NO143228B - Automatisk utlutingsanlegg for utluting av sinkkalsin ved hydrometallurgisk fremstilling av sink - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et automatisk utlutingsanlegg for utluting av sinkkalsin ved hydrometallurgisk fremstilling av sink, og nærmere bestemt en nøytral utlutingsseksjon i et slikt anlegg.

I et utlutingsanlegg for hydrometallurgisk fremstilling av sink er det nødvendig å regulere oppslemningens pH-verdi slik at den kan holdes på en forutbestemt verdi. Det er meget viktig å forbedre påliteligheten av denne pH-regulering da virkningen av utlutingen og dessuten virkningen av en senere raffinering sterkt vil påvirkes av effektiviteten av reguleringen av pH-verdien.

Et dobbelt kontinuerlig utlutingsanlegg anvendes vanlig innen teknikken. Dette anlegg består av en nøytral utlutingsseksjon hvori kalsin (kalsinert sinkmalm) utlutes med en oppløsning som strømmer over fra et syrefortykningsapparat, under erholdelse av en oppslemning, og en syreutlutingsseksjon hvori brukt elektrolytt, settes til oppslemningen for ytterligere å befordre utlutingsre-a ksjonen. En pålitelig pH-regulering er,imidlertid vanskelig å utføre i den nøytrale utlutingsseksjon på grunn av forskjellige variable som bør tas i betraktning ved drift av denne nøytrale utlutingsseksjon. Det skal spesielt nevnes at når denne pH-regulering utføres manuelt, oppstår ytterligere vanskelighet med å oppnå den ønskede pålitelige pH-regulering på grunn av at en annen variabel som skyldes forskjell i dyktighet mellom betjenings-personalet, slutter seg til de ovenfor beskrevne variable. Et eksempel på denne manuelle pH-regulering er vist på Fig. 7. Det fremgår av den der viste kurve at oppslemningens pH varierer sterkt innen området 3,0-5,0 og at påliteligheten av pH-reguleringen således er forholdsvis dårlig. En automatisk pH-regulering er blitt foreslått i et forsøk på å unngå de vanskeligheter som oppstår ved manuell regulering. For denne automatiske reguler-

ing er det av vesentlig betydning at pH kontinuerlig og automatisk må måles. Den foreslåtte automatiske regulering er imidlertid ikke tilfredsstillende bl.a. på grunn av at en kontinuerlig, automatisk måling av pH ikke kan utføres på grunn av en stor belegg-mengde som er tilbøyelig til å hefte til overflaten av pH-meterets elektroder. Forskjellig utstyr er hittil blitt foreslått i et forsøk på å fjerne belegget som hefter til overflaten av pH-meterets elektroder. Ved et kjent utstyr utnyttes ultralyd-bølger for automatisk vasking av elektrodene, og ved et annet

anvendes en vaskekost som er innrettet for periodevis vasking ved vannpåsprøyting på elektrodene. Disse kjente innretninger har imidlertid ikke vært svært effektive hva gjelder å fjerne belegget nedad, og dette har ført til at det ikke har vært mulig å gjennomføre en sikker automatisk måling av pH. De tidligere for-søk på å automatisere utlutingsprosessen for hydrometallurgisk fremstilling av sink har således sviktet.

Det tas ved oppfinnelsen hovedsakelig sikte på å tilveie-bringe et forbedret automatisk utlutingsanlegg for hydrometallurgisk fremstilling av sink, hvor anordninger anvendes for automatisk opprettholdelse av en konstant pH i en nøytral utlutingsoppløs-ning ved tilsetning av en regulert mengde brukt elektrolytt til den nøytrale utlutingsoppløsning som fås i en nøytral utlutingsseksjon ved utluting av kalsin med en oppløsning som strømmer over fra en sur utlutingsseksjon.

Oppfinnelsen angår således et automatisk utlutingsanlegg

for utluting av sinkkalsin ved hydrojtietallurgisk fremstilling av sink, omfattende en nøytral utlutingsseksjon og en sur utlutingsseksjon for utluting av sinkkalsinet, idet den sistnevnte produserer et overløp av en sur utlutingsoppløsning som blandes med kalsinet under erholdelse av en oppslemning, og det automatiske utlutingsanlegg er særpreget ved at det omfatter en fremmatningskrets som omfatter en anordning for påvisning av påmatningshastigheten av kalsinet som tilføres til den nøytrale utlutings-seks jon, en anordning for påvisning av strømningshastigheten for en brukt elektrolytt som tilføres til den nøytrale utlutingsseksjon, en elektronisk datamaskin som står i forbindelse med anordningen for påvisning av påmatningshastigheten og med anordningen for påvisning av strømningshastigheten for brukt elektrolytt og som er innrettet for å utføre den nødvendige beregning i avhengighet av signalene som er representative for den påviste påmatningshastighet og strømningshastighet fra påvisningsanord-ningene, for derved å danne et styresignal, en styreanordning som står i forbindelse med datamaskinen for å danne et kommandosignal i avhengighet av styresignalet fra datamaskinen, og en strømningsreguleringsventilanordning for å regulere strømnings-hastigheten for den brukte elektrolytt i avhengighet av kommandosignalet fra styreanordningen, og en tilbakematningsregulerings-

