DE2534712C3

DE2534712C3 - Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten einer Zinkgewinnungsanlage

Info

Publication number: DE2534712C3
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: 1979-07-05
Also published as: NL7508439A; FR2281566A1; FI58698B; CA1037561A; NO143594C; ES440498A1; US4023022A; FR2281566B1; FI58698C; DE2534712A1; DE2534712B2; NO752729L; NO143594B; GB1507515A; FI751843A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink- und Schwefelsäurekonzentrat'in 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 Ablagerang 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 Umlaufelektrolytcn eine wichtige Maßnahme für den Verlauf des elektrolytischen Prozesses. Die automatische Messung der Zinkkonzentration des durch die Zellen laufenden Elektrolyten kann /.. 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 McBstclle installiert werden, da er eine viel Raum beanspruchende Meßkammer erfordert. Weiter müssen erhebliche Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen sein wegen der hohen Spannung und der Röntgcnstrahlcngefährdung.

Ferner muß die Röntgenröhre periodisch erneuert werden, was Wartungsarbeiten und Betriebsschwierigkeiten verursacht Schließlich ist die Analysiereinrichtung sehr kostspielig, was wirtschaftlichen Gesiehts-

■i punkten 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

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

Für die Analysierung von Lösungen sind elektrodenlose induktive Lösungsanalysatoren bekannt (DE-OS 15 98 075), bei denen die zu messende Flüssigkeit

π «wischen 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 Zinkkonzentra tion 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

2S Konzentrationsberechnung auf Grandlage einer Annäherungsformel automatisch durchgeführt werden. Ferner müssen Suspensionsabscheidungen am Meßwertgeber des Analysator und das Eindringen von Blasen vermieden werden, da sonst eine kontinuierliche

m 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.

π 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 induktivem Lösungsanalysa- tors ermittelt wird und Störungen durch Ansetzen von Feststoffteilchen und Blasen in der Meßzelle des Analysator vermieden werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur automatischen und kontinuierlichen Messung der Zink-

V) und Schwefelsäurekonzentration im Umlaufelektrolyten der Elektrolyseabteilung einer Anlage zur hydrometallurgischen Zinkgewinnung, bei der im Wege des kontinuierlich fließenden Urnlaufelektrolyten ein dessen Leitfähigkeit messender induktiver Lösungsanalysator

vt mit einem Meßwertgeber und einer Mcßzelle 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

Y< 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 Oberlaufkammer einen im

Wi unteren Teil (d. h. tiefer als der vorgenannte Durchbruch) gelegenen Durchbrach für den Flüssigkeitsdurchlauf aufweist.

Beim Mcßsystcm geniiiU der Erfindung dient die kontinuierlich festgestellte Leitfähigkeit als ein Panunc

hi tcr, unter dessen Verwendung die Zink- und Schwefelsäurekon/cntration auf Basis von vorbestimmten Annäherungsformeln automatisch berechnet werden kann.

Pie Erfindung wird anhand nachfolgender Zeichnungen und Beispiele näher erläutert.

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

[] y= D. δ+E [6-Zn]+F.

in den Formeln bedeuten:

χ die Zinkkonzentration des Umlaufelektrolyten, ydie Schwefelsäurekonzentration des Umlaufelektrolyten,

δ die gemessene Leitfähigkeit, A bis Fsind Konstanten und

[r—Zn] ist die totale Zinkkonzentration im Umlaufelektrolyten.

Fig.! zeigt das Schema der Elekirolyseabteilung einer Anlage zur elektrolytischen Gewinnung v*>n 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;

F i g. 4 ist der Schnitt einer Meß/eile gemäß der Erfindung.

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

Die Fig.6 und 7 sind graphische Darstellungen der Ergebnisse der automatischen kontinuierlichen Messungen.

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

In Fig.2 ist ein bekannter induktiver Lösungsanalysator mit einem Meßwertgeber vom Ncbcnstromlyp 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 Zinkkonzenlration im Umldufelcklrolyten ist bei diesem Analysator nachteilig, daß durch sich ablagernde Suspensionsteilchen und Blasen unkontrollierbare Meßfehler entstehen. Infolge des Aufwärtsströmcns 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 Fcslstoffkon/cnlralion erhöht sich fortlaufend in der Umgebung des Meßwertgebers, wodurch Ablagerungen begünstigt werden. Ferner neigen die zahlreichen im Elektrolyten enlhallcncn Blasen du/u, sich an der Wandung des flüssigkciisdiiri-hgangs des Wundlcrieils anzusetzen. Mit einem solchen Analysator kann daher eine kontinuierliche Messung nicht zuverlässig durchgeführt werden.

