DE2534712B2

DE2534712B2 - Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten einer Zinkgewinnungsanlage

Info

Publication number: DE2534712B2
Application number: DE2534712A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Mukae; Kiyosi Yokokawa
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1975-08-04
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FI58698C; US4023022A; FR2281566A1; NL7508439A; NO752729L; FR2281566B1; NO143594B; FI751843A; GB1507515A; ES440498A1; DE2534712A1; NO143594C; DE2534712C3; CA1037561A; FI58698B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten einer Zinkgewinnungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

In der Elektrolyseabteilung von Anlagen zur hydrometallurgischen Gewinnung von Zink wird eine neutrale Lösung, die in den Laugungs- und Reinigungsabteilungen gelaugt und gereinigt wurde, mit dem Umlaufelektrolyten gemischt, um diesen aufzufrischen und ihm die für die Elektrolyse erwünschte Zusammensetzung bzw. Konzentration zu geben. Dieser aufgefrischte Elektrolyt fließt dann zurück in die Elektrolysezellen, wo das metallische Zink als Ablagerung an den Kathoden gewonnen wird. Die Zinkkonzentration des Elektrolyten wird mit fortschreitender Elektrolyse laufend verringert und deshalb muß frische neutrale Laugungslösung zugeführt werden. Nach allgemeiner Praxis wird eine bestimmte Menge von aus der Elektrolyse kommendem Elektrolyt in die Laugungsabteilung geleitet, und eine entsprechende Menge von gereinigter frischer Laugungslösung wird dem restlichen Elektrolyten zugemischt, so daß man einen aufgefrischten Elektrolyten mit der erforderlichen Zinkkonzentration erhält, der im Kreislauf in die Elektrolysezellen geleitet wird.

Bei der Hydrometallurgischen Gewinnung von Zink ist also die Messung der Zinkkonzentration des Umlaufelektrolyten eine wichtige Maßnahme für den Verlauf des elektrolytischen Prozesses. Die automatische Messung der Zinkkonzentration des durch die Zellen laufenden Elektrolyten kann z. B. mittels eines Strömungsfluoreszenzröntgenanalysators erfolgen. Die Verwendung eines solchen Gerätes bringt jedoch verschiedene Probleme mit sich. Vor allem kann dieser Analysator nicht ohne Schwierigkeiten an der Meßstelle installiert werden, da er eine viel Raum beanspruchende Meßkammer erfordert. Weiter müssen erhebliche Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen sein wegen der hohen Spannung und der Röntgenstrahlengefährdung.

Ferner muß die Röntgenröhre periodisch erneuert werden, was Wartungsarbeiten und Betriebsschwierigkeiten verursacht. Schließlich ist die Analysiereinrichtung sehr kostspielig, was wirtschaftlichen Gesichtspunkten entgegensteht Wegen dieser Beschränkungen hat der Fluoreszenz-Röntgenanalysator keine weite Verbreitung gefunden.

Geräte zur Konzentrationsmessung, die mit Elektroden arbeiten, sind ebenfalls ungeeignet, da sich im

ίο vorliegenden Fall Zink auf der Elektrode abscheidet, wodurch die Messung gestört würde.

