辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页
含有的Al2O3在溶出后与碱相配达到（MR）量，溶所占有的碱）kg；
（MR）溶nK循V循-nK循V循——每吨成品氧化铝所需循环母液中的有效苛性碱（参与
(MR)循溶出反应的碱）量，kg；
N耗——每吨成品氧化铝的碱耗，kg，其由补充碱液来补偿；
N化——每吨成品氧化铝的Na2O化学损失量，N化=（125.365+2.643）?0.50=64.004
（kg）；
N
机
——在每吨成品氧化铝生产过程中，由于物料跑冒滴漏及赤泥附带液带走所
造成的Na2O机械损失量，kg，由已知的工艺技术条件知N机=20kg；
N成——每吨成品氧化铝中带走的Na2O量，5kg，则N耗=64.004+20+5=89.004（kg） A矿和A石、A化和N化——生产1t氧化铝所需铝矿石和石灰石中的Al2O3量、产出
的赤泥中Al2O3和Na2O的化学损失量，kg；
0.608(MR)溶（A矿+A石-A化）——生产1t氧化铝的溶出液中具有的Na2OK量，kg； N
转
——生产1t氧化铝，在溶出过程中由于铝矿石和石灰中的CO2是苛性碱（Na2OK）转变为碳酸碱（Na2OC）量，kg；.
C矿——生产1t氧化铝所需铝矿石中的CO2量，kg； C石——生产1t氧化铝所需石灰中的CO2量，kg，则N转=
=19.085（kg）
N苛——生产1t氧化铝返回溶出流程的苛化碱液中具有的Na2OK量；
N吸——生产1t氧化铝在种分过程吸收空气中的CO2而使Na2OK转化为Na2OC的
量，kg；
mC——生产1t氧化铝在种分过程吸收CO2的量为1.5kg；
NC损——生产1t氧化铝在一水碳酸钠苛化过程中的Na2OC损失量，取NC损=3kg； 所以：
N苛=19.085+2.114-3=18.199（kg）
由上述溶出过程中的Na2OK数量平衡等式得：
62 （8.259+5.285）44
辽宁科技大学本科生毕业设计 第 12 页
V循?0.608?MR?溶?A矿?A石-A化??N化?N转?N耗?N苛??MR?溶nK循??1-?MR?循?????
0.608?1.58??1171.065?3.303-147.266??64.004?19.085-89.004-18.199?1.58?240??1-??3.45??0.7399m3?
??其中个成分量如下：
Na2OK： NK循= nK循V循=240?7.339=1775.760（kg） Na2OC ： NC循= nC循V循=32?7.399=236.768（kg） CO2 ：
4444 nC循V循=?236.768=168.029（kg） 6262Al2O3： 1.645?=1.645?（MR）循nK循V循1775.760=846.703（kg） 3.45H2O： 循环母液质量（V循ρ循）—循环母液中所有溶质的质量 =7.399?1320—（1775.706+236.768+168.029+846.703） =6739.420（kg） （4）补充碱液和苛化碱液：
补充碱液：按NK补碱=N耗=89.004kg，补充碱液浓度nK补碱=440g/L计，则补充碱液的体积：V补碱=NK补碱/nK补碱=89.004/440=0.20228m3。 其中：
Na2OK：89.004kg H2O：V 补碱ρ
补碱
- NK补碱=0.20228?1430-89.004=200.259（kg）
苛化碱液：苛化碱液体积
V苛=N苛/nK苛=18.199/100=0.18199（m3）
考虑到苛化率η
苛
90%，则进入苛化工序的Na2CO3·H2O中应有的Na2OC量为：
NC苛= N苛/η苛=18.199/90%=20.221（kg） 而NC未苛= N苛/η
苛
?（1-90%）=20.221 ?（1-90%）=2.0221（kg）
所以苛化碱液的Na2OC浓度nC苛：2.0221/0.18199=11.111（g/L） 苛化碱液中的CO2量：2.0221 ?44=1.435(kg) 62
辽宁科技大学本科生毕业设计 第 13 页
CO2浓度nCO2苛：1.435/0.18199=7.885（g/L） 苛化碱液中的H2O量：
