新氧化鐵紅硫胺法中pH控制的解決方案

新氧化鐵紅硫胺法中pH控制的解決方案
“氧化鐵紅作為一種顏料，廣泛應用于工業(yè)、民用的各個領域。我公司為了充分利用礦
粉焙燒后生成的三氧化二鐵，應用改良的氧化鐵紅硫胺法將其制作成氧化鐵紅。氧化鐵
紅中的氧化合成反應階段與pH值密切相關，pH值的測定和控制是整個產(chǎn)品好壞的關鍵。
采用人工測量的方式無法保證pH值的實時性和實現(xiàn)自動控制，因此選擇適合的工業(yè)在線
pH計就成為該工藝控制zui重要的環(huán)節(jié)。”
—— 河南中原黃金冶煉廠有限責任公司 梁輝

新氧化鐵紅硫胺法中pH控制的解決方案
pH計選型的難點河南中原黃金冶煉廠是中國的專業(yè)化黃金冶煉、精煉加工企業(yè)，位于中國zui大產(chǎn)金地之一的小秦嶺地區(qū)，是國內采用漿式進料硫酸化焙燒工藝的專業(yè)化黃金冶煉企業(yè)，擁有國內的金銀精煉技術和zui大的萃取 ——電積生產(chǎn)陰極銅能力以及具有自主知識產(chǎn)權的酸浸渣綜合利用生
產(chǎn)氧化鐵紅（鐵黃）技術。pH計選型面臨的主要技術難點是：高溫，反應溫度在95?C，長期連續(xù)使用。
■ pH值控制范圍窄，2.7±0.1 pH?！?漿狀物料中主要成分：Fe2O3以固體形式存在，離子形式存在的有H+、SO42-、Fe2+、NH4+,其中NH4+、SO42-含量非常高。NH4+對電極影響很大，會造成電極中毒，F(xiàn)e2O3平均粒徑0.3μm，附著力強，極易污染電極，堵塞隔膜?！?氧化合成反應在7米深的反應
釜中進行，內有加熱盤管和攪拌裝置，取樣點的選擇比較困難。一年選型 zui終確定調查國內氧化鐵紅行業(yè)，我們發(fā)現(xiàn)尚無相似條件下應用良好的先例，于是進行了市場產(chǎn)品試驗。我們先后將國內外的12家工業(yè)在線pH計生產(chǎn)廠商的20款各種形式、結構的在線pH計做現(xiàn)場試驗，前后經(jīng)過長達1年時間的選型試驗，zui終選用了梅特勒-托利多公司生產(chǎn)的由HA465-50-90-T-S7電極、M300變送器及InFit764護套組成pH在線測量系統(tǒng)。梅特勒-托利多pH在線測量系統(tǒng)的特點■ 在液體雙鹽橋電極內打入2.5Bar的相對壓力，使電解液只能向外流出。這樣一來，既清潔了隔膜、防止堵塞，其較大的內壓也阻止了被測
介質中的離子反滲進入電極內部，防止電極中毒?！?該電極玻璃膜不易結垢，有一定自清潔能力，9816參比電解液流失速度慢，平均4個月才補充一次。該電極和M300變送器還有一個優(yōu)點是我們決定用的重要原因。由于需要40套相同pH計，所以電極的校驗非常重要。在室外，由于天氣、溫度等原，尤其在冬天氣溫低于0?C情況下，很多pH計在現(xiàn)場無法完成準確的校驗，甚至有些都無法進行。因為是工業(yè)在線pH計，信號電纜穿管布線，且連線較多，如果每次把全套pH計拆回實驗室校驗，不僅工作量較大，而且頻繁拆線也會增加不必要的故障。因此選擇一款電極和信號電纜能夠分體，并且具備手動輸入零點和斜率功能的變送器成為了我們產(chǎn)品選型的重要考慮點。當時市場上同時具備上述兩點要求的pH計并不多，再考慮到電極對被測漿液的適用性，梅特勒-托利多公司的這套電極就幾乎成為了我們*的選擇。實際使用情況事實證明，這套pH計的使用、維護的確非常方便。我們用2臺M300變送器作標準表放在實驗室，需要校驗時，只要從現(xiàn)場方便地拆下電極本體，不需拆線，把電極在實驗室用標準表校驗后記下零點和斜率，到了現(xiàn)場，只要裝上電極，把該電極在標準表校驗后的零點和斜率輸入現(xiàn)場表即可，非常方便。因為校驗工作在實驗室進行，所以校驗的準確度也得到了很好的保障，至于現(xiàn)場和做標準表的M300變送器所產(chǎn)生的相對誤差，由于變送器本身性能穩(wěn)定、可靠，這個誤差就相對可以被忽略了?，F(xiàn)場的37套pH計經(jīng)過此方法校驗和維護，大大減輕了我們的工作量，提高了校驗準確度，
得到了現(xiàn)場維護人員的充分好評。其間我們還使用過InPro4800電極，這是一款凝膠電極，它所出現(xiàn)的問題是，在使用過程中的溫度變化會造成凝膠的熱脹冷縮，或者是電極中的空氣造成熱脹冷縮，從而使電極產(chǎn)生了一種呼吸現(xiàn)象，通過隔膜在熱的時候把凝膠推出去一些，冷的時候把外界液體吸入一部分，這種溫度交替變化造成凝膠參比液不斷被置換掉，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是明顯可以觀察到凝膠參比液的減少和增多，然后本來像膠水一樣緩慢流動的凝膠參比液慢慢地變成像水一樣自由流動。因此電極使用了半個月就失效了。而37支HA465電極經(jīng)過1年的使用，其中包括每15天定期保養(yǎng)一次，隔膜還保持比較清潔的狀態(tài)，玻璃膜未出現(xiàn)明顯的老化，電極的響應速度還比較快，其斜率校準常數(shù)S不低于96.2%，零點偏移校準常數(shù)Z平均保持在6.995-7.1之間。目前，在實際應用中，氧化鐵紅的反應在7米深的反應釜中進行，底部有加熱盤管和攪拌裝置，pH測量采用被測漿液從反應釜中部抽出來，用泵打到釜頂，經(jīng)過pH計流通池，再返回釜內，被測漿液經(jīng)過一定的降溫，平均保持在65?C。該pH在線測量系統(tǒng)經(jīng)過1年時間的連續(xù)使用，被證明使用方便、性能可靠，電極的重復性、穩(wěn)定性均比較理想，滿足了該工藝對pH參數(shù)的測量控制需求。新氧化鐵紅硫胺法中pH控制的解決方案
梅特勒托利多-中國