拜尔法氧化铝生产计算手册

拜尔法氧化铝生产计算手册内容摘要：

K: 苛性比值。 是铝酸钠溶液的重要特性函数之一 ,是溶液稳定程度的参数，与碳分分解和种分分解密切关系。 它 是溶液中所含的苛性氧化钠 ( Na2O 苛 )与氧化铝分子数的比值。 6 4 1 0 2/ 62/ 322322  OAL ONaOAL ONaak 荷 式中 Na2O 苛 , Al2O3 －－ 分别为溶液中 Na2O 苛与 Al2O3 的含量，克 /升； 式中 Na2O 苛 , Al2O3 －－ 分别为溶液中 Na2O 苛与 Al2O3 的含量，克 /升； 62 . 102 －－－ 分别为 Na2O 与 Al2O3 分子量。 从公式可见，苛性比值在数量上等于溶液中的 Na2O 苛 和 Al2O3 的重量比与系数 的乘 积。 （ 2） A/S:铝硅比。 铝土矿、赤泥等固体物料或各种溶液中所含 Al2O3 和 SiO2 重量比。 在固体物料中 %100(% )(% )2 32  SiOOALSA 在各种溶液中 %100)/( )/(2 32  LgSiO LgOALSA 式中： Al2O3 (％ ) 、 SiO2 (％ ) －－－分别为各种物料中 Al2O3 和 SiO2 的百分含量，％。 Al2O3 (g/l)、 SiO2 (g/l)－－－分别为各种溶液中 Al2O3 和 SiO2 的浓度， g/l。 各种溶液的铝硅比 A/S 又叫硅量指数，脱硅所产精液的 A/S 又叫脱硅指数。 （ 3） L/S 和固含 ： L/S 称液固比，即各种浆液中液体和固体的重量比。 固含为单位 浆液体积 内的固体含量，单位为克 /升或公斤 /米 3。 即浆液中液体与固体之比 重量与重量之比。 即浆液中液体重量与固体重量之比。 )液浆固 浆固液 （ ）－（＝固体重 固体重泥浆重＝固体重液体重＝ ddd dddSL  式中 d 浆－－－液相的比重 d 固－－－固相的比重 d 浆－－－浆液的比重 体积重量比。 即浆液中溶液的体积与固体重量比。 主要用于熟料溶出时，根据浆液中溶液的体积和固体的重量比，计算 1 升调整液应加入的熟料量。  重量比SLSL  247。 固d 压缩液固比 (L/S)压：取一定体积 (如 100 厘米 3)的泥浆，经过一定时间的静止压缩沉 降后，压缩赤泥中的液固比叫压缩液固比。 为公式 d 浆换算或压缩泥浆比重即得液固比的公式： )( 液压浆固 压浆固液 － ）－（压缩＝ ddd dddSL 式中 d 压浆－－－压缩泥浆比重 d 压浆 － 浆浆100 .100 dd 固含。 即 1 升浆液中所含固体的重量， g/l。 注：浮游物含量概念同固含。 主要指 1 升铝酸钠溶液所含悬浮物的量， g/l   1000/  vwlg固含 注：式中： w 固体的重 量， g v 浆液的体积， l 或：固含：11000＋ 浆SL d 式中： L/S 重量比之液固比 d 液组成浆液之溶液比重 d 固组成浆液之固体比重 (4)含水率：即含水固体物料中，水份含量的重量百分比。 亦称附着水水份。 含水率 %＝ 100含水物料量 水量 （ 5）细度：即采用不同筛目，将干燥的固体粒子过筛后，筛上残留与固体粒子重量之百分比。 细度 %＝ 100wg 式中： g－筛上残留 物的质量， g w－试样的质量， g （ 6） [CaO]/[TiO2] :CaO 与 TiO2 的分子比。 ( 分子式外面加 [ ]，表示克分子或分子数。 )     TiOC a OTiOC a OTiOC a O 式中 CaO、 TiO2－－－分别为矿石或赤泥中 CaO 和 TiO2 的百分含量 .％ 当 [CaO]/[TiO2]=2 时 . 