MX2015006068A - Montaje para monitorear una distribucion de corriente en una celda electrolitica. - Google Patents

Abstract

Una cubierta alargada desplegable (20) se dispone debajo de la celda electrolítica alargada (10) para cubrir la celda electrolítica (10) y para capturar emisiones dañinas en evolución de la celda electrolítica (10). Un montaje para monitorear una distribución de corriente en la celda electrolítica (10) comprende una pluralidad de sensores de corriente (21) dispuesta en la cubierta de captura de niebla de ácido (20) en localizaciones que, cuando la cubierta de captura de niebla de ácido (20) se coloca en su posición sobre la celda (10), se alinean con las localizaciones de los electrodos catódicos (C).

Description

MONTAJE PARA MONITOREAR UNA DISTRIBUCIÓN DE CORRIENTE EN UNA CELDA ELECTROLÍTICA Campo de la Invención La presente invención se refiere al monitoreo de una operación de un proceso electrolítico, y particularmente al monitoreo de una distribución de corriente en una celda de electroextracción.

Antecedentes de la Invención La electroextracción puede definirse como un proceso hidrometalúrgico en el que un metal valioso, típicamente cobre, níquel, cobalto o zinc, disuelto en el electrólito ácido se recupera de manera selectiva a partir de una solución mediante el paso de corriente a traves de una celda de electroextracción. Un suministro de corriente directa se conecta al ánodo y el cátodo. Cuando la corriente pasa a través de la celda, el metal es depositado en el cátodo. Cuando se ha depositado suficiente metal en el cátodo, el cátodo es retirado de la celda, y el metal depositado es recuperado del cátodo. Esto también es referido como recolección del cátodo. Típicamente el electrólito rico es bombeado a través de una serie de celdas o tanques en una casa tanque.

En las casas tanque de electroextracción se pueden desarrollar cortocircuitos entre los ánodos y los cátodos debido a diferentes disturbios en el proceso. Es muy importante detectar y eliminar los cortocircuitos porque debido a los cortocircuitos se desperdicia la energía, se pierde la producción y se destruyen las bolsas en las casas tanque donde se usan los diafragmas. Todo esto implica aumentar los gastos y disminuir las ganancias. La detección y retiro temprano es especialmente importante en las casas tanque donde se usan los ánodos de óxido de metal mezclados (MMO) porque los cortos pueden dañar los ánodos.

La identificación de los cortocircuitos entre los ánodos y los cátodos se conseguía comúnmente midiendo una corriente que fluye a través de un cátodo. La medición de la corriente no es un problema en principio. La US7445696 divulga la identificación de cortocircuitos de manera manual usando un medidor de mano de efecto Hall para detectar campos magneticos anormales que fluyen a través del cátodo. Dicho proceso requería por lo general caminar físicamente sobre los ánodos y los cátodos en cada celda mientras se observaba de cerca el medidor de mano que detecte una desviación grande en una aguja del medidor. A menudo, el medidor estaba fijo a un extremo distal de un palo o poste largo, mediante el cual se puede mantener cerca a la barra de suspensión del cátodo. Independientemente, la tarea era tanto ergonómicamente difícil como propensa a los accidentes.

Más aún, caminar sobre las celdas desalineaba frecuentemente el ánodo y los cátodos, podría llevar a una posible contaminación, y llevar a menudo a otros problemas también.

Una medición continua de la distribución de la corriente es más complicada y difícil, porque se tiene que medir la corriente de cada cátodo en la celda. El equipo de monitoreo de la corriente deberá colocarse en algún lugar, se tiene que tener un sensor de corriente cerca a cada cátodo, dar energía a cada sensor y enviar los datos adquiridos a alguna lugar. Una posición obvia para colocar el equipo es en la barra de suspensión del cátodo. La US4394619 divulga una medición de corriente usando un sensor de efecto Hall montado en una barra de suspensión del cátodo. Sin embargo, este planteamiento es incómodo, porque se tiene que levantar y recolectar los electrodos. Además, la fuente de alimentación para las mediciones también es problemática debido al ambiente, la manipulación del electrodo y la temperatura superficial muy caliente del cátodo durante la condición de cortocircuito. Si se utiliza una barra exterior en los electrodos para llevar sensores, sería bastante grande y necesita ser retirada durante la recolección, siendo poco práctico. La US7445696 divulga un equipo de monitoreo autónomo (no tripulado) donde se proporciona una barra de sensor exterior e incorpora un sensor de efecto Hall para cada cátodo de cada celda electrolítica permitiendo de este modo una medición simultánea de todos los cátodos. De este modo, se puede identificar un cátodo con un corto circuito. La barra del sensor también se puede llevar mediante un vagón, una grúa aérea, robótica, etc., para permitir mover la barra del sensor desde una celda hacia otra para la medición o para la recolección.