Für die Analysierung von Lösungen sind elektrodenlose induktive Lösungsanalysatoren bekannt (DT-OS 15 98 075), bei denen die zu messende Flüssigkeit zwischen Transformatoren hindurchfließt und ein elektrischer Strom durch die Leitfähigkeit dieser Flüssigkeit beeinflußt wird. Diese haben den Vorteil einer leichten Wartung. Ein solcher Analysator kann aber für die automatische Messung der Zinkkonzentration im Umlaufelektrolyten der Zinkgewinnungsanlage nicht direkt eingesetzt werden, da der Konzentrationswert auf Basis einer Annäherungsgleichung berechnet werden muß. Zur automatischen Messung der Zinkkonzentration im Umlaufelektrolyten muß nun diese Konzentrationsberechnung auf Grundlage einer Annäherungsformel automatisch durchgeführt werden. Ferner müssen Suspensionsabscheidungen am Meßwertgeber des Analysators und das Eindringen von Blasen vermieden werden, da sonst eine kontinuierliche automatische Messung nicht zuverlässig ausgeführt werden kann. Aus den obigen Gründen konnte die begehrte kontinuierliche und automatische Messung der Zinkkonzentration des Umlaufelektrolyten noch nicht in den praktischen Betrieb eingeführt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System zu schaffen, das befähigt ist, die Zink- und Schwefelsäurekonzentration des Umlaufelektrolyten kontinuierlich und automatisch zu messen, indem die Leitfähigkeit des Umlaufelektrolyten mittels eines induktiven Lösungsanalysators ermittelt wird und Störungen durch Ansetzen von Feststoffteilchen und Blasen in der Meßzelle des Analysators vermieden werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten der Elektrolyseabteilung einer Anlage zur hydrometallurgischen Zinkgewinnung, bei der im Wege des kontinuierlich fließenden Umlaufelektrolyten ein dessen Leitfähigkeit messender induktiver Lösungsanalysator

so mit einem Meßwertgeber und einer Meßzelle angeordnet ist. Diese Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß diese Meßzelle durch eine Teilungswand in eine Entschäumungskammer, eine Meßkammer und eine Überlaufkammer aufgeteilt und der Meßwertgeber in der Meßkammer angeordnet ist und die Teilungskammer zwischen Entschäumungskammer und Meßkammer einen oberen Überlauf und einen im mittleren Teil gelegenen Durchbruch aufweist und die Teilungswand zwischen Meßkammer und Überlaufkammer einen im unteren Teil (d. h. tiefer als der vorgenannte Durchbruch) gelegenen Durchbruch für den Flüssigkeitsdurchlauf aufweist.

Beim Meßsystem gemäß der Erfindung dient die kontinuierlich festgestellte Leitfähigkeit als ein Parameter, unter dessen Verwendung die Zink- und Schwefelsäurekonzentration auf Basis von vorbestimmten Annäherungsfortnein automatisch berechnet werden kann.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Zeichnungen und Beispiele näher erläutert.

Ein Signal, das repräsentativ für die vom Analysator festgestellte Leitfähigkeit ist, wird über einen Analogdigitaiumsetzer an einen elektronischen Computer gegeben, der automatisch die Zink- und Schwefelsäurekonzentration berechnet. Die hierzu verwendeten Nährungsformelnsind:

x=A ■
y=D-

In den Formeln bedeuten:

χ die Zinkkonzentration des Umlaufelektrolyten,
ydie Schwefelsäurekonzentration des Umlaufelektrolyten,

δ die gemessene Leitfähigkeit,
A bis Fsind Konstanten und
[t— Zn] ist die totale Zinkkonzentration im Umlaufelektrolyten.

F i g. 1 zeigt das Schema der Elektrolyseabteilung einer Anlage zur elektrolytischen Gewinnung von Zink;

Fig.2 ist ein Schnitt eines bekannten induktiven Lösungsanalysators mit einer Meßzelle;

Fig.3 ist das Schema einer automatisch und kontinuierlich arbeitenden Meßanlage gemäß der Erfindung;

Fig.4 ist der Schnitt einer Meßzelle gemäß der Erfindung.

F i g. 5 ist eine Draufsicht der Meßzelle gemäß F i g. 4;

Die F i g. 6 und 7 sind graphische Darstellungen der Ergebnisse der automatischen kontinuierlichen Messungen.

Gemäß F i g. 1 strömt der Abgangs^ oder Umlaufelektrolyt (Zellensäure) über eine Leitung 14 von Elektrolysezellen 11 in Kreislauftanks 12 und 13. Ein Teil des Umlaufelektrolyten wird aus den Kreislauftanks 12 und 13 der Laugungsabteilung zugeführt, während eine entsprechende Menge gereiniger, frischer, neutraler Laugungslösung dem restlichen Umlaufelektrolyten beigemischt wird, so daß man frischen Elektrolyten erhält, der im Kreislauf in die Elektrolysezellen 11 fließt.