krets bestående av et pH-meter for kontinuerlig påvisning av oppslemningens pH-verdi efter at den er blitt blandet med den brukte elektrolytt, hvor datamaskinen, styreanordningen og strømnings-reguleringsventilanordningen er innrettet til å styre strømnings-hastigheten for den med oppslemningen blandede brukte elektrolytt for automatisk opprettholdelse av oppslemningens pH-verdi på en på forhånd bestemt konstant verdi, og hvor pH-meteret er for-

synt med en anordning for automatisk vasking av dets elektroder, idet den automatiske vaskeanordning omfatter en roterbar støtte-del, en fluidumsylinder som bæres av støttedelen og som har en vertikalt bevegbar stempelstang som understøtter elektrodene ved sin nedre ende, en rekke tanker omfattende i det minste en måletank forsynt med et røreverk, en første vannvasketank, en kjemikalievasketank og en annen vannvasketank anordnet i den ovenfor angitte rekkefølge under bevegelsesbanen for pH-meterets elektroder som påvirkes av den vertikale bevegelse av stempelstangen og den roterende bevegelse av støttedelen, slik at pH-meterets elektroder kan neddykkes først i måletanken og derefter i rekke-følge i den første vannvasketank, kjemikalievasketanken og den annen vannvasketank slik at de vaskes under agitering, og derefter tilbakeføres i måletanken.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av det foreliggende automatiske utlutingsanlegg er pH-meteret anordnet i strømnings-banen for oppslemningen mellom en første nøytral utlutingstank og en annen nøytral utlutingstank i den nøytrale utlutingsseksjon.

Det foreliggende utlutingsanlegg omfatter fortrinnsvis også

en påmatningsanordning for påmatning av sinkkalsinet kontinuerlig og med konstant hastighet og for å anvendes som vektpåvisningsanordning for tilførsel til datamaskinen av et signal som er representativt for den påviste vekt av kalsinet, en annen påvisningsanordning for påvisning av strømningshastigheten av overløpet av den sure oppløsning og for dannelse av et signal som er representativt for oppløsningens strømningshastighet, en annen styreanordning for dannelse av et kommandosignal i avhengighet av vektsignalet og strømningshastighetssignalet, og en annen strømnings-reguleringsventilanordning for å regulere overløpets strømnings-hastighet i avhengighet av kommandosignalet fra den annen styreanordning, idet den annen styreanordning, og den annen strømnings-

hastighetspåvisningsanordning og den annen strømningsregulerings-ventilanordning utgjør en forholdsstyrekrets for forhåndsvalgt styring av oppslemningens pH.

Av tegningene viser

Fig. 1 et flytskjema for en utførelsesform av det automatiske utlutingsanlegg ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 en perspektivskisse av et pH-meter forsynt med en anordning for automatisk vasking av elektrodene, Fig. 3 et skjematisk diagram som viser anordningen av om-røringsanordningen for det på Fig. 2 viste pH-meter, Fig. 4 en kurve som viser resultatene av målinger av pH med pH-meteret, Fig. 5 og 6 kurver som viser den tydelige innvirkning av pH-reguleringen ifølge oppfinnelsen, og Fig. 7 en kurve som viser innvirkningen av pH-reguleringen ved hjelp av den kjente manuelle reguleringsmetode.

En utførelsesform av oppfinnelsen er detaljert beskrevet nedenfor under henvisning til det på Fig. 1 viste flytskjema.

