Sakanliuotuksen ohjausparametrien optimointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tehtiin Sachtleben Pigments Oy:n Porin tehtaalle. Opinnäytetyön tarkoituksena oli hapon talteenottolaitoksen sakanliuotuslaitteiston käyttöönotto ja ohjausparametrien optimointi koeajojen avulla. Keskeisenä tavoitteena oli selvittää, millä keinoin saadaan mahdollisimman suuri osa hapon talteenottolaitoksella syntyvästä 70-prosenttisen rikkihapon sakasta takaisin liuotettua, jolloin kuivaneutralointiin johdettavaa sakkamäärää voidaan vähentää ferrosulfaatin määrän kasvaessa. Asetettuun päämäärään pyrittiin järjestämällä useita koeajojaksoja. Koeajot toteutettiin heinä- lokakuun välissä 2008 eri pituisina koeajojaksoina liuottamalla 70-prosenttisen rikkihapon sakkaa 22-prosenttiseen rikkihappoon ja syöttämällä liuos uuteen panoskiteytyslaitokseen. Koeajojen aikana otettiin näytteitä prosessiliuoksesta tarvittavien laskenta-arvojen saamiseksi. Jokaisen koeajovaiheen jälkeen tehtiin muutoksia prosessin ajo-ohjearvoihin koeajosta saatujen tulosten ja kokemusten perusteella. Työn alussa selvitetään tutkimuksen ajankohtaisuuden taustaa ja kuvaillaan työssä käytettyjä tutkimusmenetelmiä. Tämän jälkeen esitetään saadut tutkimustulokset ja niiden pohjalta tehdyt päätelmät. Tutkimustulosten avulla laadittiin taulukot ja laskelmat kuvaamaan koeajojen tuottamia tuloksia. Koeajojen kannalta keskeisimmät tulokset saatiin näytearvoista ja raporteista laskemalla sekä koeajoissa esiintyneiden ongelmien syitä analysoimalla. Tarvittavia tietoja poimittiin myös prosessin hallintajärjestelmän tietokannasta. Saatujen tulosten mukaan kaikki 70-prosenttisen rikkihapon sakka voitaneen takaisinliuottaa suunniteltujen ja ehdotettujen muutostöiden jälkeen. Kiteytyslaitoksen raudansaanto oli ensimmäisellä koeajojaksolla 49 % ja viimeisellä koeajojaksolla se oli 58 %. Raudan saanto parani 9 %.

This thesis was made for Sachtleben Pigments Ltd Pori plant. The purpose of the thesis was to start the filter cake dissolving process equipment at the sulphuric acid recovery plant, and to optimize the guiding parameters through trial runs. The main objective was to find out the means to dissolve the major part of the 70 % sulphuric acid filter cakes, at which point the amount of filter cakes fed to dry neutralization can be diminished as the amount of ferrous sulphate increases. To achieve the objectives several series of trial runs were organised. The trial runs were carried out between July and October 2008 as trial runs of variable lengths of time. The filter cakes of 70 % sulphuric acid were dissolved into 22 % sulphuric acid and the liquid was fed to the new batch crystallization plant. During the trial runs samples of the process liquid were taken to obtain the necessary calculation data. After each period of trial runs, with the help of the acquired data and experiences, changes were made to the control values of the process. At the beginning of this study, the background of the project is explained and the used study methods are described. After this the gathered research results and conclusions are presented. All the charts and calculations were created with the help of the research results. The main results of this project were acquired by calculating from sample values and by analysing the causes of problems detected during the trial runs. Data was also obtained from the data bases of the process control system. According to the results achieved, all the filter cakes of 70% sulphuric acid might be re-dissolved, after the planned and proposed changes. The iron yield of the crystallization plant was 49 % during the first trial run period, and during the last trial run period it was 58 %. The iron yield was improved by 9 %.