In Fig. 2 ist ein bekannter induktiver Lösungsanalysator mit einem Meßwertgeber vom Nebenstromtyp dargestellt. Der Wandlerteil des Meßwertgebers ist in einem Gehäuse 3 angeordnet. Das Gehäuse 3 hat eine Einlaßöffnung 1 an seinem Boden und eine Auslaßöffnung 2 in seiner Seitenwand. Die Meßlösung strömt aufwärts durch das Gehäuse 3. Für eine Messung der Zinkkonzentration im Umlaufelektrolyten ist bei diesem Analysator nachteilig, daß durch sich ablagernde Suspensionsteilchen und Blasen unkontrollierbare Meßfehler entstehen. Infolge des Aufwärtsströmens der Meßlösung sinken Ausfällungen zum Boden hin. Da der Innendurchmesser des Gehäuses erheblich größer als der der Einlaß- und Auslaßöffnung ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Meßlösung klein, und die Feststoffkonzentration erhöht sich fortlaufend in der Umgebung des Meßwertgebers, wodurch Ablagerungen begünstigt werden. Ferner neigen die zahlreichen im Elektrolyten enthaltenen Blasen dazu, sich an der Wandung des Flüssigkeitsdurchgangs des Wandlerteils anzusetzen. Mit einem solchen Analysator kann daher eine kontinuierliche Messung nicht zuverlässig durchgeführt werden.

Wie in Fig.3 dargestellt ist von der Leitung 14 eine Nebenleitung 15 abgezweigt. In dieser Nebenleitung 15 ist eine Pumpe 16 angeordnet, um einen Teil des Umlaufelektrolyten aus der Leitung 14 abzuziehen und wieder zurückzuführen. In der Nebenleitursg 15 ist ein induktive Lösungsanalysator 17, mit dem die Konzentration an Zink und Schwefelsäure gemessen wird, angeordnet. Der Lösungsanalysator 17 enthält eine Meßzelle 18 (Fig.4), durch die der von der Pumpe 16 geförderte Umlaufelektrolyt kontinuierlich fließt, so daß die Zink- und Schwefelsäurekonzentration laufend gemessen werden kann. Um Fehler der Meßwerte

iü infolge des Fließens eines äußeren Stroms zur Meßzelle 18 hin zu vermeiden, sind zur Unterbindung eines äußeren Stroms in der Nebenleitung 15 zwei Graphitrohre 19 und 20 vor und hinter der Meßzelle angeordnet. Die beiden Graphitrohre 19 und 20 sind durch einen Leiter 21 verbunden, so daß ein äußerer Strom kurzgeschlossen ist. Diese Maßnahme ist nicht erforderlich, wenn das Auftreten eines äußeren Stroms ausgeschlossen ist. Die Rohre 19 und 20 können aus irgendeinem zweckmäßigen Material bestehen, das elektrisch leitend und korrosionsbeständig ist.

Nach den Fig.4 und 5 ist der Innenraum der Meßzelle 18 durch eine Teilungswand 22 unterteilt in eine Entschäumungskammer 23, eine Meßkammer 24 und eine Überlaufkammer 25. Die Meßkammer 24 hat zylindrische Gestalt, und in ihrem Innenraum ist ein Wandlerteil 27 eines Meßwertgebers 26 des induktiven Lösungsanalysators 17 angeordnet. Ein zentraler Durchgang 28 für die Flüssigkeit erstreckt sich im wesentlichen horizontal durch den Wandlerteil 27, so

jo daß der abgezweigte Umlaufelektrolyt hindurchfließen kann. Die Entschäumungskammer steht durch einen Überlauf 29 und einen Durchbruch 30 in der Teilungswand 22 mit der Meßkammer in Verbindung. Der Überlauf 29 befindet sich in Höhe des Flüssigkeitsspiegeis in der Entschäumungskammer 23, während der Durchbruch 30 in einem mittleren Teil der Teilungswand 22 angeordnet ist. Als Verbindung zwischen der Meßkammer 24 und der Überlaufkammer 25 ist ein Durchbruch 31 in der Teilungswand 22 vorgesehen. Der

