铜矿中的硫酸浓度和密度测量
铜硫化矿石通过浮选进行处理。粉碎的铜硫化矿石与水和发泡剂混合,以去除石英或硅酸盐。获得的铜精矿铜含量为20-40 m%。
在火法冶金中产生SO2 ,该物质与空气中的氧气反应生成三氧化硫(SO3)(接触法)。剩余铜含量约为96-99 m%。为了达到99.99 m%的纯度,需要进行电解精炼。因为杂质会严重影响铜的热和电导率。
测量硫酸密度和浓度的困难
在硫酸生产过程中,工艺工程师经常面临挑战:
许多用于测量硫酸浓度或密度的方法在85m% - 99m%的浓度范围内效果不佳。特别是在浓度变化时,浓度或密度测量仪器的基础物理值没有变化时,问题会更加明显。
例如,从图中可以明显看出,当硫酸的浓度范围在80m%-97m%时,电导率传感器只能提供较差的测量结果,因为在此浓度范围内,液体的电导率几乎没有变化。因此,当需要在此测量范围内分析硫酸时,电导率传感器的测量精度极低。
类似地,密度测量设备的情况也是如此,这些设备需要对液体的密度进行评估。事实证明,尤其是在90m%以上的测量范围内,液体的密度几乎没有变化。因此,许多简单的密度测量设备在用于测量该测量范围内的硫酸浓度时会出现严重问题。
与电导率传感器或密度传感器不同,超声波测量仪能够非常精确地测量硫酸的浓度。随着硫酸浓度的变化,声速也会发生显著变化。因此,评估声速的浓度测量仪器比电导率测量仪器或密度测量仪器提供更为精确的测量结果。
在火法冶金过程中,铜精矿在加入SiO的情况下2 在1200至1400°C的火焰炉中熔渣。由此产生的铜和硫化铁熔体被称为铜石,从渣相中分离出来。液态铜石被倒入转炉中,并在空气供应下将硫化铁氧化为二氧化硫SO2 氧化。产生的SO2 被氧化为三氧化硫(SO3)(接触法),并将SO3 在吸收器中导入96%的硫酸,通过加水生成高浓度的H2二氧化硫4 或发烟硫酸。在混合过程中,随后产生的H2二氧化硫4 稀释到目标浓度。
各个工艺步骤可以通过Liqui-Sonic® 测量技术持续在线监测并优化设置。由于声速的高度依赖性,硫酸的精确度达到+/- 0.05 m%。
该 LiquiSonic® 浸入式传感器 可以在吸收或硫酸生产或混合后的管道中轻松安装。 LiquiSonic® 控制器30 可以连接多达4个传感器。因此,可以同时监控多个测量点。
典型测量范围:浓度范围H2二氧化硫4: 80 - 100 m%温度范围:20 - 90 °C发烟硫酸浓度范围:0 - 30 m%温度范围:10 - 60 °C
LiquiSonic® 确保对H2SO4或发烟硫酸浓度进行精确分析和监控,具有永久的数据记录。坚固的传感器结构和特殊材料的选择,如Hastelloy C2000,确保系统的长时间运行。
LiquiSonic® 减少耗时的实验室测量:
与电导率和密度测量相比, LiquiSonic® 在80到100 m%的浓度范围内产生明确的信号,从而随时提供可靠的过程信息。
铜的提取是通过开采含有约2%铜的铜硫化矿石来实现的。原金属提取包括各种工艺步骤。