22 2 TiOTiOCa O  当 [CaO]/[TiO2]＝ 时 22 TiOTTiOC a O  （ 7）高压溶出的配料 设循环母液 中的 Na2Ok 浓度为 nk 克 /升， Al2O3 浓度为 a 克 /升 矿石中 Al2O2 含量为 A％ SiO2 含量为 S％ TiO2 含量为 T％ 当溶出以后的α k＝ 时，则母液中的有效碱浓度为 Nk－ a 克 /升： 如预期溶出赤泥中的 A/S＝ b， N/S＝ d，则每 1000 公斤铝矿石中将有 (AbS) 10 公斤 Al2O3 进入溶液，需配碱 (AbS) 10 公斤，赤泥中损失碱 10dS 公斤，共需配循环母液： 310 mank dsbsA  即 dank dsbsA 10 吨 式中 d 母－ －－循环母液比重 当 [CaO]/[TiO2]＝ 时 1 吨矿石需配石灰 式中 C－－－石灰中 CaO 的含量，％ 则配料 母dank dSbSASL 10247。  ＋ 这就是当溶出α k 时的配料公式。 在一车间现行配料中，把公式作了如下简化： ⑴设母液比重≈。 ⑵设石灰添加量为矿石量的 10％，即令 ＝ ； ⑶根据操作规程要求α k ～ A/S＝ ～ ，将公式中 bS 和 dS 简化为一个系数 K， K＝ ～ 因此配料公式为： KankASL  247。 = ankA 说明： ⑴如矿石中 Al2O3 量为 70％， SiO2 7％， TiO2 4％，则公式中的 A＝ 70， S=7， T=4； ⑵石灰加入量为矿石量的 10％时， [CaO]与 [TiO2 的分子比大于。 ⑶生产上可按 K＝ 计算，编算配料单，并定时根据溶出矿浆α k 于或低于指 标 定值的情况，在 ～ 的范围内以减小或增大 K 值 (一般说，矿石 A/S 较高时，其 K 值偏 小 )的办法进行调整。 ⑷不同溶出α k 赤泥 A/S 和 N/S 情况下的配料公式 {[CaO]/[TiO2＝ ]为      aknkCT ddSakbSASL   ＋ 母 式中α a－－－预期溶出液α k； －－－当溶液α k＝ 1 时， Na2Ok 与 Al2O3 的重量比，其它符号意义同上。 例三：设矿石中 Al2O3 含量为 70％， SiO2 含量为 7％， TiO2 含量为 4％，石灰中 CaO 含 量为 85％， 循环母液比重 ，其中 Na2Ok 和 Al2O3 和浓度分别为 280 克 /升和 140 克 /升， 预期溶出赤泥 A/S b＝ 2， N/S d＝ (溶出液α k＝ ～ )， k 值按 计算，试 分别按公式 (23)和 (24)求溶出配料 L/S。 解：按公式 (23)计算得 母dank dSbSASL 10 247。  ＋ 1 4 02 8 0  247。 85   按公式 (24)计算得： 4 02 8 0 SL （ 8）碱比 [N]/[A]＋ [F]－ －－干生料中 Na2O 与 Al2O3 和 Fe2O3 之分子比，简写为 N/R。 生料浆 N/R＝      160102 62/ 3232 2 OFeOAL ONaFA N  熟 料 N/R＝   AF NsKN 熟料 F/A＝    102160 AFAFAF 式中 Na2O、 Al2O Fe2O3－－－分别为 Na2O、 Al2O Fe2O3 的百分含量，％； 6 10 160－－－分别为 Na2O、 Al2O Fe2O3 的分子量。 （ 9）钙比 [C]/[S]：干生料或熟料中 CaO 与 SiO2 的分子比。   22  真钙比 [C]/[S]：   S TCSC 式中 CaO、 SiO2－－－分别为干 生料或熟料中 CaO 和 SiO2 的百分含量，％； 5 60－－－分别为 CaO、 SiO2 的分子量。 （ 10）石灰石分解率η (％ )： %1004456 石灰石灰石－石灰中灼减＝C a OC a O 5644112 石灰石石灰石灰石石灰石灰石灰石 －＝CCCCOCC 式中 C 石灰石－ －－石灰石中含 CaO 量，％； C 石灰－－－生石灰中含 CaO 量，％ CO2 (石灰中灼碱 )＝－－石灰石中 CO2 含量〖 CO2 石灰中灼碱 )＝ C 石灰石 44/55〗，％； 4 56－－－分别为 CO2 与 CaO 的分子量。 （ 11）石灰产出率 Q： 即每吨石灰石产石灰量 (吨 )，如不考虑焦炭灰份量，则： %100石灰石灰石CCQ 符号意义同上： （ 12）石灰炉产 CO2 量Ｖ CO2 Ｖ CO2＝ (Ｖ CO2 石灰石＋Ｖ CO2 焦炭 ) 90％ Ｖ CO2 石灰 石＝Ｗ石灰石 C 石灰石％η石灰石％ 247。 CO2 浓度％； ＝Ｗ石灰石   石灰石灰石CC247。 CO2 浓度％ Ｖ CO2 焦炭＝Ｗ焦炭 C 炭 ％η炭然 247。 CO2 浓度％ 式中 Ｖ CO2－－－石灰炉产 CO2， (千米 3)； Ｖ CO2 石灰石－－－石灰石分解产 CO2， (千米 3)； Ｖ CO2 焦炭－－－焦炭燃烧产 CO2， (千米 3)； 90％－－－石灰炉 CO2，收率，％； Ｗ石灰石－－－ 入炉合格石灰石量，吨； C 石灰石－－－石灰石中 CaO 含量，％； η石灰石－－－石灰石分解率，％； C 石灰－－生石灰中 CaO 含量，％； Ｗ焦炭－－入炉焦炭量，吨； 4 12－－－ CO2 分子量和 C 的原子量； C 炭－焦炭中固定炭含量，％； η炭然 －－焦炭燃烧程度，％； －－－在标准状况下，克分子 (或吨分子 )气体所占的体积，单位为升 /克分子或 (千米 3)/吨分子 . （ 13）烧结法配料 烧结法配料考虑的指标有 A/S、 C/S、 N/(A＋ F)和含水率 .生料浆在烧结过程中加入了煤灰，同时 各成份不一定按同 样的比例损失，因此生料浆和熟料的 A/S、 C/S、 N/(A＋ F)各有一定的差值，应经常 根据现场的差值和技术操作规程对熟料成份的要求，调整生料浆中各比值 . 现以 N/R＝ 、 C/S＝ 、 A/S＝ ，作生料浆配料计算示例。 为避免解复杂的联立方程，计算上作一定的简化。 我们不考虑石灰石 (或石灰 )中的 Al2O3 和 Fe2 含量，将碱比按提高 即 计算；在计算A/S 时不考虑石灰石中的 SiO2，将 A/S 按提高 即 计算： 假定物料成份如下： 名称 成份 % Al2O3 SiO2 Fe2O CaO Na2 H2 比 重 碱赤泥浆 55 矿 石 57 石 灰 石 51 碱 粉 根据上述成份，以 100 米 3 赤泥浆为基础进行物料计算，碱赤泥浆中： 水量 100 ＝ 吨 固体 100 － ＝ 吨 其中 Al2O3 ＝ 吨 SiO2 ＝ 吨 Fe2O3 ＝ 吨 CaO ＝ 吨 Na2O ＝ 吨 若要求 A/S＝ ，配入矿石量为 X，则： xx X＝ 吨 吨矿石中各成份重量为： Al2O3 ＝ 吨 SiO2 ＝ 吨 Fe2O3 ＝ 吨 附着水 ＝ 吨 (=)) 将 100 米 3 碱赤泥浆和 吨矿石中各成份相加： Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO Na2O H2O 干料 碱赤泥浆 矿 石 混 矿 石灰石中有效 CaO 量： CaO 效 =51 (% )  需配入 CaO 量：  需配入石灰石量： 吨＝ 附着水：  式中 5 3－－－石。