Обогащение медных сульфидных руд происходит методом флотации. 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 которое технически окисляется кислородом воздуха до триоксида серы (SO3) в контактном процессе. Остается содержание меди около 96 – 99 м%. Для достижения чистоты 99,99 м% следует электролитическая рафинация. Это необходимо, поскольку тепловая и электрическая проводимость меди существенно ухудшаются из-за загрязнений.
Сложности при измерении плотности и концентрации серной кислоты
В процессе производства серной кислоты инженеры-технологи часто сталкиваются с проблемой:
Многочисленные методы измерения, с помощью которых измеряется концентрация или плотность серной кислоты, работают недостаточно хорошо при концентрации от 85м% до 99м%. Проблемы особенно возникают, когда основной физический показатель концентрации или плотности не изменяется при изменении концентрации.
На диаграмме, например, видно, что датчики проводимости в диапазоне концентрации серной кислоты от 80м% до 97м% дают плохие результаты измерений, так как проводимость жидкости в этом диапазоне концентрации почти не изменяется. По этой причине датчики проводимости имеют крайне низкую точность измерений, если серная кислота должна анализироваться в этом диапазоне измерений.
Аналогичная ситуация с приборами для измерения плотности, когда плотность жидкости должна оцениваться самостоятельно. 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 они должны использоваться 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 очень точно измерять концентрацию серной кислоты. 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 подвергается плавке с добавлением SiO2 в пламенной печи при температуре 1200 до 1400 °C. Образуется расплав из медного и железного сульфидов, который отделяется от шлаковой фазы как так называемый медный камень. Жидкий медный камень заливается в конвертер, и железный сульфид окисляется до диоксида серы SO2 окисляется. Образующийся SO2 окисляется до триоксида серы (SO3) (контактный процесс), и SO3 в абсорбере вводится в 96% серную кислоту, при добавлении воды образуется высококонцентрированная H2SO4 или олеум. В процессе смешивания затем H2SO4 разбавляется до целевой концентрации.
Отдельные стадии процесса могут контролироваться с помощью Liqui-Sonic® измерительной техники постоянно в режиме онлайн и оптимально настроены. Благодаря высокой зависимости скорости звука, для серной кислоты достигается точность +/- 0,05 м%.
Эти ЛикуиСоник® погружные датчики могут быть легко установлены в трубопроводах после абсорбции или производства серной кислоты, а также смешивания. Контроллер ЛикуиСоник® 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
ЛикуиСоник® 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 долгий срок службы системы.
ЛикуиСоник® уменьшает трудоемкие лабораторные измерения:
- Экономия времени: 1 час в день
По сравнению с измерением проводимости и плотности создает ЛикуиСоник® в диапазоне концентраций от 80 до 100 м% четкий сигнал и таким образом всегда предоставляет надежную информацию о процессе.
Добыча меди осуществляется путем разработки медных сульфидных руд, содержащих примерно 2% меди. Получение сырого металла включает различные технологические этапы.