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铜矿开采中H2SO4的浓度和密度测定

通过浮选工艺能处理硫化铜矿石。将压碎的硫化铜通过水和用来脱脂的石英或硅酸盐的发泡剂富集。得到的铜浓缩物有20-40wt%含铜量。

在火法冶金提取工艺中,二氧化硫被空气中的氧气氧化生成三氧化硫(接触法)。剩余的铜含量约为96%-99%。通过之后的电解精炼工艺,铜纯度能达到99.99%。这一步非常重要,因为铜的热传导和电导率都受杂质的影响。

测量硫酸密度或浓度的挑战

在硫酸生产工艺中,工艺工程师经常会面临一个挑战:

现今存在的众多的测量硫酸的浓度或密度的测量方法,在浓度为85m%-99m%时都不能充分发挥作用。特别是当浓度或密度计的基本物理值在浓度变化时无相应变化时,问题就会出现。

例如,从图中可以看出,电导率传感器在硫酸浓度80m%-97m%的范围内只能提供较差的测量结果,因为在这个浓度范围内,液体的电导率几乎没有变化。因此,如果要在这个测量范围内分析硫酸,通过电导率传感器进行测量精度极低。

密度计也是这样,需要评估液体本身的密度。这里可以看出,特别是在90m%以上的测量范围内,液体的密度几乎没有变化。因此,很多简单的密度计如果要用于测量这个测量范围内的硫酸浓度,就会出现很多的问题。

LiquiSonic®声速测量

利用声速精确测量硫酸的浓度和密度

与电导率或密度传感器相比,超声波测量仪能极其精确地测量硫酸的浓度。当硫酸的浓度发生变化时,声速也会发生极大的变化。因此,浓度计的传感器评估声速的结果比电导率或密度计更准确。

应用

在火法冶金提取工艺中,在温度为1200-1400度的熔炉中加入氧化硅后,铜浓缩物形成渣状。硫化铜和硫化铁的熔合物通过冰铜从渣相去除。液态的冰铜大量流入炼钢炉,硫化铁与空气反应生成二氧化硫。

生成的二氧化硫被氧化成三氧化硫(接触法),三氧化硫能直接生成96%的硫酸。在吸收塔内,通过加入水或焦硫酸生成高浓度硫酸。在混合工艺中,硫酸被稀释至所需浓度。每一步工艺都可持续不断地被LiquiSonic®在线测量技术监测并优化。基于声速的原理,测量硫酸的精确度达 +/- 0,05 wt%。

安装

LiquiSonic®浸入式传感器能简易的安装在吸收塔后的管道、硫酸生产和混合工艺中。LiquiSonic®控制器30可连接4个传感器,实现多个测量点的同时监测。

常用测量范围:
硫酸测量范围:80-100 wt%
温度范围:20-90 °C

焦硫酸浓度范围:0-10 wt%
温度范围:10-60°C

客户收益

LiquiSonic®分析仪可精确实时监控在线H2SO4和发烟硫酸浓度。坚固的传感器结构和可选的特殊材料,如镍基合金C2000,保证了长期使用寿命。

LiquiSonic®通过消除人工处理步骤减少劳动力成本:

  • 每天节省1小时

相比于导电性和密度测量,LiquiSonic®在浓度范围80-100wt%能产生清晰的信号,并每次提供可靠的工艺信息。