El procesamiento de minerales de sulfuro de cobre se lleva a cabo mediante flotación. Los minerales de sulfuro de cobre molidos se enriquecen con agua y un agente espumante para eliminar cuarzo o silicatos. El concentrado de cobre resultante tiene un contenido de cobre del 20-40 m%.
En la extracción pirometalúrgica se produce SO2 que se oxida técnicamente con oxígeno del aire a trióxido de azufre (SO3) en el proceso de contacto. Queda un contenido de cobre de aproximadamente 96 – 99 m%. Para un grado de pureza del 99,99 m% sigue la refinación electrolítica. Esto es necesario porque la conductividad térmica y eléctrica del cobre se ve fuertemente afectada por las impurezas.
Dificultad en la medición de densidad y concentración de ácido sulfúrico
En el proceso de producción de ácido sulfúrico, los ingenieros de procesos a menudo enfrentan un desafío:
Numerosos métodos de medición para determinar la concentración o densidad del ácido sulfúrico funcionan de manera insuficiente a una concentración de 85m% - 99m%. Los problemas surgen especialmente cuando el valor físico subyacente del dispositivo de medición de concentración o densidad no cambia con un cambio en la concentración.
Por ejemplo, el diagrama muestra claramente que los sensores de conductividad en un rango de concentración de ácido sulfúrico de 80m% - 97m% solo proporcionan malos resultados de medición, ya que la conductividad del líquido apenas cambia en este rango de concentración. Por esta razón, los sensores de conductividad tienen una precisión de medición extremadamente baja cuando se debe analizar ácido sulfúrico en este rango de medición.
Algo similar ocurre con los dispositivos de medición de densidad, donde se debe evaluar la densidad del propio líquido. Aquí se muestra que, especialmente en rangos de medición por encima del 90m%, la densidad del líquido apenas cambia. Por lo tanto, numerosos dispositivos de medición de densidad simples presentan grandes problemas cuando se utilizan para medir la concentración de ácido sulfúrico en este rango de medición.
Medición de la velocidad del sonido LiquiSonic® en comparación
Medir con precisión la concentración y densidad del ácido sulfúrico utilizando la velocidad del sonido
A diferencia de los sensores de conductividad o densidad, los dispositivos de medición ultrasónicos son capaces de medir la concentración del ácido sulfúrico con extrema precisión. Con un cambio en la concentración del ácido sulfúrico, la velocidad del sonido también cambia significativamente. Por lo tanto, los dispositivos de medición de concentración, cuyos sensores evalúan la velocidad del sonido, proporcionan resultados de medición mucho más precisos que los dispositivos de medición de conductividad o densidad.
Aplicación
En la extracción pirometalúrgica, el concentrado de cobre se escoria con la adición de SiO2 en un horno de llama a 1200 a 1400 °C. Se forma una mezcla de sulfuro de cobre y hierro, que se separa de la fase de escoria como piedra de cobre. La piedra de cobre líquida se vierte en un convertidor y el sulfuro de hierro se oxida a dióxido de azufre SO con la adición de aire2 oxidado. El SO generado2 se oxida a trióxido de azufre (SO3) en el proceso de contacto y el SO3 se introduce en el absorbedor en ácido sulfúrico al 96%, donde se genera H altamente concentrado mediante la adición de agua2SO4 o bien oleum. En el mezclado, posteriormente se diluye el H2SO4 a la concentración deseada.
Las etapas individuales del proceso pueden ser monitoreadas continuamente en línea y ajustadas de manera óptima mediante la tecnología de medición Liqui-Sonic® . Debido a la alta dependencia de la velocidad del sonido, se alcanza una precisión de +/- 0,05 m% con ácido sulfúrico.
Los LiquiSonic® sensores de inmersión se pueden instalar fácilmente en las tuberías después de la absorción o la producción de ácido sulfúrico o el mezclado. El LiquiSonic® Controlador 30 puede conectarse con hasta 4 sensores. Así es posible monitorear varias estaciones de medición simultáneamente.
Rangos de medición típicos:
Rango de concentración H2SO4: 80 - 100 m%
Rango de temperatura: 20 - 90 °C
Rango de concentración de oleum: 0 - 30 m%
Rango de temperatura: 10 - 60 °C
Beneficio para el cliente
LiquiSonic® asegura un análisis y monitoreo precisos de la concentración de H2SO4 u oleum con registro de datos permanente. La construcción robusta del sensor y la elección de materiales especiales, como Hastelloy C2000, aseguran largos tiempos de operación del sistema.
LiquiSonic® reduce las mediciones de laboratorio que requieren mucho tiempo:
- Ahorro de tiempo: 1 h por día
En comparación con la medición de conductividad y densidad, genera LiquiSonic® en el rango de concentración del 80 al 100 % m una señal clara y, por lo tanto, proporciona información segura del proceso en todo momento.
La extracción de cobre se realiza mediante la minería de minerales de sulfuro de cobre, que contienen aproximadamente un 2% de cobre. La obtención de metal bruto implica varios pasos de procesamiento.