La celda que tiene un cortocircuito o cortocircuitos puede indicarse midiendo una caída de un voltaje de la celda. Dicho planteamiento se divulga en las W02005/090644, W02005/052700 y US2011/0054802. Este planteamiento se ha aplicado en la práctica en el sistema de control de CellSense™ y el dispositivo CellSensor™ de Outotec Oyj. El dispositivo CellSensor™ es un dispositivo para medir los parámetros del proceso en un proceso electrolítico realizado en una celda electrolítica, y para transmitir en forma inalámbrica los parámetros del proceso medido al sistema de control CellSense™ para un posterior análisis. Sin embargo, la medición del voltaje de la celda no puede detectar el par exacto de electrodos donde se localiza el cortocircuito en la celda. Tambien la distribución de corriente en la celda tiene que ser uniforme y monitorearla sería importante para detectar disturbios, por ejemplo falla en la función del ánodo, contactos malos o electrodos desalineados. La distribución no uniforme de corriente eleva mucho la densidad de una corriente para algunos cátodos y disminuye mucho para otros.

De este modo, existe aún la necesidad de un monitoreo continuo de distribución de corriente que sea fácil y económico para construir, instalar y mantener mientras se mantiene fuerte y permite la recolección de los cátodos.

Compendio de la Invención Un aspecto de la invención es un montaje mencionado en la reivindicación independiente. Las modalidades preferidas de la invención se divulgan en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un montaje para monitorear una distribución de corriente en una celda de electroextracción comprende una pluralidad de sensores de corriente dispuestos en una cubierta alargada desmontable dispuesta sobre una celda alargada de electroextracción para capturar una niebla de ácido de la celda de electroextracción. Los sensores de corriente están dispuestos en la cubierta de captura de la niebla de ácido en localizaciones que, cuando la cubierta de captura de niebla de ácido se coloca en su posición sobre la posición de la celda, están alineadas con las localizaciones de los electrodos catódicos.

Los sensores de corriente están unidos a una cubierta exterior que tiene además otra función, a saber capturar una niebla de ácido de la celda de electroextracción. Cubrir la celda con una cubierta de recolección de niebla de ácido permite capturar emisiones nocivas en evolución de la celda, tal como niebla de ácido sulfúrico, con el resultado de que no se requieren máscaras de gas en al paso de la celda y se cumplen los requisitos de salud y seguridad. Se reduce la necesidad de otros montajes de seguridad y ventilación. La cubierta de captura de niebla de ácido se coloca sobre la celda de electroextracción durante el proceso de electroextracción y se retira para el mantenimiento y la recolección. Tener los sensores de corriente provistos en localizaciones apropiadas en la cubierta de captura de niebla de ácido, los sensores de corriente se localizan siempre en la celda cerca de los cátodos y se retiran aún automáticamente durante la recolección de cátodos. Además, la cubierta de recolección de niebla de ácido no será un componente superfluo para llevar electrodos sensores pero tiene otra función independiente que justifica su existencia. Ambas funciones, cuando se integran, se implementan de manera más económica.

En una modalidad, el montaje comprende medios para indicar los electrodos catódicos que causan una distribución de corriente directa no uniforme en la celda de electroextracción en base a las mediciones de los sensores de corriente. En una modalidad, dichos medios de indicación comprenden una pluralidad de indicadores de alarma, tales como LEDs, proporcionados en dicha cubierta de captura de niebla de ácido en las localizaciones de dicha pluralidad de electrodos catódicos para indicar de manera local el electrodo catódico o los electrodos catódicos que causan una distribución de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica.

En una modalidad, el medio de indicación comprende un panel indicador dispuesto en la cubierta de captura de niebla de ácido o la celda de electroextracción para indicar e identificar de manera común cualquier electrodo catódico o electrodos catódicos que causan una situación de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica. El panel indicador puede ser una pantalla, por ejemplo.

