氧化铝生产计算手册 - 图文(3)

2019-04-08 17:34

SiO2含量为S% TiO2含量为T%

当溶出以后的αk=1.645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(A-bS)×10公斤 Al2O3进入溶液,需配碱(A-bS)×10公斤,赤泥中损失碱10dS公斤,共需配循环母液:

A?bs?dsnk?a?10m3

A?bs?dsnk?a?10d 吨

式中d母---循环母液比重 当[CaO]/[TiO2]=2.5时 1吨矿石需配石灰1.75T/C.吨 式中C---石灰中CaO的含量,% 则配料

LS?A?bS?dSnk?a?10d母÷?1+??1.75??C?

这就是当溶出αk 1.645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≈1.4;

⑵设石灰添加量为矿石量的10%,即令 1.75T/C=0.1;

⑶根据操作规程要求αk 1.58~1.62

A/S=1.8~2.2,将公式中bS和dS简化为一个系数K, K=0.8~0.9

因此配料公式为:

LS?Ank?a?10?1.4K÷1.1=12.7k

Ank?a

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2.5。

⑶生产上可按K=0.85计算,编算配料单,并定时根据溶出矿浆αk 于或低于指标 定值的情况,在0.8~0.9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αk 赤泥A/S和N/S情况下的配料公式{[CaO]/[TiO2=2.5]为

LS??0.608?A?bS?ak?dS??10d母

?1+1.75T/C???nk?0.608?ak?式中αa---预期溶出液αk;

0.608---当溶液αk=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1.4,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=0.4(溶出液αk=1.58~1.62),k值按0.85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

LS?A?bS?dSnk?a?10d母÷?1+??1.75T??C?

?70?2?7?0.4?7280?1401.75?4????5.4?10?1.4÷?1?85??按公式(24)计算得:

LS?12.7?0.85?70280?140?5.4

(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=

?N???A???F?Na2O/62AL2O3102?Fe2O3160

F熟 料N/R=

N?0.658K?Ns0.638F?A?1.645 熟料F/A=

?F???A?F160??0.638AA102

式中Na2O、Al2O3、Fe2O3---分别为Na2O、Al2O3、Fe2O3的百分含量,%; 62、102、160---分别为Na2O、Al2O3、Fe2O3的分子量。 (9)钙比[C]/[S]:干生料或熟料中CaO与SiO2的分子比。

?C???S?CaO/56SiO2/60?1.07CaOSiO2

真钙比[C]/[S]:

?C????S???C?0.7TS?1.07

式中CaO、SiO2---分别为干 生料或熟料中CaO和SiO2的百分含量,%; 56、60---分别为CaO、SiO2的分子量。 (10)石灰石分解率η (%):

CaO石灰石-石灰中灼减?5644?100% ?=1?C石灰石C石灰2石灰CaO

石灰1-=C石灰石C石灰4456

?CO

C石灰石?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〗,%; 44、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: QC石灰石C石灰?100%

符号意义同上: (12)石灰炉产CO2量VCO2

VCO2=(VCO2石灰石+VCO2焦炭)×90%

VCO2石灰石=W石灰石×C石灰石%×η石灰石%×

1? =W石灰石×????C石灰石?22.4??C石灰?44?22.444÷CO2浓度%;

÷CO2浓度%

22.412 VCO2焦炭=W焦炭×C炭 %×η炭然×÷CO2浓度%

式中 VCO2---石灰炉产CO2,(千米3); VCO2石灰石---石灰石分解产CO2,(千米3); VCO2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;

44、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,%;

22.4---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)/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=0.99、C/S=2.15、A/S=2.8,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0.01即1.00计算;在计算A/S时不考虑石灰石中的SiO2,将A/S按提高0.25即3.05计算: 假定物料成份如下: 名称 碱赤泥浆 矿 石 石 灰 石 碱 粉 Al2O3 20.5 57 SiO2 9.0 13.1 3.0 Fe2O 4.0 2.40 成份% CaO 9.0 51 Na2 22.0 57.0 H2 55 2.5 2.0 比 重 1.47 3

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 100×1.47×0.55=80.85 吨 固体 100×1.47-80.85=66.15 吨 其中 Al2O3 66.15×0.205=13.56 吨 SiO2 66.15×0.09=5.95 吨 Fe2O3 66.15×0.04=2.65 吨 CaO 66.15×0.09=5.95 吨

Na2O 66.15×0.22=14.55 吨 若要求A/S=3.05,配入矿石量为X,则:

0.57x?13.560.131x?5.95?3.05 X=26.91吨

26.91吨矿石中各成份重量为:

Al2O3 26.91×0.57=15.13 吨 SiO2 26.91×0.131=3.52 吨 Fe2O3 26.91×0.024=0.66 吨 附着水

26.910.975× 0.025=0.69吨 (0.975=1-0.025))

将100米碱赤泥浆和26.91吨矿石中各成份相加: 碱赤泥浆 矿 石 混 矿 Al2O3 13.56 15.13 28.69 SiO2 5.95 3.52 9.47 Fe2O3 2.65 0.66 3.31 CaO 5.95 5.95 Na2O 14.55 14.55 H2O 80.85 0.69 81.54 干料 66.15 26.91 93.06 3

石灰石中有效CaO量:

CaO效=51-2.151.07?3.0?51?6.03?44.97(%)

需配入CaO量: 9.47×

2.151.07?5.95?13.08吨

需配入石灰石量:

13.080.4497=29.09吨

附着水:

29.090.98?0.02?0.57吨

式中 51、3---石灰石中CaO和SiO2含量,%; 9.47、5.95---混矿中SiO2和CaO的重量,吨; 2.15---要求的钙比;

1.07---为SiO2与CaO分子量之比值; 2---湿石灰石中附着水量,%;

石灰石(或石灰)中含有Al2O3和Fe2O3,但未作分析,因此计算混矿配碱份量时,应把碱比 提高0.01,而按1.0计算,则:混矿需配入的Na2O为:N

3.31??28.69n?????1.0?62?14.55?4.18吨160??102

式中 28.69~3.31---分别为混矿中Al2O3与Fe2O3的重量,吨; 需配入碱粉量:

4.180.57?7.33吨

式中 0.57---碱粉中Na2O含量,%; 因而得入磨物料各成份重量,计算如下表 物料名称 碱赤泥浆 铝 矿 石 石 灰 石 Al2O3 13.56 15.13 SiO2 5.95 3.52 0.87 重 量 (吨) Fe2O3 CaO Na2O 2.65 5.95 14.55 0.66 14.84 4.18 H2O 80.85 0.69 干 料 66.15 26.91 29.09 注: 3100米已配入煤


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