Wie in Fig. J dargestellt ist von der Leitung 14 eine Nebeiileiiung 15 abgezweigt. In dieser Ncbcnlcilung 15 ist eine l'iiinpe 16 angeordnet, um einen Teil des

Umlaufelektrolyten aus der Leitung 14 abzuziehen und wieder zurückzuführen, In der Nebenleitung 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 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 eine« 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 !nnenraum 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 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 Flüssigkeitsspiegels 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 i·! ein Durchbruch 31 in der Teilungswand 22 vorgesehen. Der Durchbruch 31 liegt tiefer als der Überläufer 29 und der Dup-hbruch 30 im Bodenteil der Teilungswand 22. An einer Außenwand 32 der Überlaufkammer 25 befindet sich in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Überlaufkammcr 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 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 weilen· Weg führt in die Übcrlaufkammer 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 /um Durchbruch 31 weggeführt, und es entstehen keine Ablagerungen im Durchgang 28. Infolgedessen kann man die Konzentrationsmessung kontinuierlich und mit hoher Genauigkeit durchführen. Der Umlaufclektrolyt verlaßt schließlich die Meßzcllc 18 durch die Überlaufkammer 25 und den Auslauf 33 und wird über die Ncbenleitung 15 mit dem zwisehengeschiiltclcn Graphitrohr20zu) Leitung 14zurückgeführt.

Die Leitfähigkeit des kontinuierlich die Mcß/cllc 18 durchströmenden Umlaufelektrolyten wird mittels des induktiven l.ösungsanalysalors 17 nach bekannten

Meßverfahren bcslimmt. Der Lösungsanalysalor 17 ist mit einem Nebenstrommeßwertgeber ausgestaltet. Es kann jedoch auch ein Eintauchmeßwertgebcr verwende! werden.

Der zu verwendende induktive Lösungsanalysator hat /. R. folgende Kenndaten:

1) Leistung (output): Gleichstrom 4 mA bis

2OmA,

2) Meßbereich: 0,2 V/cm bis 0,5 V/cm

bei 40⁰C,
J) Temperaturkompensation: 40"C±10°C

Der Meßwertgeber 26 enthält ein Thcrmislorthcrmo· nielcr, um die Temperatur des Elektrolyten für du Temperaturkompensation auf Basis der Meßergcbnissc festzustellen. Der Temperaturkoeffizient beträgt etwa 0.005 V/cm" C.

mii iiciil LöSüngääfidiyiiiiör i7 iSi Cifi CiCKirömSCiiCr

Computer 35 über einen Analogdigitalumsclzcr 34 verbunden. Dieser Umsetzer muß den Eigenschaften des Analysalors angepaßt sein. Wenn z. B. der Analysator die oben angegebenen Kenndaten aufweist, muß der Umsetzer folgende Eigenschaften haben:

1) Temperaturkompensation:

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

Bei der Konzentrationsmessung mit einem solchen induktiven Lösungsanalysalor ist es erforderlich, sowohl die Zinkkonzentration als auch die Schwefelsäurekonzctralion des Elektrolyten zu berechnen, denn die Leitfähigkeit des Elektrolyten ist abhängig von dem gegenseitigen Verhältnis zwischen Zink- und Schwefel-Säurekonzentration, Die Leitfähigkeit ändert sich mit den Änderungen der Schwcfclsäurckonzt-iitration. selbst wenn die Zinkkonzentralion konstant bleibt. Wenn ferner die totale Zinkkonzentration konstant bleibt, ist das Verhältnis zwischen Zinkkonzentralion oder Schwcfclsäurckonzcnlration und der Leitfähigkeit nicht immer linear über den gesamten Bereich und die Leitfähigkeit des Elektrolyten weicht ab von der Normallcitfähigkcit von Schwefelsäure. Dieses Vcrh;üiüis kSiin jCuöCii im WCSCntiiChCH nilCST 3Γΐ£€~Γιαιι€Τΐ

.'(ι werden innerhalb des praktischen Konzcntrationsbcrcichs.

Die /ink- und Schwcfclsäurckonzcntration kann daher auf der Basis der folgenden angenäherten Ausdrücke berechnet werden, wobei die totale Zinkkon-

.'i /chiration in Rechnung gestellt ist:

x=A ■ OiD [f-Zn]+C χ ■* D-6+E-[I-Zn]+F.

in In den Gleichungen bedeuten:

χ die Zinkkonzentration und /die Srhwefelsäurekonzcntration im Elektrolyten,
ό die Leitfähigkeit des Elektrolyten,
A. B, C, D, /fund /-'sind Konstanten und [/ — Zn] ist die

Γι totale Zinkkonzentration des Elektrolyten. Diese totale Zinkkonzentration ist gegeben durch /— Zn = *+ Ky, wobei K das Verhältnis zwischen dem Atomgewicht des Zinks und dem Molekulargewicht der Schwefelsäure bedeutet.

