Обогащение медных сульфидных руд осуществляется флотацией. При этом измельченные медные сульфидные руды обогащаются водой и пенообразователем для удаления кварца или силикатов. Полученный медный концентрат имеет содержание меди 20-40 м%.
При пирометаллургическом производстве образуется SO2 ан, который технически с кислородом воздуха превращается в триоксид серы (SO3) окисляется (контактный процесс). Остается содержание меди около 96 – 99 м%. Для достижения чистоты 99,99 м% следует электролитическая рафинация. Это необходимо, поскольку тепловая и электрическая проводимость меди сильно ухудшается из-за примесей.
Трудности при измерении плотности и концентрации серной кислоты
В процессе производства серной кислоты инженеры сталкиваются с проблемой:
Многие методы измерения концентрации или плотности серной кислоты работают недостаточно эффективно при концентрации от 85м% до 99м%. Проблемы возникают, особенно когда физическая величина, лежащая в основе устройства для измерения концентрации или плотности, не изменяется при изменении концентрации.
На диаграмме, например, видно, что датчики проводимости при концентрации серной кислоты от 80м% до 97м% дают плохие результаты измерений, так как проводимость жидкости в этом диапазоне концентраций почти не изменяется. По этой причине датчики проводимости имеют очень низкую точность измерений, если необходимо анализировать серную кислоту в этом диапазоне.
Аналогичная ситуация с приборами для измерения плотности, где оценивается плотность самой жидкости. Здесь видно, что особенно в диапазонах измерений выше 90м% плотность жидкости почти не изменяется. Поэтому многие простые приборы для измерения плотности имеют серьезные проблемы, если их использовать для измерения концентрации серной кислоты в этом диапазоне.
Измерение скорости звука LiquiSonic® в сравнении
Точное измерение концентрации и плотности серной кислоты с помощью скорости звука
В отличие от датчиков проводимости или плотности, ультразвуковые измерительные приборы способны измерять концентрацию серной кислоты с высокой точностью. При изменении концентрации серной кислоты скорость звука также изменяется очень сильно. Поэтому измерительные приборы, датчики которых оценивают скорость звука, обеспечивают значительно более точные результаты измерений, чем датчики проводимости или плотности.
Применение
В пирометаллургическом производстве медный концентрат смешивается с SiO2 в пламенной печи при температуре от 1200 до 1400 °C. Полученная расплавленная масса из медного и железного сульфида отделяется от шлаковой фазы и называется медным камнем. Жидкий медный камень заливается в конвертер, и железный сульфид окисляется до сернистого газа SO2 окисляется. Образующийся SO2 окисляется до триоксида серы (SO3) в процессе контактного метода, и SO3 в абсорбере вводится в 96% серную кислоту, при этом добавлением воды образуется высококонцентрированная H2SO4 или олеум. При смешивании H2SO4 разбавляется до целевой концентрации.
Отдельные этапы процесса могут контролироваться с помощью Liqui-Sonic® Измерительная техника, постоянно контролируемая в режиме онлайн и оптимально настроенная. Из-за высокой зависимости скорости звука при серной кислоте достигается точность +/- 0,05 м%.
Датчики ЛиквиСоник® погружные могут быть легко установлены в трубопроводах после абсорбции или производства серной кислоты или смешивания. Контроллер ЛиквиСоник® 30 может быть подключен к 4 датчикам. Это позволяет одновременно контролировать несколько точек измерения.
Типичные диапазоны измерений:
Диапазон концентрации H2SO4: 80 - 100 м%
Диапазон температур: 20 - 90 °C
Диапазон концентрации олеума: 0 - 30 м%
Диапазон температур: 10 - 60 °C
Преимущества для клиентов
ЛиквиСоник® обеспечивает точный анализ и контроль концентрации H2SO4 или олеума с постоянной записью данных. Прочная конструкция датчика и выбор специальных материалов, таких как Hastelloy C2000, обеспечивают длительное время работы системы.
ЛиквиСоник® уменьшает трудоемкие лабораторные измерения:
- Экономия времени: 1 час в день
По сравнению с измерением проводимости и плотности создает ЛиквиСоник® в концентрационном диапазоне от 80 до 100 м% четкий сигнал и обеспечивает в любое время надежную информацию о процессе.
Добыча меди осуществляется путем добычи медно-сульфидных руд, содержащих около 2% меди. Производство сырого металла включает различные технологические этапы.