En una modalidad, los sensores de corriente pueden ser energizados con energía eléctrica tomada de unas barras de distribución eléctricamente conductoras que están dispuestas para suministrar corriente eléctrica al ánodo y los electrodos catódicos en la celda de electroextracción.

En una modalidad, dichos medios energizantes comprenden: un montaje común de unidad de suministro de energía para tomar la energía eléctrica desde dichas barras de distribuición eléctricamente conductoras, y una barra colectora de fuente de alimentación en dicha cubierta de captura de niebla de ácido para interconectar dicha pluralidad de sensores de corriente con dicha fuente de alimentación común.

En una modalidad, dichos medios energizantes comprenden un cableado de fuente de alimentación en dicha cubierta de captura de niebla de ácido para interconectar dicha pluralidad de sensores de corriente con dichas barras de distribución eléctricamente conductoras.

En una modalidad, la disposición comprende una unidad de procesamiento común para procesar las mediciones de dicha pluralidad de sensores de corriente, comprendiendo además dicha unidad de procesamiento común una unidad de comunicación inalámbrica para comunicación en una red de comunicación inalámbrica.

En una modalidad, por lo menos una de dicha unidad de procesamiento común, dicha fuente de energía común, y dicho panel indicador común es parte de una unidad de medición dispuesta para medir por lo menos otro parámetro de proceso de la celda, preferentemente por lo menos un voltaje de celda.

En una modalidad, el montaje comprende una barra colectoras de señal en dicha cubierta de captura de niebla de ácido para interconectar dicha pluralidad de sensores de corriente con otro dispositivo, tal como una unidad de comunicación inalámbrica común, una unidad de procesamiento común y/o un panel indicador común.

En una modalidad, cada una de dicha pluralidad de los sensores de corriente comprende una unidad de comunicación inalámbrica para comunicarse con otro dispositivo, tal como una unidad de procesamiento común y/o un panel indicador común.

En una modalidad, cada una de dicha pluralidad de sensores de corriente comprende un sensor magnetico dispuesto para percibir un campo magnético inducido por el flujo de corriente directa en el respectivo electrodo catódico vecino.

En una modalidad, cada una de dicha pluralidad de sensores de corriente comprende un sensor de efecto Hall.

Breve Descripción de los Dibujos La invención se describirá a continuación más detalladamente por medio de modalidades ejemplares con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que: La Figura 1A es una vista superior de una celda de electroextracción ejemplar; La Figura 1B es una vista superior en perspectiva de una celda de electroextracción ejemplar; La Figura 1C es una vista transversal de una celda de electroextracción ejemplar; La Figura 2A es una vista transversal de una celda de electroextracción que tiene un montaje de monitoreo de corriente de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención; La Figura 2B es una vista superior en perspectiva de una celda de electroextracción ejemplar que tiene un montaje de monitoreo de corriente de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención; La Figura 3 es un diagrama de bloque de un sensor de corriente ejemplar; La Figura 4 es un diagrama de bloque de un proceso común ejemplar y una unidad de fuente de alimentación; y La Figura 5 es un diagrama de bloque de un panel indicador común ejemplar y una unidad común de alimentación de energía.

