Le traitement des minerais sulfurés de cuivre se fait par flottation. Les minerais sulfurés de cuivre broyés sont enrichis avec de l'eau et un agent moussant pour éliminer le quartz ou les silicates. Le concentré de cuivre obtenu a une teneur en cuivre de 20-40 m%.
Lors de la production pyrométallurgique, SO2 est techniquement oxydé avec de l'oxygène de l'air en trioxyde de soufre (SO3). Il reste une teneur en cuivre d'environ 96 à 99 m%. Pour un degré de pureté de 99,99 m%, un raffinage électrolytique suit. Cela est nécessaire car la conductivité thermique et électrique du cuivre est fortement affectée par les impuretés.
Difficulté dans la mesure de la densité et de la concentration de l'acide sulfurique
Dans le processus de production d'acide sulfurique, les ingénieurs de processus sont souvent confrontés à un défi :
De nombreuses méthodes de mesure destinées à mesurer la concentration ou la densité de l'acide sulfurique ne fonctionnent que de manière insuffisante à une concentration de 85m% à 99m%. Les problèmes surviennent notamment lorsque la valeur physique sous-jacente de l'instrument de mesure de concentration ou de densité ne change pas lors d'une modification de la concentration.
À l'aide du diagramme, il est clair que les capteurs de conductivité fournissent de mauvais résultats de mesure dans une plage de concentration d'acide sulfurique de 80m% à 97%, car la conductivité du liquide ne change pratiquement pas dans cette plage de concentration. Pour cette raison, les capteurs de conductivité ont une précision de mesure extrêmement faible lorsqu'il s'agit d'analyser l'acide sulfurique dans cette plage de mesure.
Il en va de même pour les appareils de mesure de densité, où la densité du liquide doit être évaluée. Il s'avère que, notamment dans les plages de mesure supérieures à 90m%, la densité du liquide ne change pratiquement plus. Par conséquent, de nombreux appareils de mesure de densité simples rencontrent de graves problèmes lorsqu'ils sont utilisés pour mesurer la concentration d'acide sulfurique dans cette plage de mesure.
Mesure de la vitesse du son LiquiSonic® en comparaison
Mesurer avec précision la concentration et la densité de l'acide sulfurique à l'aide de la vitesse du son
Contrairement aux capteurs de conductivité ou de densité, les appareils de mesure par ultrasons sont capables de mesurer la concentration de l'acide sulfurique avec une grande précision. Avec une modification de la concentration de l'acide sulfurique, la vitesse du son change également de manière significative. Par conséquent, les appareils de mesure de concentration dont les capteurs évaluent la vitesse du son fournissent des résultats de mesure beaucoup plus précis que les appareils de mesure de conductivité ou de densité.
Application
Dans l'extraction pyrométallurgique, le concentré de cuivre est fondu avec l'ajout de SiO2 dans un four à flamme à 1200 à 1400 °C. Il en résulte une fusion de sulfure de cuivre et de fer, qui est séparée de la phase de laitier sous forme de pierre de cuivre dite. La pierre de cuivre liquide est coulée dans un convertisseur et le sulfure de fer est oxydé en dioxyde de soufre SO sous apport d'air2 oxydé. Le SO produit2 est oxydé en trioxyde de soufre (SO3) (procédé de contact) et le SO3 est introduit dans un absorbeur dans de l'acide sulfurique à 96 %, où l'ajout d'eau produit un H hautement concentré2SO4 ou de l'oleum. Dans le mélange, le H2SO4 est ensuite dilué à la concentration ciblée.
Les différentes étapes du processus peuvent être surveillées en continu en ligne et optimisées grâce à la technologie de mesure Liqui-Sonic® . En raison de la forte dépendance à la vitesse du son, une précision de +/- 0,05 m% est atteinte pour l'acide sulfurique.
Les LiquiSonic® capteurs d'immersion peuvent être facilement installés dans les tuyaux après l'absorption ou la production d'acide sulfurique ou le mélange. Le LiquiSonic® contrôleur 30 peut être connecté à jusqu'à 4 capteurs. Cela permet de surveiller plusieurs points de mesure simultanément.
Plages de mesure typiques :
Plage de concentration H2SO4: 80 - 100 m%
Plage de température : 20 - 90 °C
Plage de concentration Oleum : 0 - 30 m%
Plage de température : 10 - 60 °C
Avantages pour le client
LiquiSonic® assure une analyse et une surveillance précises de la concentration de H2SO4 ou d'oleum avec un enregistrement de données permanent. La construction robuste des capteurs et le choix de matériaux spéciaux, tels que le Hastelloy C2000, garantissent de longues durées de vie du système.
LiquiSonic® réduit les mesures de laboratoire chronophages:
- Gain de temps : 1 h par jour
Par rapport à la mesure de conductivité et de densité, il génère LiquiSonic® dans la plage de concentration de 80 à 100 m% un signal clair et fournit ainsi à tout moment une information de processus sûre.
L'extraction du cuivre se fait par l'exploitation de minerais de sulfure de cuivre, qui contiennent environ 2% de cuivre. La production de métal brut comprend diverses étapes de traitement.