Ifølge Fig. 1 tilføres sinkkalsin erholdt ved røsting av sinkkonsentrat i en røsteseksjon (ikke vist), til en konstant påmatningsvekt 1. Den konstante påmatningsvekt 1 veier kalsinet og tilfører kontinuerlig en konstant mengde av dette til en oppslemningstank 2. Et overløp av en utlutingsoppløsning fra et syrefortykningsapparat 3 i en syreutlutingsseksjon tilføres til oppslemningstanken 2 for utluting av kalsinet under erholdelse av en oppslemning (med egenvekt 200-300 g/l). En strøm-ningsreguleringsventil 4 og et strømningsmåleapparat 5 er anordnet i banen for overløpet fra fortykningsapparatet 3 i syre-utlutingsseks jonen. Strømningsmåleapparatet 5 påviser strøm-ningshastigheten for dette overløp og avgir et elektrisk signal som er representativt for strømningshastigheten, til et styre-apparat 6. Den av den konstante påmatningsvekt 1 påviste påmatningshastighet for kalsinet omdannes til et elektrisk signal i en transduktor 7, og dette elektriske signal tilføres også til styreapparatet 6. I dette bestemmes en strømningshastighet som er proporsjonal med påmatningshastigheten for kalsinet fra den konstante påmatningsvekt 1, og et elektrisk signal som er representativt for denne fastsatte strømningshastighet, sendes fra styreapparatet 6 til strømningsreguleringsventilen 4. Denne regulerer i avhengighet av det mottatte signal strømnings-hastigheten for overløpet fra syreutlutingsseksjonen, slik at dets strømningshastighét kan reguleres slik at den tilsvarer den fastsatte verdi. Ved innvirkningen av en slik styrekrets for dette forhold kan forholdet mellom påmatningshastigheten for kalsinet og strømningshastigheten for overløpet holdes konstant, og oppslemningens pH kan reguleres slik at den i det vesentlige ikke vil utsettes for variasjoner og holde seg i det vesentlige konstant.

Kalsinet og overløpet blandes i oppslemningstanken 2, og denne oppslemningsblanding tilføres til et sorteringsapparat 8 med sikter (60 mesh Tyler). Oppslemningen siktes til en oppslemning og overkom i sorteringsapparatet 8, og oppslemningen tilføres fra sorteringsapparatet 8 til en lagringstank 9. En kule-mølle 10 er med lukket krets forbundet med sorteringsapparatet 8, og det overkom som males til en finere partikkelstørrelse i kule-møllen 10, føres tilbake til sorteringsapparatet 8. Oppslemningen tilføres fra lagringstanken 9 til en første nøytral utlutingstank 12 ved hjelp av en pumpe 11. Brukt elektrolytt tilføres også til denne første nøytrale utlutingstank 12. Oppslemningen tilføres fra den første nøytrale utlutingstank 12 i rekkefølge til en annen ^nøytral utlutingstank 13 og en tredje nøytral utlutingstank 14 og utlutes ved ca. 70°C i disse tanker 12, 13 og 14 ved nøytralisering inntil det ikke lenger forekommer en utlutingsreaksjon. Den nøy-trale utlutingsoppløsning (sinkkonsentrasjon 135-150 g/l) som således erholdes, tilføres fra den tredje nøytrale utlutingstank 14 ved hjelp av en pumpe 15 til et fortykningsapparat 16 i den nøytrale utlutingsseksjon. Overløpet fra fortykningsapparatet 16 tilføres til en raffineringsseksjon (ikke vist), mens underløpet fra fortykningsapparatet 16 tilføres til syreutlutingsseksjonen som omfatter en fjerde, femte og sjette syreutlutingstank 23, 24, 25. Svovelsyre tilføres også til syreutlutingstanken 23 for ytterligere å befordre utlutingsreaksjonen. Den således erholdte syreutlut-ingsoppløsning føres fra syreutlutingstanken 25 til et fortykningsapparat 3 i syreutlutingsseksjonen. Overløpet fra fortykningsapparatet 3 resirkuleres fra oppslemningstanken '2, mens under-løpet fra fortykningsapparatet 3 tilføres til et beltefilter.

Ved den ovenfor beskrevne utlutingsprosess er oppslemningens pH tilbøyelig til å variere på grunn av de variable som omfatter syrekonsentrasjonen i overløpet fra syreutlutingsseksjonen og kalsinets kornstørrelse og kvalitet, selv når forholdet mellom kalsinets påmatningshastighet og strømningshastigheten for det til kalsinet tilsatte overløp holdes konstant ved hjelp av forholds-styrekretsen. For å hindre denne uønskede variasjon i pH og for å forbedre pH-reguleringen anvendes en tilbakematingsstyrekrets mellom overføringsledningen for oppslemningen og tilførselsledningen for brukt elektrolytt. Denne tilbakematingsstyrekrets omfatter et pH-meter 17 anordnet i strømningsbanen for oppslemningen mellom den første 12 og den annen nøytrale utlutingstank 13 for å måle pH

i den oppslemning som strømmer langs denne bane, for derved å utvikle et elektrisk signal som er representativt for den målte pH,

en elektronisk regnemaskin 18 som står i forbindelse med pH-meteret 17 for mottagelse av utgangssignalet fra pH-meteret 17, en kontroll-anordning 19 som står i forbindelse med regnemaskinen 18 for mottagelse av informasjonen fra denne og for derved å utvikle et