Descripción Detallada de Modalidades Ejemplares Con referencia ahora a las Figuras 1A, 1B y 1 C, se muestra un tanque electrolítico ejemplar o celda 10. El elemento 13 de la celda electrolítica 10 forma un tanque que se abre en la parte superior y contiene un electrólito acuoso 14. El material del cuerpo 13 de la celda 10 puede ser cualquier material que tolere el electrólito 14. Un ejemplo de un material apropiado es hormigón de polímero. Las placas anódicas A (es decir, “ánodos”) y las láminas catódicas C (es decir, “cátodos”) están alternativamente dispuestas para colgar cerca una de la otra y sumergidas en el electrólito 14. Las celdas de ánodos A y cátodos C están en contacto de oreja con las barras de distribución o rieles de corriente positiva y negativa 12 que corren a lo largo de la longitud de la celda electrolítica alargada 10. La barra de distribuición 12 puede proporcionar contacto con las orejetas de soporte 15 y 16 con ambos lados de cada ánodo y cátodo, tal como el Double Contact Bus Bar System disponible en Outotec. Cuando los ánodos A se conectan a la barra de distribución de corriente positiva (+) 12 y los cátodos C se conectan a la barra de distribución de corriente negativa (-) 12, las barras de distribución 12 llevan corriente electrica a la celda electrolítica 10 para asistir a la migración del ion de metal desde los ánodos A a los cátodos C. De manera más específica, durante la electroextracción se bombea un electrólito rico a través de la celda electrolítica y una corriente directa pasa desde el ánodo A a través del electrólito al cátodo C negativamente cargado, es decir, una lámina de arranque o placa ciega, que hace que los iones de metal (por ejemplo cobre) en la solución de electrólito se recubran de placas (se adhieran) en la lámina de arranque o la placa ciega. Las láminas delgadas del metal que se va a recuperar pueden denominarse láminas de arranque, y las láminas de otro metal, tales como las láminas de acero inoxidable, pueden denominarse placas ciegas. Las láminas anódicas A pueden hacerse de plomo, por ejemplo. Después de haber estado durante un tiempo relativamente largo en la celda electrolítica, tal como varios días, suficiente cantidad de metal se ha depositado en las láminas catódicas C y los cátodos son recolectados. El número de cátodos por celda puede variar dependiendo de la aplicación de menos de diez hasta 100. En la Figura 1C el ánodo A, que se muestra en primer plano, se coloca más abajo del cátodo C que está en el fondo. Como es generalmente el caso, los ánodos y los cátodos se colocan en la celda alternativamente. Los cátodos C y los ánodos A son soportados mediante las orejetas de soporte 15 y 16, respectivamente, a la barra de distribución 12 colocada en las paredes laterales del elemento 13 de la celda electrolítica 10. En el ejemplo mostrado, la pared lateral tambien puede proporcionar una pared de partición entre las dos celdas electrolíticas adyacentes o tanques 10. Típicamente, hay una pluralidad de las celdas electrolíticas o tanques en una casa tanque de electroextracción. Solamente las orejetas de soporte de los ánodos y los cátodos de las celdas vecinas son visibles en la Figura 1C. La barra de distribución 12 puede proporcionar contacto de las orejetas de soporte 15 y 16 con ambos lados de cada ánodo y cátodo.

Con referencia ahora a las Figuras 2A y 2B, se muestra una celda electrolítica ejemplar que tiene un montaje de monitoreo de corriente de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención. La estructura de la celda electrolítica 10 y los cátodos C y los ánodos A puede ser similar a la descrita con referencia a las Figuras 1A, 1B y 1C. Los mismos símbolos de referencia se refieren a las mismas estructuras y funciones en todas las figuras. Sin embargo, se apreciará que la presente invención no se limite a algún tipo específico de celda electrolítica sino que se puede aplicar a cualquier tipo de celda electrolítica apropiada para electroextracción.

En el ejemplo de las Figuras 2A y 2B, se dispone una cubierta alargada desplegable 20 sobre la celda electrolítica alargada 10 para cubrir la celda electrolítica 10 y para capturar las emisiones dañinas en evolución de la celda electrolítica 10. La cubierta de captura de la niebla de ácido 20 se coloca sobre la celda electrolítica 10 para el proceso de electroextracción y se retira para el mantenimiento y la recolección. Deberá apreciarse que un sistema de captura total de niebla de ácido puede contener varios otros componentes además de la cubierta 20, tal como conductos de remoción de gas, depurador de gas saliente con un separador de bajada, ventilador de gas saliente, sistema de apilamiento y recielaje de agua. Estos pueden estar integrados en la celda 10, la cubierta 20 o pueden ser componentes separados. Sin embargo, desde el punto de vista de la invención solamente se espera la cubierta de captura de niebla de ácido 20.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un montaje para monitorear una distribución de corriente en la celda electrolítica 10 comprende una pluralidad de sensores de corriente 21 dispuestos en la cubierta de captura de niebla de ácido 20 en localizaciones que, cuando se coloca la cubierta de captura de niebla de ácido 20 en su posición sobre la celda 10, se alinean con las localizaciones de los electrodos catódicos C. Los sensores de corriente 21 pueden ser proporcionados preferentemente en un lado longitudinal de la cubierta 20 dentro de la cubierta 20 donde los sensores de corriente 21 se cierran inherentemente hacia los cátodos C, o de manera más particular las orejetas de soporte 15 de los mismos, pero los sensores de corriente pueden proporcionarse alternativamente más cerca al eje longitudinal de la cubierta 20. Puede haber sensores de corriente 21 en ambos lados de la cubierta 20, particularmente si la barra de distribución 12 puede proporcionar contacto para las orejetas de soporte 15 con ambos lados de cada cátodo C. Puede haber más de un sensor de corriente 21 para cada cátodo C.

