Переработка медной серы осуществляется методом флотации. Таким образом, дробленая медная сера из руды обогащается водой и пенообразователем для обезвоживания кварца или силикатов. Полученный медный концентрат имеет содержание меди 20 - 40 мас.%.
При пирометаллургической экстракции образуется SO2, который окисляется атмосферным кислородом с образованием триоксида серы SO3 (контактный процесс). Содержание меди в концентрате составляет около 96-99 мас.%. Для достижения чистоты 99,99 wt%, в дальнейшем происходит электролитическое опрыскивание. В противном случае примеси сильно влияют на тепло- и электропроводность и качество меди.
Проблемы с измерением плотности или концентрации серной кислоты
В процессе производства серной кислоты инженеры-технологи часто сталкиваются с проблемами:
Многочисленные методы измерения, с помощью которых измеряется концентрация или плотность серной кислоты, не функционируют в достаточной степени при концентрации 85 - 99m%. Проблемы возникают особенно тогда, когда исходное физическое значение концентрации или плотномера не меняется при изменении концентрации.
Из диаграммы видно, например, что датчики проводимости дают только плохие результаты измерений в диапазоне концентрации серной кислоты 80 - 97 м%, так как проводимость жидкости в этом диапазоне концентрации практически не меняется. По этой причине датчики проводимости имеют чрезвычайно низкую точность измерения, если в этом диапазоне измерения необходимо анализировать серную кислоту.
Аналогичная ситуация складывается и с плотномерами, где должна оцениваться плотность самой жидкости. Здесь видно, что плотность жидкости, особенно в диапазонах измерения выше 90 м%, практически не изменяется. Поэтому многие простые плотномеры демонстрируют высокие проблемы, если их использовать для измерения концентрации серной кислоты в этом диапазоне измерений.
Точное измерение концентрации и плотности серной кислоты с использованием 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 сильно меняется. По этой причине измерители концентрации, датчики которых оценивают скорость звука, дают значительно более точные результаты, чем измерители проводимости или плотности.
Приложение
При пирометаллургической экстракции медный концентрат подвергается шлакообразованию путем добавления SiO2 в печь при температуре 1200 - 1400 °C. Из шлаковой фазы удаляется расплав меди и железа в виде так называемого медного штейна. Жидкий медный штейн заливается в конвертер, а сера железа реагирует с воздухом на диоксид серы SO2.
В результате SO2 окисляется до триоксида серы SO3 (контактный процесс), который SO3 направляется в серную кислоту (96 мас. %). В поглотителе образуется серная кислота в высоких концентрациях путем добавления воды или олеума. В процессе смешивания H2SO4 разбавляется в требуемой целевой концентрации. Каждая стадия процесса может непрерывно контролироваться встроенной измерительной технологией LiquiSonic® и оптимально настраиваться. Высокая зависимость от скорости звука обеспечивает точность +/- 0,05 wt% для серной кислоты.
Установка
Погружной датчик LiquiSonic® легко устанавливается на трубопровод после производства и смешивания абсорбента или серной кислоты. С помощью LiquiSonic® контроллера 30 можно подключить до четырех датчиков, что позволяет одновременно контролировать несколько точек измерения.
Типичный диапазон измерения:
диапазон концентрации от H2SO4: от 80 до 100 Вт%
температурный диапазон: от 20 до 90 °C
диапазон концентраций от 0 до 10 масляных%
температурный диапазон: от 10 до 60 °C
Клиентская ценность
Анализатор LiquiSonic® обеспечивает точное поточное измерение H2SO4 и концентрации нефти с мониторингом в режиме реального времени. Прочная конструкция датчика и опциональные специальные материалы, такие как Hastelloy C2000, обеспечивают длительный срок службы.
LiquiSonic® позволяет снизить трудозатраты за счет исключения ручных операций:
- экономия времени: 1 час в день
По сравнению с измерением проводимости и плотности LiquiSonic® генерирует четкий сигнал в диапазоне концентраций от 80 до 100 Вт% и каждый раз предоставляет надежную информацию о процессе.