kommandos!gnal,og en strømreguleringsventil 20 anordnet i tilfør-selsbanen for den brukte elektrolytt for å regulere strømningshastig-heten for den brukte elektrolytt i avhengighet av kommandosignalet mot-tatt fra kontrollanordningen 19. Påvisningen av pH i oppslemningen ved hjelp pH-meteret 17 for å forbedre pH-reguleringen under utlutingsprosessen kan adfølges av en betydelig dødtid og en dårlig respons på grunn av det forhold at oppslemningen som består av kalsinet og overløpet fra fortykningsapparatet 3 i syreutlutingsseksjonen, tilføres fra oppslemningstanken 2 til lagringstanken 9 gjennom sorteringsapparatet 8 og derefter til den første nøytrale utlutingstank 12 ved hjelp av pumpen 11. Det ,signal som er representativt for påmatningshastigheten for kalsinet og.påvist ved hjelp av den konstante påmatningsvekt 1, tilføres derfor til regnemaskinen

18, og et annet strømningsmåleapparat 21 anordnes i tilførselsbanen for den brukte elektrolytt for å påvise strømningshastigheten for den brukte elektrolytt og tilføre et elektrisk signal som er representativt for denne strømningshastighet, til regnemaskinen 18. Det annet strømningsmåleapparat 21, strømningsreguleringsventilen 20, kontrollanordningen 19, regnemaskinen 18 og den konstante påmatningsvekt 1 utgjør en fremmatningskrets.

pH-meteret 17 er forsynt med en anordning for automatisk vasking av dets elektroder, slik at målingen av oppslemningens pH kan utføres kontinuerlig og pålitelig i lengre tid. Den automatiske vaskeanordning som .inngår i det automatiske utlutingsanlega ifølge oppfinnelsen, er basert på de følgende avveininger:

1) Egenskapene og veksthastigheten for belegget som kleber

til overflaten av pH-meterets 17 elektroder, er forskjellige avhengig av målestedene. 2) Når utløpet for den første nøytrale utlutingstank 12 velges som stedet for måling av pH, hefter belegget til overflaten av pH-meterets 17 elektroder i en så stor mengde at en kontinuerlig pH-måling i 4 timer eller derover ikke lenger er mulig uten at det vedheftende belegg faller av, og elektrodene må derfor vaskes i løpet av 4 timer efter påbegynt måling av pH.

3).Det i 2) beskrevne belegg er som regel vanskelig-å fjerne mekan-isk og kjemisk da beleggmengden er betraktelig større enn når f.eks. utløpet for den tredje nøytrale utlutingstank 14 velges som stedet for måling av pH. Dette belegg er imidlertid oppløselig i en reduserende oppløsning, som en oppløsning av hydroxylaminhydroklorid. Resultatene av en spektralanalyse av det vedheftende belegg er gjengitt i tabell 1.

Konstruksjonen av den automatiske vaskeanordning for pH-meteret 17 er detaljert beskrevet nedenfor under henvisning til

Fig. 2.

Ifølge Fig. 2 er en motorkasse 33 forsynt med en kontroll-kasse 32 fast montert på et underlag 31. En støttedel 34 er ved sin ene ende 34 a svingbart festet til motorkassen 33, og stempelstangen for en fluidumsylinder 36 strekker seg gjennom den annen ende 34b av støttedelen 34. En elektrodeholder 35 som holder pH-meterets 17 elektroder, er festet til den nedre ende av fluidum-sylinderens36 stempelstang for å kunne beveges vertikalt sammen med denne. En tank 38 for å måle oppslemningens pH og en første vannvasketank 39, en kjemikalievasketank 40 og en annen vannvasketank 41 for vasking av pH-meterets 17 elektroder er anordnet under elektrodeholderen 3 5 i den ovenfor angitte rekkefølge i omdreinings-retningen for støttedelen 34. Et røreverk 37 er knyttet til måletanken 38 for å hindre utfelling av oppslemningen. Dessuten er en tilførselsanordning for omrøringsluft anordnet for hver av den første vannvasketank 39, kjemikalievasketanken 40 og den annen vannvasketank 41. Denne tilførselsanordning for omrøringsluft omfatter en elektromagnetisk ventil 43 som er anordnet i en trykk-lufttilførselsledning 42 som kan åpnes i en på forhånd bestemt tid for å slippe gjennom trykkluft, og en ledning 44 som står i forbindelse med ledningen 4 2 og er anordnet på hver tanks bunnvegg. Denne ledning 44 er forsynt med en rekke munnstykker 45 for å tvinge en stråle av trykkluft inn i hver tank. Omrøringsluften tvinges således under trykk i en på forhånd bestemt tid inn i tankene 39-41, hvori elektrodene som holdes av elektrodeholderen 35, i rekkefølge neddykkes for å vaskes med vannet og kjemikaliene. De anvendte kjemikalier er en reduserende oppløsning, som en opp-løsning av saltsyre og hydroxylaminhydroklorid. Konsentrasjonen av hydroxylaminhydrokloridet er 190-240 g/ i r fortrinnsvis 215 g/l. Det pH-meter av den ovenfor beskrevne type som er forsynt" med en slik automatisk vaskeanordning, kan dessuten anordnes efter behov på et sted mellom den tredje nøytrale utlutingstank 14 og fortykningsapparatet 16 for den nøytrale utlutingsseksjon, på et sted mellom den fjerde 23 og den femte utlutingstank 24 og på et sted nær utløpet for den sjette utlutingstank 25.