En una modalidad, los sensores de corriente 21 pueden ser energizados con energía electrica tomada de manera local de las barras de distribución 12. Los sensores de corriente 21 pueden tener elementos de contacto asociados para hacer un contacto eléctrico con la barra de distribución 12 cuando la cubierta 20 se coloca para cubrir la celda electrolítica 10.

En una modalidad, los sensores de corriente 21 pueden ser energizados desde una unidad de fuente común de alimentación 24 o 25 sobre una barra colectora de fuente de alimentación 23 proporcionada en la cubierta de captura de la niebla de ácido 20 para interconectar los sensores de corriente 21 con el suministro de energía común. La unidad común de fuente de energía 24 o 25 puede disponerse para tomar la energía eléctrica de las barras de distribución 12.

La unidad común de fuente de energía 24 o 25 puede proporcionarse en la cubierta 10 o en la celda 10, preferentemente en un extremo de la misma como se ilustra en la Figura 2B. La barra colectora de la fuente de energía 23 puede implementarse con cualquier cableado apropiado o similar. Si la unidad común de fuente de alimentación 25 está en la celda, se puede proporcionar un conector entre la cubierta 20 y la celda 10 para proporcionar automáticamente una conexión eléctrica cuando la cubierta 20 se coloca para cubrir la celda electrolítica 10, y para desconectar la conexión eléctrica durante las recolecciones. Alternativamente, la barra colectora de la fuente de alimentación o el cable 23 puede encenderse o apagarse manualmente.

En una modalidad, una pluralidad de indicadores de alarma 22, tales como LEDs pueden proporcionarse en dicha cubierta de captura de niebla de ácido 20 en las localizaciones de los cátodos C para indicar de manera local el electrodo catódico o los electrodos catódicos que causan una distribución de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica C. Los indicadores de alarma 22 están dispuestos de una manera que se pueden ver desde fuera de la cubierta 20. Cada indicador de alarma 22 está eléctricamente conectado con y está accionado por el sensor de corriente 21 del respectivo cátodo C. Los indicadores de alarma 22 pueden estar integrados con los sensores de corriente 21.

En una modalidad, un panel indicador 24 o 25, tal como una unidad de pantalla, puede disponerse en la cubierta de captura de la niebla de ácido 20 o la celda electrolítica 10 para indicar e identificar de manera común cualquier electrodo catódico o electrodos catódicos C que causan una situación de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica 10. El panel indicador 24 o 25 puede localizarse preferentemente en un extremo del mismo como se ilustra en la Figura 2B. El panel indicador puede mostrar el número u otra entidad del cátodo C, por ejemplo, Los sensores de corriente pueden estar conectados con el panel indicador 24 o 25 por medio de una barra colectora de señal proporcionada en la cubierta de captura de niebla de ácido 20. La barra colectora de señal puede ser implementada por medio de una línea o cable dedicado para cada sensor de corriente 21. Preferentemente, la barra colectora de señal puede ser ¡mplementada por medio de una barra colectora común o un cable con el cual todos los sensores de corriente 21 están conectados. Más preferentemente, la barra colectora de señal puede ¡mplementarse por medio de la misma barra colectora o cableado como la barra colectora de alimentación de energía, por ejemplo tanto la energía eléctrica como la información pueden transferirse a la misma barra colectora 23. La transferencia de información puede ser una transferencia digital de información. En una modalidad, la información entre los sensores de corriente 21 y el panel indicador 24 o 25 se puede transferir en una conexión inalámbrica. Este puede ser particularmente el caso, si no hay una unidad común de fuente de alimentación para los sensores de corriente 21.

En una modalidad, el montaje comprende tanto el panel indicador común 24 o 25 como la pluralidad de indicadores de alarma 22.