Durchbruch 31 liegt tiefer als der Überläufer 29 und der Durchbruch 30 im Bodenteil der Teilungswand 22. An einer Außenwand 32 der Überlaufkammer 25 befindet sich in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Überlaufkammer 25 ein Auslauf 33.

Der Umlaufelektrolyt fließt zuerst in die Entschäumungskammer 23, in der im Elektrolyt enthaltene Blasen entfernt werden, um das Eindringen von störenden Blasen in dem Durchgang 28 des Wandlerteiles 27 zu vermeiden. Der Umlaufelektrolyt fließt nicht

so über den Überlauf 29 aus der Meßkammer 24 ab, er strömt in die Meßkammer durch den Durchbruch 30 ein, und ein Teil von ihm fließt durch den Durchgang 28. Der weitere Weg führt in die Überlaufkammer 25. Da der dorthin führende Durchbruch 31 tiefer als der Durchbruch 30 gelegen ist, fließt der Umlaufelektrolyt immer abwärts bzw. in der gleichen Richtung wie der ausfallende Feststoff. Deshalb wird der Feststoff fortlaufend zum Durchbruch 31 weggeführt, und es entstehen keine Ablagerungen im Durchgang 28.

Infolgedessen kann man die Konzentrationsmessung kontinuierlich und mit hoher Genauigkeit durchführen. Der Umlaufelektrolyt verläßt schließlich die Meßzelle 18 durch die Überlaufkammer 25 und den Auslauf 33 und "vircl über die Nebenleitung 15 mit dem zwischenge-

b5 schalteten Graphitrohr 20 zur Leitung 14 zurückgeführt.

Die Leitfähigkeit des kontinuierlich die Meßzelle 18

durchströmenden Umlaufelektrolyten wird mittels des induktiven Lösungsanalysators 17 nach bekannten

Meßverfahren bestimmt. Der Lösungsanalysator 17 ist mit einem Nebenstrommeßwertgeber ausgestattet. Es kann jedoch auch ein Eintauchmeßwertgeber verwendet werden.

Der zu verwendende induktive Lösungsanalysator hat z. B. folgende Kenndaten:

Gleichstrom 4 mA bis

2OmA,

0,2 V/cm bis 0.5 V/cm

bei 4O⁰C,

1) Leistung (output):

2) Meßbereich:

3) Temperaturkompensation:

40°C±10°C

Der Meßwertgeber 26 enthält ein Thermistorthermometer, um die Temperatur des Elektrolyten für die Temperaturkompensation auf Basis der Meßergebnisse festzustellen. Der Temperaturkoeffizient beträgt etwa 0,005V/cm°C.

Mit dem Lösungsanalysator 17 ist ein elektronischer Computer 35 über einen Analogdigitalumsetzer 34 verbunden. Dieser Umsetzer muß den Eigenschaften des Analysators angepaßt sein. Wenn z. B. der Analysator die oben angegebenen Kenndaten aufweist, muß der Umsetzer folgende Eigenschaften haben:

1) Temperaturkompensation:

2) Umgebungstemperatur:

3) Stromversorgung:

4) Ausgang:

Temperaturfestsetzung
+ 1O⁰C,

O⁰C bis 40° C.
Wechselstrom 100 V
±10 V, 50 oder 60 Hz,
0 mV bis 10 mV mit einem
Ausgangswiderstand
kleiner als 50 Ω, 10 mA
bis 50 mA mit einem maximalen Belastungswiderstand von 400 Ω, mA-Ausgang4bis20 mA, 2 bis
10 mAoder 1 bis 5 mA,
meistens 4 bis 20 mA mit
maximalem Belastungswiderstand von 800 Ω.