Elektrodene for pH-meteret 17 anvendes for måling av pH i

en på forhånd bestemt tid og tvinges derefter oppad i måletanken 38 av fluidumsylinderen 36. Støttedelen 34 roteres derefter for å heve elektrodene over den første vannvasketank 39, og fluidumsylinderen 36 settes derefter igang for å neddykke elektrodene i vannet i den første vannvasketank 39. Elektrodene med vedheftende slam og belegg vaskes først med vannet i den første vannvasketank 39 for å utvide nyttetiden av kjemikaliene i kjemikalievasketanken 40. Efter neddykning av elektrodene i vannet i den første vannvasketank 39 tilføres omrøringsluft under trykk til vannet i tanken 3 9 ved hjelp av tilførselsanordningen for omrøringsluft, og slammet som hefter til elektrodenes overflate, vaskes bort med vann. Efter denne vaskebehandling med vann tvinges elektrodene igjen oppad av fluidumsylinderen 36, og støttedelen 34 roteres for å heve elektrodene over kjemikalievasketanken 40. Elektrodene neddykkes derefter i kjemikaliene i kjemikalievasketanken 40, og omrørende trykkluft tilføres til kjemikaliene ved hjelp av til-førselsanordningen for omrøringsluft. Efter denne vaskebehandling med kjemikalier overføres elektrodene fra kjemikalievasketanken 40 til den annen vannvasketank 41 på samme måte for å neddykkes i vannet i den annen vannvasketank 41. Omrøringsluft under trykk tilføres til vannet i tanken 41 for å fjerne kjemikaliene fra elektrodene.

Den tid som er nødvendig for den ovennevnte operasjon, er f.eks. som følger: Måling i måletanken 38: 2 timer vasking med vann i den første vannvasketank 39: 5 minutter vasking med kjemikalier i kjemikalievasketanken 40: 20 minutter

vasking med vann i den annen vannvasketank 41: 5 minutter.

Den samlede vasketid er derfor 30 minutter, og den samlede tid som er nødvendig for en målesyklus, er 2,5 timer. Det skulle være unødvendig å nevne at tidene som er nødvendige for måling av pH og for vaskebehandlingene, kan velges på egnet måte ved på egnet måte å velge innstillingen av et tidsmåleapparat.

Anvendelsen av det automatiske vaskeutstyr for automatisk vasking av elektrodene med kjemikaliene med mellomrom på 2,5 timer på den ovenfor beskrevne måte er fordelaktig ved at pH ved ut-løpet fra den første nøytrale utlutingstank 12 kontinuerlig og pålitelig kan måles i ca. 1 uke, i motsetning til det kjente system hvor en slik kontinuerlig måling bare muligens kunne foretas i en tid på høyst 4 timer. Vedlikehold med mellomrom på ca. 1 .uke er derfor bare nødvendig for å sikre en kontinuerlig og pålitelig måling av pH i lengre tid.

På Fig.4 gjelder kurven "a" strømningshastigheten for den brukte elektrolytt og kurven "b" oppslemningens pH i den første nøytrale utlutingstank 12. På diagrammet angir tallene tiden i timer for automatisk måling efter manuelt vedlikehold, og tiden mellom 8 timer og 128 timer og mellom 136 timer og den neste automatiske måling er sløyfet på diagrammet. Tallene 0, 2, 4, efter tallet 136 angir at automatisk måling ble påbegynt igjen efter 136 timer og at det manuelle vedlikehold ble utført på denne tid.

Det fremgår av diagrammet at bølgeformen for pH-verdien er

i det vesentlige rektangulær, og dette antyder at pH-meteret reagerer skarpt på virkningen av vasking utført med mellomrom på 2,5 timer. En slik bølgeform varer i ca. 120 timer, og dette antyder at pH-verdien kan måles kontinuerlig og pålitelig i lengre tid når pH-meterets elektroder vaskes med mellomrom på ca. 2,5 timer med det ovenfor beskrevne automatiske vaskeutstyr. Måling foretatt over en lengre tid på ca. 140 timer fører til en grad-vis forandring av den rektangulære bølgeform til en sagtannlignende bølgeform, og små pH-variasjoner nedtegnes ikke selv om store pH-variasjoner kan nedtegnes. Dette antyder en nedsettelse av pH-meterets ømfintlighet. En rektangulær bølgeform lignende den som er beskrevet ovenfor kan igjen erholdes og pH-meterets ømfintlighet gjenopprettes når kjemikaliene fornyes på denne tid og vasking med det automatiske vaskeutstyr igjen påbegynnes med mellomrom på

2,5 timer.

