El procesamiento de los minerales de sulfuro de cobre se realiza mediante flotación. Los minerales de sulfuro de cobre triturados se enriquecen con agua y un agente espumante para eliminar el cuarzo o los silicatos. El concentrado de cobre obtenido tiene un contenido de cobre del 20-40 m%.
En la obtención 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 ya que 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 proceso a menudo enfrentan un desafío:
Numerosos métodos de medición, con los que se debe medir la concentración o la 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 proporcionan resultados de medición deficientes en un rango de concentración de ácido sulfúrico de 80m% - 97%, ya que la conductividad del líquido apenas cambia en este rango de concentración. Por esta razón, los sensores de conductividad muestran precisiones de medición extremadamente bajas cuando se debe analizar ácido sulfúrico en este rango de medición.
De manera similar, ocurre con los dispositivos de medición de densidad, en los que se debe evaluar la densidad del líquido en sí. Aquí se muestra que, especialmente en rangos de medición por encima de 90m%, la densidad del líquido apenas cambia. Por lo tanto, numerosos dispositivos de medición de densidad simples presentan grandes problemas cuando se deben usar para medir la concentración de ácido sulfúrico en este rango de medición.
Medición de velocidad de 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 ultrasónica pueden 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 obtención pirometalúrgica, el concentrado de cobre se escoria con la adición de SiO2 en un horno de llama a 1200 a 1400 °C. Esto produce una escoria de sulfuro de cobre y hierro, que se separa de la fase de escoria como la llamada mata de cobre. La mata 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) mediante el proceso de contacto y el SO3 se introduce en un absorbedor en ácido sulfúrico al 96%, donde la adición de agua produce H altamente concentrado2SO4 o se produce oleum. En la mezcla posterior, el H2SO4 se diluye a la concentración deseada.
Las etapas individuales del proceso pueden ser monitoreadas continuamente en línea y configuradas de manera óptima mediante la tecnología de medición Liqui-Sonic® . Debido a la alta dependencia de la velocidad del sonido, se logra una precisión de +/- 0,05 m% en el ácido sulfúrico.
Los LiquiSonic® sensores de inmersión pueden instalarse fácilmente en las tuberías después de la absorción o la producción de ácido sulfúrico o mezcla. El LiquiSonic® Controlador 30 puede conectarse con hasta 4 sensores. Esto permite monitorear múltiples puntos 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 preciso y monitoreo 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, garantizan largos tiempos de operación del sistema.
LiquiSonic® reduce las mediciones de laboratorio que consumen mucho tiempo:
- Ahorro de tiempo: 1 h por día
En comparación con la medición de conductividad y densidad, produce LiquiSonic® en el rango de concentración del 80 al 100% m una señal clara y proporciona así información de proceso segura 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 crudo incluye varios pasos de procesamiento.