Der verwendete Computer 35, ein Prozeßcomputer mit 16 Worten Kernspeicher und 128 Worten Trommelspeicher, ist ausreichend. Es können auch andere Typen verwendet werden.

An den Stromkreis, der den Umsetzer 34 mit dem Computer 35 verbindet, ist ein Anzeigegerät 36 und ein Aufzeichner 37 angeschlossen. Ein weiteres Thermometer 38 ist in der Meßzelle 18 zur Feststellung der Temperatur des zirkulierenden Elektrolyten angeordnet. Dieses Thermometer 38 ist mit dem Aufzeichner 37 verbunden. Das Anzeigegerät 36 zeigt die Leitfähigkeit des zirkulierenden Elektrolyten an, und der Aufzeichner 37 registriert die Leitfähigkeit und die Temperatur des

Tabelle 1

Elektrolyten. Die Leitfähigkeitsinformation, die der vom Analysator 17 festgestellten Leitfähigkeit entspricht, geht in den Computer 35.

Bei der Konzentrationsmessung mit einem solchen induktiven Lösungsanalysator ist es erforderlich, sowohl die Zinkkonzentration als auch die Schwefelsäurekonzetration des Elektrolyten zu berechnen, denn die Leitfähigkeit des Elektrolyten ist abhängig von dem gegenseitigen Verhältnis zwischen Zink- und Schwefelsäurekonzentration, Die Leitfähigkeit ändert sich mit den Änderungen der Schwefelsäurekonzentration, selbst wenn die Zinkkonzentration konstant bleibt. Wenn ferner die totale Zinkkonzentration konstant bleibt, ist das Verhältnis zwischen Zinkkonzentration oder Schwefelsäurekonzentration und der Leitfähigkeit nicht immer linear über den gesamten Bereich und die Leitfähigkeit des Elektrolyten weicht ab von der Normalleitfähigkeit von Schwefelsäure. Dieses Verhältnis kann jedoch im wesentlichen linear angenähert werden innerhalb des praktischen Konzentrationsbereichs.

Die Zink- und Schwefelsäurekonzentration kann daher auf der Basis der folgenden angenäherten Ausdrücke berechnet werden, wobei die totale Zinkkonzentration in Rechnung gestellt ist:

x=A ■ Ö+B[t-Zn] + C y=D- ö+E- [t-Zn] + F.

In den Gleichungen bedeuten:

χ die Zinkkonzentration und y die Schwefelsäurekonzentration im Elektrolyten,

δ die Leitfähigkeit des Elektrolyten,

A, B, C, D, £und Fsind Konstanten und [< — Zn] ist die totale Zinkkonzentration des Elektrolyten. Diese totale Zinkkonzentration ist gegeben durch t— Zn = *+ Ky, wobei K das Verhältnis zwischen dem Atomgewicht des Zinks und dem Molekulargewicht der Schwefelsäure bedeutet.

Die Zahlenwerte für die Konstanten A bis F findet man durch Analyse verschiedener nach anderen Methoden gemessener Konzentrationswerte. Diese Werte sind z.B. A= -277,3, 3=0,108, C= 130,2, D= 415,0, E= 1,350, F= - 197,0. Die auf der Basis der Näherungsgleichungen ermittelten Konzentrationen für Zink und Schwefelsäure werden zyklisch in vorbestimmten Zeitabständen an der Schaltkonsole 39 angezeigt.

Mit dem automatisch und kontinuierlich arbeitenden Meßsystem gemäß der Erfindung kann die Zink- und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten mit hoher Präzision gemessen werden, indem lediglich die Leitfähigkeit des Elektrolyten festgestellt wird. Ergebnisse dieser automatischen Messungen und der Vergleichsmessungen mittels Titration sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.

