碱 粉 生 料 浆 28.69 10.34 3.31 20.79 18.73 82.11 7.33 129.48 生料浆各项指标复核如下: 铝硅比 A/S =碱比
NA?F28.6910.34?2.79
?0.3020.281?0.021?1.00=
18.73/6228.69/102?3.31/160?1.07?2.15
钙比 C/S=
20.7910.34
水份 H2O=
82.1182.11?129.48?38.8% 可知计算无误,即可按管磨35吨/时(指可磨出普铝矿石和石灰石)填写配料单
烧结法配料单
物料名称 碱赤泥浆 铝矿石(湿) 石灰石(湿) 碱 粉 配 料 比 100米3 27.6吨 29.66吨 7.33吨 362.5米3 100吨 107.5吨 26.6吨 小时下料量 61.2米3 16.9吨 18.1吨 4.5吨 具指标为:碱比=1.00(末考虑石灰石中的Al2O3和Fe2O3); 钙比=2.15; 铝硅比=2.8; 水份=38.8%.
料浆各项指标复核如下: 铝硅比 A/S=
28.6910.34?2.79
?0.3040.281?0.021?1.00碱比 N/(A+F)=钙比 C/S=水份H2O=
20.7910.3418.73/6228.69/102?3.31/160?1.07?2.15
82.1182.11?129.48?38.8%(14)拜尔法溶出率:在高压溶出过程中溶出的Al2O3量为矿石中Al2O3含量的百分数。 ①理论溶出率η
A
理: 假定在理想的溶出条件下,铝土矿中的氧化硅完全生成
Na2O.Al2O3.1.7SiO2.nH2O且其在铝酸钠溶液中的溶解度取作零,其它杂质对氧化铝的损失无所影响,此时计算的溶出率为理论溶出率。
η
A理=
A?1.0?SA(A/S)矿-1?100?100%(A/S)矿
式中 A、S---分别为铝土矿中Al2O3和SiO2的含量,%; 1.0---由于生成Na2O. Al2O3.1.7SiO2,nH2O,
其中Al2O3和SiO2的重量比为1; (A/S)矿---矿石铝硅比;
②初溶出率---η
A初
假定在溶出过程中,溶液中的SiO2全部进入溶出赤泥时计算出的Al2O3溶出率叫初溶出率.
η
A初=
(A/S)矿?(A/S)溶赤(A/S)矿?100%
式中 (A/S)矿---矿石铝硅比; (A/S)溶赤---溶出赤泥铝硅比.
③净溶出率η
η
A净:通过高压溶出及赤泥分离洗涤过程后计算出的
Al2O3溶出率叫净溶出率.
A净=
(A/S)矿?(A/S)末赤(A/S)矿?100%
式中 (A/S)末赤---末次洗涤赤泥中的铝硅比.
由于在分离及赤泥洗涤过程中有进一步的脱硅作用,末次洗涤赤泥A/S一般小于溶出赤泥A/S.所以按上述方法计算出的ηA净要大于ηA初.在我厂生产流程中,烧结法硅渣进入拜尔赤泥洗涤系统,与拜尔赤泥混合,所以根据末次洗涤算出的ηA净是没有意义的.实际中往往用分离赤泥(A/S)代替末次洗涤赤泥(A/S),作近似计算,由此算出的溶出率叫做分离溶出率。 ④相对溶出率η
A相:即实际溶出率与理论溶出率的百分比.
设实际溶出率按分离赤泥A/S计算,则相对溶出率为:
η
A相=
(A/S)矿-(A/S)分赤(A/S)矿-1?100%
因为溶出率不但决定于赤泥A/S,同时也决定于矿石A/S、矿石A/S不是溶出条件所能控制的,所以用相对溶出率η
A相这个指标更能反映出溶出结果的好坏。.
(15)循环效率:每1升(或1立方米)循环母液在一次作业周期中所生产的Al2O3量(克数或公斤数)叫循环效率,具体来说就是在拜耳法生产中,利用循环母液在高温下溶出铝土矿中的氧化铝,而后又在低温低浓度添加晶种的情况下析出Al(OH)3,而母液经过蒸发浓缩到循环母液原来的成份,这样一个循环过程称为一次作业周期,也称拜耳法循环。循环效率是是分析拜耳法作业效果和改革途径的两项重要指标。
设循环母液中Al2O3力Na2Ok的浓度分别为a母 、n母 /克/升;循环母液苛性比为α母 ;高压矿浆(溶出液)中Al2O3和Na2Ok的浓度分别为a溶 、n溶 、其苛性比为α溶, 则循环母液中每公斤Na2Ok结合的Al2O3量为:
每米3循环母液在溶出过程中溶出的Al2O3量为:
E =n母??1.645?a溶-?11.645?1?a母-a溶?645n母?-=1.645n母??=1、???a溶a溶?a母?a溶?a母??