En una modalidad, los sensores de corriente 21 pueden manejar la medición y el muestreo de manera local. Puede haber además una unidad común de procesamiento 24 o 25 que puede estar dispuesta para leer o recibir o recolectar la información de medición desde los sensores y para realizar otro procesamiento de la información de medición, tal como cálculos de distribución de corriente. De este modo, los sensores de corriente 21 pueden mantenerse tan simples como es posible. La transferencia de información y los sensores de corriente 21 a la unidad de procesamiento común 24 o 25 puede ¡mplementarse de una manera similar como se describió anteriormente para el panel indicador común. La unidad de procesamiento común 24 o 25 puede tomar una decisión sobre qué electrodo catódico o electrodos catódicos están causando una distribución de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica C e indicarlos al usuario, por ejemplo por medio del panel indicador común. La unidad de procesamiento común 24 o 25 puede transmitir la información de medición procesada además a una unidad central, tal como un servidor. La unidad central puede recolectar información de una pluralidad de unidades de procesamiento común 24 o 25 localizadas en diferentes celdas electrolíticas 10 en la casa tanque. La transmisión de la información de medición procesada puede realizarse preferentemente en una red inalámbrica. La unidad de procesamiento común también puede operar solo como una unidad inalámbrica común.

La unidad de procesamiento común 24 o 25 también puede controlar el panel indicador común.

En una modalidad de la invención, la unidad de procesamiento común, el panel indicador común, y la fuente de alimentación común pueden implementarse en la misma unidad 24 o 25.

En una modalidad de la invención, la unidad de procesamiento común y el panel indicador común pueden implementarse en una misma unidad, y la fuente de alimentación común puede implementarse en una unidad separada.

En una modalidad de la invención, la unidad de procesamiento común y la fuente de energía común pueden implementarse en una misma unidad 25, y el panel indicador común puede ser implementado en una unidad separada 24.

En una modalidad de la invención, la unidad de procesamiento común y la fuente de alimentación común pueden implementarse por medio de una unidad de medición que existe en una celda electrolítica 10 para medir otros parámetros de proceso de la celda electrolítica 10, tales como una temperatura y/o un voltaje de celda. Dicha unidad de medición puede tener ya una capacidad de procesamiento suficiente y una capacidad de transmisión inalámbrica así como una fuente de alimentación que puede ser compartida con el montaje para monitorear una distribución de corriente en la celda electrolítica. De este modo, se puede reducir además equipo adicional y el costo requerido para el monitoreo de la distribución de corriente. Los ejemplos de un dispositivo apropiado se divulgan en las W02005/090644, W02005/052700 y US2011/0054802. Un ejemplo de dicha unidad de medición es un dispositivo de sistema CellSensor™ disponible en Outotec. El sistema CellSensor™ es un sistema de recolección de datos, basado en una comunicación inalámbrica fuerte y potenciado por el voltaje de la barra de la barra colectora de la celda. El voltaje de la celda, la temperatura del electrólito y otra información de diagnóstico se recolectan en una pluralidad de dispositivos CellSensor a través de una red CellSensor™ inalámbrica y redundante hacia el servidor de computadora CellSense™. La unidad central anteriormente descrita puede ser implementada por medio del servidor de computadora CelSense™. De este modo, tambien la recolección de la información del medición de distribución de corriente desde la casa tanque se puede implementar sin un equipo nuevo.