Messung	Zn (g/l)	Titration	H2SO4 (g/l)	t ■ Zn (g/l)	automatische	Titration
	automatische		automatische	Titration	Messung
	Messung	62,7	Messung		179,8	181,5
1	62,41	58,4	172,5	178,1	183,1	184,9
2	58,12	70,2	182,9	189,7	183,1	182,2
3	70,04	62,0	163,4	167,9	183,1	181,5
4	62,82	69,9	175,2	179,0	183,1	181,6
	70,85	162,1	167,4

	Fortsetzung	automatische	Titration	25 34 71	2	8	Titration
	Messung Zn {g/!) Mr	Messung
		62,77	62,0				182,4
7		60,80	60,1	H.'SO₄ (g/l)	t · Zn (g/l)	automatische	179,4
6	60,85	59,8	automatische	Titration	Messung	180,7
7	69,39	68,1	Messung		183,1	180,7
8	61,61	59,8	176,1	180,5	183,1	180,8
9	72,25	75,2	178,6	179,0	183,1	179,1
10		178,3	181,4	183,1
11		164,5	168,8	183,1
	177,3	181,4	183,1
	154,9	155,8

Die Erfindung löst also verschiedene Probleme bei der automatischen Aufbereitung des Elektrolyten. Ferner erhält man eine kontinuierliche Aufzeichnung der elektrolytischen Vorgänge, mittels der Aufzeichnung der Meßergebnisse im Aufzeichner 37. Das Arbeiten der Anlage kann leicht überwacht werden, da die Meßergebnisse vom Computer an der Schaltkonsole 39 angezeigt werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung folgen Ausführungsbeispiele.

Beispiel 1

Ein Teil des Umlaufelektrolyten der Elektrolyseabteilung einer Anlage zur hydrometallurgischen Gewinnung von Zink wurde zur Messung der Leitfähigkeit ö (V/cm) mittels einer Diaphragmapumpe in die Meßzelle gepumpt. Die Fließgeschwindigkeit betrug 3,0 l/min. Der induktive Lösungsanalysator mit Bypass-Meßwertgeber hatte folgende Kenndaten:

2^r>

1) Leistung (output):

2) Meßbereich:

3) Temperaturkompensation:

Das der gemessenen Leitfähigkeit entsprechende Signal wurde über den Analogdigitalumsetzer an der elektronischen Computer gegeben zur Berechnung der Konzentration auf Grundlage der Nähcrungsformeln.

Der Umsetzer hatte folgende Kenndaten:

1) Temperaturkompensation:

2) Umgebungstemperatur:

3) Stromversorgung:

4) Ausgang:

Gleichstrom 4 mA — 20 mA, J5 0,2 V/cm bis 0,5 V/cm
bei 40⁰C,

40"C±10°C.

Temperaturfestsetzung
±10°C,

0⁰C bis 40⁰C,
Wechselstrom 100 V
±10 V, 50 oder 60 Hz,
0 mV bis 10 mV mit einem
Ausgangswiderstand
kleiner als 50 Ω, 10 mA
bis 50 mA mit einem maximalen Belastungswiderstand von 400 Ω, 4 mA
bis 20 mA mit einem maximalen Belastungswiderstand von 800 Ω.

Es wurde ein Prozeßcomputer verwendet und mit folgenden Näherungsformeln gearbeitet:

.\(g/l)= -277,3 -'Hr/cm) + 0,108[/-Zn] (g/l) + 130,2 .ν(μ/1) = 415,0 · n(r/cm) + 1,350[/-Zn] (g/l) - 197,0

[/ — Zn] (g/l) ist die totale Zinkkonzentration und beträgt in diesem Fall 165 g/l.

