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Kupfer-Bergbau

Die Gewinnung von Kupfer erfolgt durch den Abbau von Kupfer-Sulfiderzen, welche einen Kupferanteil von ca. 2 % besitzen. Die Rohmetallgewinnung beinhaltet verschiedenste Verfahrensschritte. 

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Kupfer-Bergbau

Applikationsbericht

Kupfer-Bergbau | 2 MB

Die Aufbereitung der Kupfer-Sulfiderze erfolgt durch Flotation. Dabei werden die zermahlenen Kupfer-Sulfiderze mit Wasser und einem Schaumbildner angereichert, um Quarz oder Silikate abzuschöpfen. Das erhaltende Kupferkonzentrat hat einen Kupfergehalt von 20-40 m%.

Bei der pyrometallurgische Gewinnung fällt SO2 an, welches technisch mit Luftsauerstoff zu Schwefeltrioxid (SO3) oxidiert wird (Kontaktverfahren). Übrig bleibt ein Kupfergehalt von ca. 96 – 99 m%. Für einen Reinheitsgrad von 99,99 m% folgt die elektrolytische Raffination. Diese ist nötig, da die thermische und elektrische Leitfähigkeit des Kupfers durch Verunreinigungen stark beeinflusst wird.

LiquiSonic® Schallgeschwindigkeitsmessung im Vergleich

Anwendung

In der pyrometallurgische Gewinnung wird das Kupferkonzentrat unter Zugabe von SiO2 im Flammofen bei 1200 bis 1400 °C verschlackt. Dabei entsteht eine Schmelze aus Kupfer- und Eisensulfid, die als sogenannter Kupferstein von der Schlackenphase abgetrennt wird. Der flüssige Kupferstein wird in einem Konverter gegossen und das Eisensulfid unter Luftzufuhr zu Schwefeldioxid SO2 oxidiert. Anfallendes SO2 wird zu Schwefeltrioxid (SO3) oxidiert (Kontaktverfahren) und das SO3 im Absorber in 96% Schwefelsäure eingeleitet, wobei durch Zusatz von Wasser hochkonzentrierte H2SO4 bzw. Oleum entsteht. Im Blending wird anschließend die H2SO4 auf die gezielte Konzentration verdünnt. 

Die einzelnen Prozessstufen können durch die Liqui-Sonic® Messtechnik stetig inline überwacht sowie optimal eingestellt werden. Aufgrund der hohen Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit wird bei Schwefelsäure eine Genauigkeit von +/- 0,05 m% erreicht.

Einbau

Die LiquiSonic® Tauchsensoren können leicht in den Rohrleitungen nach der Absorption oder der Schwefelsäureherstellung bzw. Blending installiert werden. Der LiquiSonic® Controller 30 kann mit bis zu 4 Sensoren verbunden werden. So ist es möglich zeitgleich mehrere Messstellen zu überwachen.

Typische Messbereiche:
Konzentrationsbereich H2SO4: 80 - 100 m%
Temperaturbereich: 20 - 90 °C

Konzentrationsbereich Oleum: 0 - 30 m%
Temperaturbereich: 10 - 60 °C

Kundennutzen

LiquiSonic® sichert eine präzise Analyse und Überwachung der H2SO4 bzw. Oleumkonzentration mit permanenter Datenaufzeichnung. Die robuste Sensorkonstruktion und die Wahl von Sonderwerkstoffen, wie Hastelloy C2000, sichern lange Prozessstandzeiten des Systems. LiquiSonic® reduziert zeitintensive Labormessungen:

  • Zeitaufwand: 1 h pro Tag
  • Laborkosten pro Stunde: 50 €
  • Kostenersparnisse: 10.000 € pro Jahr

Im Vergleich zur Leitfähigkeits- und Dichtemessung erzeugt LiquiSonic® im Konzentrationsbereich 80 bis 100 m% ein eindeutiges Signal und liefert damit jederzeit eine sichere Prozessinformation.

Investment: ca. 18.000 €  |  Amortisation: ca. 2 Jahre