从公式可见,循环母液中浓度n母 越高,苛性化系数α母 越高,高压矿浆苛性化系数α溶 越低,循环效率越高,而高压溶出矿浆苛性比的影响大于循环母液苛性比的影响,另外,很容易知道: (16)原矿浆在高压溶出器机组内的停留时间。 τ=
m?v容??k?v进
式中 m---每个机组中溶出器个数; V容---每个溶出器的容积,米;
η---满罐率,或容积利用系数,%;依操作情况而异,一般在70~90%; к---由于冷凝水的加入及矿浆温度的升高,使矿浆体积增加的系数; V进---原矿浆进料量,米/时;
假定每米3原矿浆消耗蒸汽0.24吨,240℃左右水的比容为1.22米3/吨,原矿浆从90℃左右升高到溶出温度,体积膨胀10%,此时的к值为 к=1.1+0.24×1.22=1.4 (17)矿浆稀释比。
待稀释矿浆(自蒸发后矿浆)中每米3铝酸钠溶液在稀释时所需加入的洗液量。
g =
A自-A稀A稀-A洗3
3
式中 A自---经自蒸发后的铝酸钠溶液中的Al2O3浓度,克/升; A稀---预期稀释后铝酸钠溶液中的Al2O3浓度,克/升; A洗---赤泥洗液中的Al2O3浓度,克/升; (18)拜耳法洗液量的计算。
G = Vψ? 米3/小时.....................................(52) 式中 V---高压溶出进料量,米3/小时;
ψ---换算系数,每米3原矿浆所生成的待稀释矿浆中的铝酸钠溶液的体积,经统计 ψ=0.91~0.93; ?G---稀释比;
(19)拜耳法高压赤泥产出率计算。 ⑴原矿浆中每吨固体产赤泥量:
Q1 =
S固S分赤?K吨/吨
式中 S固---原矿浆(固体)中的SiO2含量,%; S
分赤
---分离赤泥中SiO2的含量,%;
k---修正系数,考虑到在原矿浆磨制与贮存过程中有一部份SiO2进入溶液, 使计算赤泥产出量偏低k值约为1.04。 ⑵每米3原矿浆赤泥量:
Q2 =
S固S分赤?K?固含(公斤)
式中 固含---每米3原矿浆中的固体含量,公斤/米3; ⑶每小时产赤泥量:
S固
Q = ─── ×k×V×固含 (公斤) S分赤
式中 V---每小时原矿浆进料量,米/小时;
说明:①矿石取样及计量准确性不如原矿浆,赤泥计量以原矿浆为基准。
②从溶出赤泥至分离赤泥有进一步的脱硅作用,而末次洗涤赤泥中混进了烧结法硅 渣,故我们只计算分离赤泥。
③因为矿石和赤泥的灼碱量不同,且矿石溶出以后,经历一系列化学变化,所以: 矿石量 - 溶出Al2O3量≠赤泥量 (20)矿浆冲淡。
⑴从母液至原矿浆的冲淡率:由于矿石附着水,泵盘根冷却水、刷磨水及其它污水的 混入,至使原矿浆浓度低于循环母液浓度,其冲淡率为: η1 =
式中 NT母---母液中全碱浓度,克/升;
NT原矿(液)---原矿浆液体中全碱浓度,克/升;
N1---从原矿浆中每米3液体部分转入固体中的Na2O量,历年约为1公斤/米3(预脱硅在槽中进行)。 ⑵每米3原矿浆中液体所占的体积:
NT母NT原矿(液)+N13
V =1-固含d固
式中 固含---每米3原矿浆中的固体含量,公斤/米3; d固---固体比重可取3150公斤/米。 ⑶进入赤泥中的碱量:
如果我们不考虑石灰石和矿石中带未知碱量,则在原矿浆制备、贮存及高压溶出整个过程中,从1米3原矿浆中进入赤泥的碱量为: N2 = 固含 ×
Sl固?N溶赤S溶赤?100?1.033
原矿浆液体部分相应的碱浓度变化为:
N =
1?固含固含d固d固3
?S固?N溶赤S溶赤?100?1.03
式中 固含---每米原矿浆中的固体含量,公斤/米;
1-固含d固3
---1米3原矿浆中之液体体积
S固---原矿浆固体中SiO2含量,%; N溶赤---溶出赤泥中Na2O含量,%; S溶赤---溶出赤泥中SiO2含量,%; 1.03---修正系数;
⑷从母液至高压矿浆的总冲淡率: 我们将进入赤泥中的碱全部并入溶出过程考虑,从公式可算出由于碱的进入赤泥致使原矿浆中液体部分碱浓度的变化为NT,从而从母液至高压矿浆的总冲淡率为:
η=
Nt母Nt原矿液?Nt原矿液?NNt自
式中 NT母、NT原矿(液)、NT自---分别为循环母液、原矿浆中的液体部分,自蒸发后的高压矿浆中的液体部分,自蒸发后的高压矿浆中的全碱浓度,克/升。 (21)原矿浆耗蒸发母液量计算(母液m3/矿浆m3) (1?固含矿浆/3150)?Nk原矿浆液275g/l)Nk蒸母(取标准浓度?0.03
(22)一精液产出率计算。(一精液m3/矿浆m3) 1、老高压机组精液产出率