Strengt tatt er pH-kurven ikke gitt ved en lineær funksjon i det ovenfor beskrevne reguleringssystem. Oppslemningens pH reguleres imidlertid slik at den ligger i det vesentlige innen området 3,0-4,0 ved utlutingsprosessen for kalsinet.

Denne pH-kurve kan betraktes som tilnærmet en rett linje.

Ifølge oppfinnelsen reguleres pH-verdien på basis av en lig-

ning som følger:

hvori Y-. = regulert tilførsel av brukt elektrolytt i m <3>/h = mengde brukt elektrolytt proporsjonal med mengden kalsin

i m /h

Y2 = mengde brukt elektrolytt som er nødvendig for å kompensere for avvikelsen i pH-verdi, i m /h.

Mengden Y^ fås fra den følgende ligning ved hjelp av fler-korrelasjonsanalyse utover erfaringsdata:

hvori K^ = kompensasjonskoeffisient

W = mengde kalsin i t/h

X = konsentrasjon av svovelsyre i brukt elektrolytt i kg/m 3.

Kompensasjonskoeffisienten K^ er den verdi som er nødvendig for å kompensere pH-verdien slik at den kommer så nær en på forhånd bestemt verdi som mulig. Denne kompensasjonskoeffisient K^ bestemmes i praksis avhengig av de variable som omfatter kornstør-relsen og kvaliteten av kalsinet, og velges vanligvis slik at K1= 1,0. Mengden W av kalsinet påvises av den konstante påmatningsvekt 1, og et analogt signal som er representativt for W, til-føres til regnemaskinen 18 efter analog-digitalomvandling. Et signal som er representativt for svovelsyrekonsentrasjonen X, til-føres på forhånd til regnemaskinen 18 fra et operasjonspanel 22 som står i forbindelse med regnemaskinen 18.

Mengden Y2 av brukt elektrolytt som er nødvendig for å kompensere for avvikelsen i pH-verdien, fås på basis av den følgende ligning:

hvori A pH = avvikelsen i pH-verdi, dvs. forskjellen mellom på-vist- pH-verdi og på forhånd bestemt pH-verdi

K2 = mengde brukt elektrolytt i m 3/h beskrevet nedenfor.

Oppslemningens pH påvises automatisk og kontinuerlig ved hjelp av pH-meteret 17, og et analogt signal som er representativt for den påviste pH, sendes til regnemaskinen 18 efter analog-digitalomVanaling. I pH-meteret 17 gjentas pH-målingen og elektrodevaskingen som beskrevet ovenfor, og den påviste pH holdes således mens vaskebehandlingen utføres. Et signal som er representativt for innstillingen av pH, tilføres på forhånd til regnemaskinen 18 fra operasjonspanelet 22.

Mengden K2 av brukt elektrolytt fås på basis av følgende ligning:

hvori K_. er en kompensasjonskoeffisient for å bestemme den ytterligere mengde Y^ av brukt elektrolytt som er nødvendig for kompensasjon. Denne koeffisient besteinmes under hensyntagen til responskarakteristikken omfattende søking av pH-regulerings-systemet, og velges vanligvis slik at = 0,5-1,0. Regnemaskinen 18 beregner disse numeriske verdier på basis av de ovenfor beskrevne ligninger, slik at styreanordningens 19 innstilling av pH forandres på egnet måte med mellomrom på 30 s.

To eksempler på pH-reguleringen med anlegget ifølge oppfinnelsen er beskrevet nedenunder for å sammenligne resultatene erholdt derved med lignende resultater erholdt ved regulering av pH på kjent måte.