Die Zahlcnwertc für die Konstanten A bis F findet man durch Analyse verschiedener nach anderen Methoden gemessener Konzentrationswerte. Diese Werte sind z.B. A= -2773, ß=0,108. C= 130,2, D= 415,0, £=1350, F= -197.0. Die auf der Basis der

4-. Näherungsgleichungen ermittelten Konzentrationen für Zink und Schwefelsäure werden zyklisch in vorbestimmten Zeitabständen an der Schaltkonsole 39 angezeigt.

Mit dem automatisch und kontinuierlich arbeitenden

>o Mcßsystcm gemäß der Erfindung kann die Zink- und Schwcfclsäurckonzcntration im Umlaufelektrode!! mit hoher Präzision gemessen werden, indem lediglich die Leitfähigkeit des Elektrolyten festgestellt wird. Ergebnisse dieser automatischen Messungen und der Ver-

v> gleichsmessungen mittels Titration sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.

2) Umgebungstemperatur:

3) Stromversorgung:

4) Ausgang:

Tcrnperaturfcstsetzung
±10° C,

0⁰C 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 Bclastungswidcrstand von 400 Ω, mA-Ausgang 4 bis 20 mA. 2 bis
10 mA oder 1 bis 5 mA,
meistens 4 bis 20 mA mit
maximalem Bclastungswiderstand von 800 Ω.

Der verwendete Computer 35. ein Prozeßcomputcr 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 Aufzeichncr37 angeschlossen. Ein weiteres Thermometer 38 ist in Her Meßzellc 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	Zn (g/l)	Titration	HjSOi (g/l)	t ■ Zn (g/l)	automatische	Titration
Messung	automatische		automatische	Titration	Messung
	Messung	62,7	Messung		1793	1814
	62.41	58,4	172,5	178.1	183.1	1843
1	58.12	702	182,9	189.7	183.1	182,2
2	70.04	6Z0	i63.4	167S	183.1	1814
3	62,82	69.9	175.2	179.0	183.1	181.6
4	70.85		16Z!	167.4
5

	Fortsetzung	automalische	Titration	25 34 71	2	8	Titration
	Messung Zn (g/l) N.	Messung
		62,77	62,0				182,4
7		60,80	60,1	H>SO4 (g/l)	ι · 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 r> der automatischen Aufbereitung des Elektrolyten. Ferner erhält man eine kontinuierliche Aufzeichnung der elektrolytischen Vorgänge, mittels der Aufzeichnung ucr ivicucrgcLini55C ΊίΓι /-viiiZCiCuPiCr ~r#. t^35 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 δ (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:

1) Leistung (output):

2) Meßbereich:

3) Temperaturkompensation:

Gleichstrom 4 mA — 20 mA,
0,2 V/cm bis 0,5 V/cm
bei 40° C,

4O°C±IO°C.

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

1) Temperaturkompensation:

2) Umgebungstemperatur:

3) Stromversorgung:

4) Ausgang:

Temperaturfestsetzung
±10°C,

0°C bis 40° C,
Wechselstrom 100 V
±10V,50oder60Hz,
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:

x(g/l)= -277.3 · Λ(ι·/αη) + O.IOXL'-Zn] (g/l) + 130.2 yig/1) = 415,0 ·-Mi/cm) + l.35O[r-Zn] (g/l) - 197,0

[t— 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 [r-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 Elektrolytenaufbereitung und die Änderung 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 in jedem Zyklus linear ändert und daß die Berechnung der Zink- und Schwefelsäurekonzentration auf Grundlage der Näherungsformeln äußerst zuverlässig ist.

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-Meßwertgeber und der Umsetzer hatten die gleichen Kenndaten wie in Beispiel 1. Es wurde ein Prozeßcomputer verwendet und mit folgenden Näherungsformeln gearbeitet:

.x(g/l) = -269.36 -Air/cm) + 0.194 [t -Zn] (g/l) + 114,39 v(g/l) = 439,89 · Λ(ι·/αη) + 1.730 [r-Zn] (g/lI - 100,71

Die totale Zinkkonzentration [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/1 mit einer Fehlergrenze von etwa 0,5 g/'i.

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

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

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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 I₁ hingegen ist die Zeitperiode der Elektrolytaufbereitung länger.

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 Oberlaufkammer (25) aufgeteilt und der Meßwertgeber (26) in der Meßkammer (24) angeordnet ist und die Teilungswand (22) zwischen Entschäumungskammer (23) und Meßkammer (24) einen oberen Oberlauf (29) und einen im mittleren Teil gelegenen durchbrach (30) aufweist und die Teilungswand zwischen Meßkammer (24) und Überlaufkammer (25) einen im unteren Teil (d. h. tiefer als der Durchbrach 30) gelegenen Durchbrach (31) für die Flüssigkeitsdurchlauf aufweist.