incollato o sigillato sulla struttura anodica, preferibilmente sulla barra di supporto anodica.
The device is incorporated in, fastened to, glued to or sealed on the anode structure, preferably on the anode hanger bar.
Con il termine “mezzi di comunicazione senza fili” si intende un sistema per l’emissione, ed eventualmente la ricezione, di onde elettromagnetiche, quali onde radio o microonde.
The term “wireless communication means” denotes a system for transmitting, and possibly receiving, electromagnetic waves such as radio waves or microwaves.
A questo scopo possono essere utilizzati standard per la comunicazione senza fili quali Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, 3G, GSM.
Wireless communications standards such as Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, 3G or GSM may be used for this purpose.
Con il termine “sistema di immagazzinamento di energia elettrica” si intende almeno un dispositivo, ad esempio una pila o una pluralità di pile, che alimenta elettricamente il dispositivo integrato senza fili in assenza di collegamento ad un sistema di alimentazione esterno.
The term “electrical energy storage system” denotes at least one device, for example a battery or a plurality of batteries, which supplies the wireless integrated device in the absence of a connection to an external power supply system.
Il sistema di immagazzinamento di energia elettrica alimenta tutti gli elementi del dispositivo integrato che necessitano di alimentazione elettrica, quali ad esempio il microcontrollore.
The electrical energy storage system supplies all the elements of the integrated device which require an electricity supply, such as the microcontroller.
Il microcontrollore è un’unità che controlla il ciclo di azionamento periodico secondo l'invenzione.
The microcontroller is a unit that controls the periodic actuation cycle according to the invention.
Tale ciclo di azionamento periodico in cui il dispositivo integrato è posto prevalentemente in una modalità d’attesa può fornire il vantaggio di preservare la durata del sistema di immagazzinamento di energia elettrica, consentendo una durata operativa superiore ad un anno.
This periodic actuation cycle, in which the integrated device is mainly put in a standby mode, may have the benefit of preserving the life of the electrical energy storage system, providing an operating life of more than one year.
Con il termine “modalità di attesa” si intende una modalità a basso consumo di energia elettrica.
The term “standby mode” denotes a mode with low electrical energy consumption.
In tale modalità di attesa il consumo di energia elettrica da parte del dispositivo integrato senza fili, in particolare del microcontrollore, è ridotto al minimo necessario per alimentare: a) un cronometro che fissa la durata dei periodi di attesa/azionamento e b) tutti i sottosistemi che assicurano la conservazione dei dati contenuti nella RAM e consentono di riprendere la funzionalità del microcontrollore dietro un segnale di sveglia fornito dal cronometro.
In this standby mode, the electrical energy consumption by the wireless integrated device, in particular the microcontroller, is reduced to the minimum necessary for supplying: a) a chronometer which sets the duration of the standby and actuation periods, and b) all the subsystems for preserving the data contained in the RAM and for restarting the operation of the microcontroller after a wake-up signal supplied by the clock.
Il sensore di corrente elettrica può essere, per esempio, un sensore di temperatura o un sensore Hall.
The electric current sensor may be, for example, a temperature sensor or a Hall sensor.
Quest'ultimo è noto nella tecnica per essere in grado di fornire una misura indiretta della corrente che fluisce nella struttura anodica attraverso la misura dell’effetto Hall indotto dal campo magnetico generato dalla corrente che fluisce attraverso la barra di supporto anodica.
The latter is known in the art for being capable of providing an indirect measurement of the current flowing in the anode structure via the measurement of the Hall effect induced by the magnetic field generated by the current flowing through the anode hanger bar.
Le variazioni di temperatura misurate sulla barra di supporto anodica forniscono un’indicazione ulteriore/alternativa del verificarsi di irregolarità nella distribuzione di corrente elettrica nella cella elettrochimica elementare.
The temperature variations measured on the anode hanger bar provide a further or alternative indication of the occurrence of irregularities in the distribution of electric current in the elementary electrochemical cell.