Introduction
Most zinc are produced at hydrometallurgically, where a high-grade zinc product can be obtained and valuable metals mixed in the raw material can be recovered. In the hydrometallurgy, the raw material of zinc concentrate is roasted and then dissolved in sulfuric acid to remove impurities. The process called leaching and pH control of the leachate is important. The leachate contains gypsum and impurities that may cause scaling on electrodes. As a result, it interfered with stable pH measurement and required frequent cleaning at least once a week. A pH analyzer with air jet cleaning system provides continuous cleaning and therefore can reduce maintenance frequency to once every one or two months.
Expected Benefits
- Ensures stable and continuous pH measurement
- Reduces operating costs
- Eliminates manual cleaning work by hand
Process Overview
Roasted concentrate sent from a roasting furnace, is dissolved in diluted sulfuric acid (spent electrolyte) in a dissolving tank.
ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O
In addition, some iron and other material contained in the calcine are dissolved. Therefore, these impurities are removed by precipitation by adding manganese, lime or other additives.
FeO + Additive -> Fe2O3 (precipitation)
pH control is important to allow zinc to dissolve fully and impurities to precipitate maximally. The leachate is filtered by a filter press to remove impurities and the filtrate is fed to an electrolytic bath where zinc is electrolytically produced.
Electrolytic Zinc Manufacturing Process
Solution Details
Measurement system
| 4-wire pH measurement system (with jet cleaning system) | |
|---|---|
| Sensor | KCl refillable pH sensor (Teflon liquid junction) PH8EFP-□□-TN-TT1-N-G*A/TF |
| Holder | Submersion type holder with jet cleaning system PH8HS-PP- □□ -T-JT-JP*A/MS3 |
| Terminal box (when needed) | WTB10-PH3 |
| 4-wire pH/ORP converter | FLXA402-A-B- □□ -P1-NN-A2-WR- □ - □ -N-NN/UM |
Utilities
| FLXA402 4-Wire Converter | |
|---|---|
| Power supply | 90 to 264 V AC, 50/60 Hz |
| Power consumption | 35VA maximum |
| Submersion holder | |
| Air for jet cleaning | |
| Air pressure | 200 to 400 kPa |
| Consumption | 100 to 300 NL/min |
Notes
- Continuous air jet cleaning
Since the leachate is a strongly acid solution, its pH value is not affected by air cleaning. This allows measurement and cleaning simultaneously. - Other applications
This cleaning system can be used for other smelting processes of copper, manganese, sadmium, etc.
Field Data
Process condition
| Measurement point: | Leachate in the dissolving tank |
|---|---|
| Temperature: | 80°C |
| pH value: | pH 1.5 ± 0.2 |
| Zinc: | Approx. 160 g/L |
| Sulfuric acid: | 2 to 3 g/L |
| Lime: | Saturated |
Before air jet cleaning system was introduced, the cleaning work by hand had been required at least once a week. Continuous air jet cleaning using the submersion holder with jet cleaning system, has reduced the maintenance frequency to once a month or two months.
To ensure stable measurement, the pH sensor uses a Teflon liquid junction, where the KCl outflow is higher than that of ceramic junction.
Отрасли
-
Горнодобывающая промышленность и металлургия
Горнодобывающая промышленность добывает ценные минералы и геологические материалы из недр Земли. Для экономического восстановления часто требуется высокая производительность наряду с высокой готовностью технологического процесса при низких эксплуатационных затратах, а также соблюдение строгих правил безопасности и охраны окружающей среды.
Related Products & Solutions
-
Комбинированные сенсоры pH/ОВП моделей FU20 и FU24
Комбинированные сенсоры pH/ОВП моделей FU20 и FU24 соответствуют принципу компании Yokogawa «Чем проще, тем лучше» в отношении технологии усовершенствования и разработки жидкостных систем.
-
Многоканальный 4-х проводной преобразователь FLXA402
Преобразователи серии FLEXA™ используются для непрерывных измерений в режиме реального времени на промышленных установках. Благодаря своей модульной конструкции они могут работать одновременно с несколькими датчиками.
-
Цифровой преобразователь SMART SENCOM™, SA11
При использовании многоразового цифрового SMART-преобразователя требуется утилизация только аналогового датчика по истечении его срока службы. С помощью платформы SENCOM 4.0 Yokogawa сокращает затраты и количество отходов, а также способствует достижению долгосрочных бизнес-целей по обеспечению экологически устойчивого будущего для всех.
-
pH и ОВП сенсоры
pH/ОВП сенсоры являются чувствительной частью всей системы, правильный выбор модели играет решающую роль для получения надежных и точных результатов измерения. Также немаловажно правильно установить датчик в процесс, для чего доступны различные дополнительные приспособления: фитинги для прямого монтажа, а также выдвижной, погружной и проточный адаптеры.
-
Анализаторы pH и ОВП
pH и ОВП-анализаторы используются для непрерывного контроля качества подготовки воды, очистки сточных вод, конечного продукта, процесса нейтрализации в целлюлозно-бумажном производстве, в скрубберах, градирнях, производстве химических веществ, в установках для очистки воды и стоков, а также для многих других задач.