Eksempel 1

Sinkkalsin (Zn = 57,7%, Fe = 10,7%, Cd = 0,39%, Pb = 1,22%, kornstørrelse under 50% 200 mesh) tilføres kontinuerlig fra den konstante påmatningsvekt til oppslemningstanken med en konstant hastighet på 14,5 t/h, og syreutlutningsoppløsningen som strømmer over fra fortykningsapparatet i syreutlutingsseksjonen, tilføres også til oppslemningstanken med en strømnings-hastighet på ø 75 m 3/h som er proporsjonal med påmatningshastigheten for kalsinet. Dette og overløpet fra syrefortykningsapparatet blandes omhyggelig i oppslemning0stanke<n> slik at det fås en blanding i form av en oppslemning (egenvekt 150-200 g/l) . Denne oppslemning overføres til sorteringsapparatet. Overkomet fra sorteringsapparatet med sikter (60 mesh Tyler.) tilføres til kulemøllen for der å nedmales og oppsamles igjen i sorteringsapparatet, mens oppslemningen overføres fra sorteringsapparatet til lagringtanken. Efter omhyggelig omrøring i lagringstanken tilføres oppslemningen ved hjelp av pumpen til den første nøytrale utlutingstank hvortil den brukte elektrolytt også tilføres for å påskynde utlutingsreaksjonen. Signaler som er representative for en på forhånd innstilt pH-verdi på 3,1 og en på forhånd innstilt svovelsyrekonsentrasjon på 154 g/l i den brukte elektrolytt, er tidligere blitt tilført til regnemaskinen fra operasjonspanelet. Dessuten innstilles verdiene for kompensasjonskoef-fisientene K, og i ligningene (2) og (4) på hhv. = 1,0 og K-. = 0,8, og på basis av disse ligninger reguleres strømnings-hastigheten for den brukte elektrolytt for å regulere oppslemningens pH slik at den overensstemmer med den på forhånd innstilte verdi av 3,1. Resultatene er gjengitt i Fig. 5. Det fremgår av diagrammet at oppslemningens pH kan holdes i det vesentlige konstant på den innstilte verdi av 3,1, og denne pH-verdi er i det vesentlige fri for nevneverdige variasjoner sammenlignet med den variasjon som forekommer ved den manuelle regulering. Resultatet av pH-reguleringen er vist på Fig. 5. I denne betegner "a" kurven for brukt elektrolytt og "b" kurven for pH i oppslemningen. Det fås således ved hjelp av den foreliggende.oppfinnelse en sikker stabil pH-regulering.

Eksempel 2

Sinkkalsin (Zn = 49%, Fe = 10%, Cd = 0,25%, Pb = 1,2%, korn-størrelse under 50% 200 mesh) tilføres kontinuerlig fra den konstante påmatningsvekt til oppslemningstanken med en konstant påmatningshastighet av 20 t/h, og den sure utlutingsoppløsning som strømmer over fra syrefortykningsapparatet, tilføres også

til ^oppslemningstanken med en strømningshastighet på 80 m 3/h. og proporsjonal med påmatningshastigheten for kalsinet. Dette og overløpet fra syrefortykningsapparatet blandes omhyggelig i

oppslemningstanken slik at det fås en blanding i form av en oppslemning. Denne overføres til sorteringsapparatet med sikter

(60 mesh Tyler) . Overkomet fra sorteringsapparatet tilføres

til kulemøllen for nedmaling i denne og for oppsamling igjen i sorteringsapparatet, mens oppslemningen tilføres fra sorteringsapparatet til lagringstanken. Efter omhyggelig blanding i lagringstanken tilføres oppslemningen ved hjelp av pumpen til den første nøytrale utlutingstank hvortil den brukte elektrolytt også til-føres for å påskynde utlutingsreaksjonen. Signaler som er representative for en på forhånd bestemt innstilling av pH på 3,1

og en på forhånd bestemt svovelsyrekonsentras jon på 154 g/l., i den brukte elektrolytt, er tidligere blitt tilført til regnemaskinen fra operasjonspanelet. Dessuten innstilles verdiene for kompensas jonskoef f isientene K-^ og K, ifølge ligningene (2) og (4) til hhv. = 1,0 og K., = 0,8, og på basis av disse ligninger reguleres strømningshastigheten for den brukte elektrolytt slik at oppslemningens pH reguleres til den på forhånd innstilte verdi av 3,1. Resultatene er gjengitt i Fig.6 . Det fremgår av diagrammet at oppslemningens pH kan holdes i det vesentlige konstant på den på forhånd bestemte verdi av 3,1, og denne pH-verdi er i det vesentlige fri fra nevneverdige variasjoner sammenlignet med den pH-verdi som erholdes ved den manuelle regulering. Det sikres derfor ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse en stabil regulering av pH. Resultatet av pH-reguleringen er gjengitt på Fig. 6.

På denne betegner "a" mengden brukt elektrolytt og "b" pH-verdien

i oppslemningen. Tiden mellom 14. time og 18. time er vedlike-holdstiden.

Sammenligningseksempel

En viss mengde sinkkalsin tilføres til oppslemningstanken, og en viss mengde av overløpet fra fortykningsapparatet i syreutlutingsseksjonen tilføres også til oppslemningstanken for erholdelse av en oppslemning og for å regulere dens pH-verdi til den på forhånd innstilte verdi av 3,5.

