JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Tässä diplomityössä pyrittiin selvittämään, voidaanko metallien saostusprosessin rikkihappopitoisuutta mitata jatkuvatoimisesti johtokykyä hyödyntämällä. Lisäksi työssä selvitettiin, onko mahdollista parantaa niin rikkihapon syötön hallittavuutta, kuin mittauslaitteen hyötyä operointiteknillisillä muutoksilla ja rikkihapon syötön lämpötilaa muuttamalla. Tutkimuskysymyksiin pyritään vastaamaan toteuttamalla sopivia koeajoja ja syöttölämpötilan osalta laskennallisesti.

Tutkimustulosten pohjalta voidaan sanoa, että mittauslaitteen sijoituspaikalla on merkitystä mittaustulokseen, mutta prosessiolosuhteilla ei ole merkittävää vaikutusta laitteen mekaaniseen kulumiseen. Sen sijaan metallisulfaattisakalla on taipumus tukkia sensorin päätä. Johtokykyyn perustuva pitoisuuden mittaus on lupaava työkalu jatkuvatoimiseen rikkihapon pitoisuuden määrittämiseen. Suodoshapon operointiteknillisillä muutoksilla oli odotettua parempi vaikutus niin kiteytysprosessin hallintaan, kuin potentiaaliseen mittauslaitteen maksimaaliseen hyödyntämiseen. Tarkentavien lisätutkimusten jälkeen, tulisi johtokykyyn perustuvan rikkihapon pitoisuusmittausta vahvasti harkita osaksi peittaushappojen regenerointiprosessia. Niin mittauslaitteen käytettävyyttä, kuin kiteytysprosessin hallintaa parantanut operointitekninen muutos sekä rikkihapon saattolämmitys tulisi harkita pysyväksi osaksi prosessia. Jatkuvatoimisen mittarin pitoisuustiedon hyödynnettävyyttä kiteyttimeen syötettävän rikkihapon määrää ohjaavana parametrina tulisi tarkastella jatkossa.

Optimization of the crystallization process in the recovery of pickling acids

Abstract

This thesis aimed at investigating whether the sulfuric acid concentration in the precipitation process of metals can be measured continuously utilizing conductivity. Thesis also investigated, can the manageability of sulfuric acid input as well as the measuring device’s utility be improved with changes to the operative actions and alternations to the temperature of sulfuric acid. These research questions are addressed through a proper set of test runs and calculations of input temperature.

Based on these research methods the thesis concludes that the placement of the measuring device affects the measuring results, but the process conditions do not affect the mechanical wear of the device. However, the metal sulfate precipitate tends to clog the closed sensor’s head. This conductivity-based measuring offers a promising tool for continuous sulfuric acid concentration measurement. Changes to the operative actions regarding filtration acid proved to be more beneficial than expected to both the crystallization process and the potential measuring device utilization. With some further research, the conductivity-based sulfuric acid concentration measuring should be highly considered to be implemented in the regeneration process of pickling acid. Similarly, the changes to operative actions which had positive impact on the crystallization process and the sulfuric acid trace heating should both be considered as a permanent part of the process. Additionally, the output of the continuous measuring device should be examined in the future as a parameter that regulates sulfuric acid input in the crystallizer.