En modalidades ejemplares preferidas, los sensores de corriente 21 son implementados en base a un sensor de efecto Hall. Un diagrama de bloque de un sensor de corriente ejemplar 21 se ilustra en la Figura 3. Un dispositivo de sensor de efecto Hall 211, tal como un microchip de efecto Hall es montado dentro de la cubierta 20. El sensor de efecto Hall 21 es un transductor que varía su voltaje de salida en respuesta a un campo magnético. En su forma más simple, el sensor opera como un transductor análogo, devolviendo directamente un voltaje. Por ejemplo, en este caso, cuando se fija la localización en relación con el cátodo adyacente C, el voltaje de salida del sensor de efecto Hall 211 puede variar de acuerdo con un campo magnético causado por el flujo de corriente a través del cátodo C. El voltaje de salida del sensor de efecto Hall 211 es monitoreado por un control de sensor 212. El control de sensor 212 puede ser un circuito análogo o un circuito lógico o un circuito digital. Por ejemplo, el control de sensor 212 puede ser un comparador analógico o digital que compara el voltaje medido con un límite predeterminado o límites predeterminados superior e inferior. Si el voltaje medido alcanza el límite, el control de sensor 212 puede activar un circuito de controlador LED 214 para activar el LED del indicador de alarma 22. Alternativamente, o además, el control de sensor 212 puede enviar un aviso de alarma a un panel de indicador común y/o una unidad de procesamiento común 24 o 25 a través de la interfaz de la barra colectora 210 y una barra colectora de comunicación / fuente de alimentación 23. Como ejemplo adicional, el control de sensor 212 puede almacenar y/o enviar la información de medición a una unidad de procesamiento común 24 o 25 a través de la interfaz de la barra colectora 210 y una barra colectora de comunicación / fuente de alimentación 23. El tipo de interfaz de barra colectora 210 depende del tipo de la barra colectora 23 y del tipo de estándar de transmisión usado. El sensor de corriente 21 puede obtener su energía eléctrica a través de una interfaz de energía ya sea de una barra colectora de fuente de alimentación común 23 o directamente de la barra de distribución 12 vía el contacto 24.

Un diagrama de bloque de una unidad ejemplar de procesamiento común y de fuente de energía 25 se ilustra en la Figura 4. Un controlador 252 realiza todo el procesamiento de información y controla la operación de la unidad 24. El controlador 252 puede comunicarse con la pluralidad de sensores de corriente 21 a través de la interfaz de la barra colectora 250 y una barra colectora de comunicación / fuente de energía 23. El tipo de interfaz de la barra colectora 250 depende del tipo de la barra colectora 23 y del tipo de estándar de transmisión usada. La unidad 25 obtiene su energía eléctrica a través de una fuente de alimentación 250 de la barra de distribución 12 de la celda electrolítica 10. La fuente de energía 253 también puede estar dispuesta para suministrar energía eléctrica a la pluralidad de sensores de corriente 21 en la barra colectora de fuente de alimentación común 23. El controlador 252 también puede estar dispuesto para medir por ejemplo un voltaje de celda u otros parámetros del proceso a través de una interfaz de voltaje de celda 254. El controlador 252 puede controlar las mediciones a través de la interfaz 250 y 254, y puede procesar los resultados de medición obtenidos y/o transmitir la información de medición en bruto o la información de medición procesada a una unidad central en una interfaz de red inalámbrica 251, tal como un adaptador WLAN. El controlador 252 también puede controlar un panel de pantalla común 24 para indicar e identificar cualquier electrodo catódico o electrodos catódicos C que causan una situación de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica 10. La pantalla 4 puede presentar el número u otra identificación del cátodo C, por ejemplo. La pantalla 24 puede estar integrada en la unidad 25, o puede ser una unidad separada como se ilustra en la Figura 2B. En el caso anterior, el controlador 252 puede controlar la pantalla 24 vía una barra colectora interior, mientras que en el último caso el controlador 252 puede controlar la pantalla 24 vía la barra colectora de comunicación 24.

Un diagrama de bloque de una unidad de pantalla común ejemplar 24 se ilustra en la Figura 5. Un controlador 242 controla la operación de la pantalla 244.

El controlador 242 puede comunicarse con la pluralidad de los sensores de corriente 21 y/o la unidad de procesamiento 25 a través de la interfaz de la barra colectora 240 y una barra colectora de comunicación / fuente de alimentación 23. El tipo de interfaz de barra colectora 240 depende del tipo de la barra colectora 23 y del tipo de estándar de transmisión usado. La unidad 25 puede obtener su energía eléctrica a través de una fuente de alimentación 240 desde la barra de distribución 12 de la celda electrolítica 10. La fuente de alimentación 243 también puede estar dispuesta para suministrar energía eléctrica a la pluralidad de sensores de corriente 21 en la barra colectora de fuente de alimentación 23. Alternativamente, la fuente de alimentación 23 puede recibir la energía eléctrica en la barra colectora de fuente de energía común 23 desde una fuente de energía común, tal como desde la fuente de alimentación 253 en la Figura 4.

Las modalidades de la presente invención pueden proporcionar una o más de las siguientes ventajas: permite una medición de corriente continua y automática para cada electrodo; hace que el control del proceso sea muy fácil: los cortes y contactos malos se indican directamente en el lugar; se pueden remover inmediatamente las fallas del proceso/equipo; disminuye los costos laborales; no se necesita ninguna labor para caminar de una celda a otra.