Blandingen i form av en oppslemning overføres til et sor-ter ingsapparat og sorteres i oppslemning og overkom. Oppslemningen tilføres til en første nøytral utlutingstank via lagrings-taken, og en viss mengde av den brukte elektrolytt tilføres også manuelt til den første tank i avhengighet av måling med pH-papir av pH-verdien i oppslemningen efter at denne er blitt blandet med brukt elektrolytt for å regulere oppslemningens pH. Men denne pH-verdi for oppslemningen varierer sterkt innen området 3,0-5,0 som vist på Fig. 7, og oppslemningens pH-verdi reguleres derfor ikke til den på forhånd instilte verdi. På Fig. 7 betegner "a" mengden av brukt elektrolytt og "b" pH-verdien for oppslemningen.

Claims (3)

1. Automatisk utlutingsanlegg for utluting av sinkkalsin ved hydrometallurgisk fremstilling av sink, omfattende en nøytral ut-lutingsseks jon og en sur utlutingsseksjon for utluting av sinkkalsinet, idet den sistnevnte produserer et overlap av en sur utlutingsoppløs-ning som blandes med kalsinet under erholdelse av en oppslemning, karakterisert ved at det omfatter en fremmatningskrets som omfatter en anordning (1) for påvisning av påmatningshastigheten av kalsinet som tilføres til den nøytrale utlutingsseksjon (12) , en anordning (21) for påvisning av strømningshastig-heten for en brukt elektrolytt som tilføres til den nøytrale ut-lutingsseks jon , en elektronisk datamaskin (18) som står i forbindelse med anordningen (1) for påvisning av påmatningshastigheten og med anordningen (21) for påvisning av strømningshastigheten for brukt elektrolytt og som er innrettet for å utføre den nødvendige beregning i avhengighet av signalene som er representative for den påviste påmatningshastighet og strømningshastighet fra påvisnings-anordningene (1,21), for derved å danne et styresignal, en styreanordning (19) som står i forbindelse med datamaskinen for å danne et kommandosignal i avhengighet av styresignalet fra datamaskinen, og en strømningsreguleringsventilanordning (20) for å regulere strømnings-hastigheten for den brukte elektrolytt i avhengighet av kommåndo-signalet fra styreanordningen, og en tilbakematningsregulerings-krets bestående av et pH-meter (17) for kontinuerlig påvisning av oppslemningens pH-verdi efter at den er blitt/blandet med den brukte elektrolytt, hvor datamaskinén (18), styreanordningen (19) og strøm-ningsreguleringsventilanordningen (20) er innrettet til å styre strømningshastigheten for den med oppslemningen blandede brukte elektrolytt for automatisk opprettholdelse av oppslemningens pH-verdi på en på forhånd bestemt konstant verdi, og hvor pH-meteret (17) er forsynt med en anordning for automatisk vasking av dets elektroder,

idet den automatiske vaskeanordning omfatter en roterbar støtte-del (34)., en fluidumsylinder (36) som bæres av støttedelen og som har en vertikalt bevegbar stempelstang som understøtter elektrodene , ved ,sin nedre ende, en rekke tanker omfattende i det minste en-måletank (38) forsynt med et r.øreverk (37), en første vannvasketank (39), en kjemikalievasketank (40) og en annen vannvasketank (41) anordnet i den ovenfor angitte rekkefølge under beyegelsesbanen for pH-meterets elektroder som påvirkes av den vertikale bevegelse av stempelstangen og den roterende bevegelse av støttedelen,(34), slik at pH-meterets elektroder kan neddykkes først i måletanken og derefter i rekkefølge i den første vannvasketank, kjemikalievasketanken og den annen vannvasketank slik at de vaskes under agitering, og derefter tilbakeføres i måletanken .

2. Utlutingsanlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at pH-meteret (17) er anordnet i strømningsbanen for oppslemningen mellom en første nøytral utlutingstank (12) og en annen nøytral utlutingstank (13) i den nøytrale'utlutingsseksjon.

3. Utlutingsanlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det dessuten omfatter en påmatningsanordning (1) for påmatning av sinkkalsinet kontinuerlig og med konstant hastighet "bgj for å anvendes som vektpåvisningsanordning for tilførsel til datamaskinen (18) av.et signal som er representativt for den påviste vekt av kalsinet, en annen påvisningsanordning (5) for påvisning av strømningshastigheten av overløpet av den sure oppløsning og for dannelse av et signal ;som er representativt for oppløsningens strøm-ningshastighet ,.en annen styreanordning (6) for dannelse av et kommandosignal i .avhengighet av vektsignalet og strømningshastig-hetssignalet,'. og. en annen strømningsreguleringsventilanordning (4) for å regulere overløpets strømningshastighet i avhengighet av kommandosignålet fra den annen styreanordning, idet den annen styreanordning (6), og -den annen strømningshastighetspåvisningsanordning (5) og den annen strømningsreguleringsventilanordning (4) utgjør en forholdsstyrekrets for forhåndsvalgt styring av oppslemningens pH.