Die Werte der Koeffizienten werden entsprechend geändert, wenn sich der Wert für fr —Zn] ändert. Der Meßbereich der Zinkkonzentration ist etwa 20 bis 85 g/l mit einer Fehlergrenze von etwa ±0,2 g/l. Der Meßbereich der Schwefelsäurekonzentration ist etwa 130 bis 220 g/l mit einer Fehlergrenze von etwa 0,5 g/l.

Die Ergebnisse der Leitfähigkeitsmessung sind in F i g. 6 dargestellt. Die Zyklen der Elcktrolytcnaufbcreitung und die Änderung der Leitfähigkeit sind aus der Kurve ersichtlich. Es zeigt sich, daß die Leitfähigkeil mit dem induktiven Lösungsanalysator präzise gemessen werden kann. Ferner ergibt sich, daß die Leitfähigkeit sich in jedem Zyklus linear ändert und daß die Berechnung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration auf Grundlage der Näherungsformeln äußerst zuverlässig ist.

₅₍₎ Beispiel 2

Ein Teil des Umlaufelektrolyten wurde zur Messung der Leitfähigkeit ε (V/cm) mit einer Fließgeschwindigkeit von 3,0 l/min mittels einer Diaphragmapumpe in die Meßzelle gepumpt. Der induktive Lösungsanalysator ■)■) mit Bypass-MeDwertgeber und der Umsetzer hatten die gleichen Kenndaten wie in Beispiel 1. Es wurde ein Prozeßcomputer verwendet und mit folgenden Näherungsformeln gearbeitet:

.ν(μ/1| - 269,36 ■ Λ(ι/αη) -) 0,194 [ί -Zn] (g/1) I 114,39 .ι·(μ/0 = 439,89 ·-Mr/cm) ) 1,730 [/-Zn] (μ/Ι) 100,71

Die totale Zinkkonzenlration [f-Zn] betrug in diesem Fall 172 g/l.

Die Werte der Koeffizienten werden entsprechend geändert, wenn sich der Wert für [/-Zn] ändert. Der Meßbereich der Zinkkonzentration ist etwa 20 bis 85 g/l mit einer Fehlergrenze von etwa ±0,2 g/l. Der Meßbereich der Schwefelsäurekonzentration ist etwa 130 bis 220 g/l mit einer Fehlergrenze von etwa 0,5 g/l.

Die Ergebnisse der Leitfähigkeitsmessung sind in Fig. 7 dargestellt. Die Zyklen der Elcktrolytaufbcrei-

tung und die Änderungen der Leitfähigkeit sind aus der Kurve ersichtlich. Es zeigt sich, daß die Leitfähigkeit mit dem induktiven Lösungsanalysator präzise gemessen werden kann. Ferner ergibt sich, daß die Leitfähigkeit sich innerhalb jedes Zyklus linear ändert und daß die

10

Berechnung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration mittels der Näherungsformeln äußerst zuverlässig ist.

Im Beispiel 2 beträgt die Stromdichte weniger als die Hälfte von der im Beispiel 1, hingegen ist die Zeitperiode der Elektrolytaufbereilung langer.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten der Elektrolyseabteilung einer Anlage zur hydrometallurgischen Zinkgewinnung, bei der im Wege des kontinuierlich fließenden Umlaufelektrolyten ein dessen Leitfähigkeit messender induktiver Lösungsanalysator mit einem Meßwertgeber und einer Meßzelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Meßzelle durch eine Teilungswand (22) in eine Entschäumungskammer (23), eine Meßkammer (24) und eine Überlaufkammer (25) aufgeteilt und der Meßwertgeber (26) in der Meßkammer (24) angeordnet ist und die Teilungswand (22) zwischen Entschäumungskammer (23) und Meßkammer (24) einen oberen Überlauf (29) und einen im mittleren Teil gelegenen Durchbruch (30) aufweist und die Teilungswand zwischen Meßkammer (24) und Überlaufkammer (25) einen im unteren Teil (d. h. tiefer als der Durchbrach 30) gelegenen Durchbruch (31) für die Flüssigkeitsdurchlauf aufweist.