Será evidente para un experto en la téenica que, a medida que avanza la tecnología, el concepto inventivo puede ser implementado de varias formas. La invención y sus modalidades no se limitan a los ejemplos anteriormente descritos pero pueden variar dentro del ámbito de las reivindicaciones.

Claims (12)

Reivindicaciones

1. Un montaje para monitorear una distribución de corriente en una celda de electroextracción, el cual comprende: una cubierta alargada desplegable dispuesta sobre una celda de electroextracción alargada para capturar una niebla de ácido de la celda de electroextracción, una pluralidad de sensores de corriente dispuesta en la cubierta de captura de niebla de ácido en localizaciones que, cuando la cubierta de captura de niebla de ácido está en una posición de uso, están alineados con las localizaciones de los electrodos catódicos entre una pluralidad de electrodos anódicos transversales y electrodos catódicos transversales que alternan en dirección longitudinal de dicha celda de electroextracción alargada, estando cada pluralidad de sensores de corriente dispuesta para medir una corriente directa que fluye en el respectivo electrodo catódico alineado, y medios para indicar los electrodos catódicos que causan una distribución de corriente directa no uniforme en la celda de electroextracción en base a las mediciones de los sensores de corriente.

2. El montaje como se reivindica en la reivindicación 1, donde dichos medios de indicación comprenden una pluralidad de indicadores de alarma proporcionada en dicha cubierta de captura de niebla de ácido en localizaciones de dicha pluralidad de electrodos catódicos para indicar de manera local el electrodo catódico o electrodos catódicos que causan una distribución de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica.

3. El montaje como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, donde dichos medios de indicación comprenden un panel indicador dispuesto en la cubierta de captura de niebla de ácido o la celda de electroextracción para indicar e identificar de manera común cualquier electrodo catódico o electrodos catódicos que causan una situación de corriente directa no uniforme en la celda electrolítica.

4. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende medios para energizar dicha pluralidad de sensores de corriente con energía electrica desde las barras de distribución eléctricamente conductoras que están dispuestas para suministrar corriente electrica a dicha pluralidad de electrodos anódicos y catódicos en dicha celda de electroextracción.

5. El montaje como se reivindica en la reivindicación 3, donde dichos medios energizantes comprenden: un montaje común de unidad de alimentación de energía para tomar la energía eléctrica de dichas barras de distribución eléctricamente conductoras, y una barra colectora de alimentación de energía en dicha cubierta de captura de niebla de ácido para interconectar dicha pluralidad de sensores de corriente con dicha fuente de alimentación común.

6. El montaje como se reivindica en la reivindicación 3, donde dichos medios energizantes comprenden un cableado de fuente de alimentación en dicha cubierta de captura de niebla de ácido para interconectar dicha pluralidad de sensores de corriente con dichas barras de distribución eléctricamente conductoras.

7. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende una unidad de procesamiento común para procesar las mediciones de dicha pluralidad de sensores de corriente, comprendiendo además dicha unidad de procesamiento común una unidad de comunicación inalámbrica para comunicarse en una red de comunicación inalámbrica.

8. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde por lo menos una de dicha unidad de procesamiento común, dicha fuente de alimentación común, y dicho panel indicador común es parte de una unidad de medición dispuesta para medir por lo menos otro parámetro del proceso de la celda, preferentemente por lo menos un voltaje de celda.

9. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que comprende una barra colectora se señales en dicha cubierta de captura de niebla de ácido para interconectar dicha pluralidad de sensores de corriente con otro dispositivo, tal como una unidad común de comunicación inalámbrica, una unidad de procesamiento común y/o un panel indicador común.

10. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde cada una de dicha pluralidad de sensores de corriente comprende una unidad de comunicación inalámbrica para comunicarse con otro dispositivo, tal como una unidad de procesamiento común y/o un panel indicador común.

11. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-10, donde cada una de dicha pluralidad de sensores de corriente comprende un sensor magnetico dispuesto para percibir un campo magnético inducido por la corriente directa que fluye en el respectivo electrodo catódico vecino.

12. El montaje como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-11, donde cada una de dicha pluralidad de sensores de corriente comprende un sensor de efecto Hall.