V 苛ρ苛-溶质总量=0.18199?1130-（2.0221+18.199+1.435）=183.993（kg） （5）原矿浆中的溶液量： 原矿浆中的溶液总体积：
V原=V循+V补碱+V苛=7.399+0.20228+0.18199=7.783（m3）
溶液中Na2OK量：
NK溶=NK循+NK补碱+N苛-N转
=1775.760+89.004+18.199-19.085 =1863.878（kg）
溶液中Na2OC量：
NC溶=NC循+NC未苛+N转=236.768+2.022+19.085=257.875（kg）
（6）原矿浆配制的物料平衡见表2.2。
辽宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页
表2.2 原矿浆配制的物料平衡 （kg） 项目
Al2O3
SiO2 125.365 2.643
Fe2O3 37.163 1.321
TiO2 62.104
CaO
Na2OK
Na2OC
CO2
H2O 222.981
其他 16.518 1.983
合计 1651.714 132.137
铝
1171.0土
65 矿 石
3.303 灰 循
环846.70
3 母
液 补充
进
碱入
液 苛化
碱液
8.259 117.602
8.259
5.285
1775.760 236.768 168.029 6739.420
9766.680
89.004
200.259
289.263
18.199 2.022 1.435
183.993
205.649
总2021.0
71 计 原
2021.0支矿
71 出 浆
128.008 128.008
38.484 38.484
62.104 62.104
125.861 125.861
N?NC +19.0K
-19.085 85
1863.8257.8183.078 75 08 1863.878
257.875
183.008
7346.653 7346.653
18.501 18.501
12045.443 12045.443
2.3.3高压溶出
（1）赤泥量：
溶出赤泥量应为原矿浆中的不溶性成分（包括赤泥酌减）总量，即：
Q赤泥=（S矿+F矿+Ca矿+T矿+A化+N化+其他）/(1-η
式中：
Q赤泥——生产每吨氧化铝所产出的干赤泥量，kg；
S矿、F矿、Ca矿、T矿——每吨氧化铝所需款式（包括铝土矿和石灰）中的SiO2、
Fe2O3、CaCO3、TiO2的质量，kg；
赤泥
)
辽宁科技大学本科生毕业设计 第 15 页
η赤泥——赤泥的酌减率，%；
现取赤泥的酌减全部为结晶水，其占赤泥总质量的10%，即η赤泥=10%。 Q赤泥=（128.008+38.484+125.861+62.104+147.266+64.004+18.501）/（1-10%）
=649.142（kg）
其中含结晶水：H赤晶= Q赤泥?η
赤泥
=649.142?10%=64.914（kg）
（2）铝酸钠溶液水解损失的Al2O3量：
A水解=（A矿+A石）?1%=（1171.065+3.303）?1%=11.744（kg）
水解产物Al(OH)3中的结晶水量：11.744 ?54=6.217（kg） 102Q水解损=11.744+6.217=17.961（kg）
（3）溶出液和弃赤泥的各成分量：
溶出液的成分量=原矿浆的成分量-赤泥的成分量 弃赤泥的成分量=赤泥的成分量+水解生成的Al(OH)3成分量
（4）高压溶出的物料平衡见表2.3。
表2.3 高压溶出的物料平衡 （kg）
项目 进
原矿浆 入
赤泥 出溶出液 去 溶出矿
浆自然蒸
①
发水
Al2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2
CaO
Na2OK
Na2OC
CO2
H2O
其他
合计
2021.071 128.008 38.484 62.104 125.861 1863.878 257.875 183.008 7346.653 18.501 12045.443 147.266 1873.805
128.008 38.484 62.104 125.861
64.004
64.914
18.501
649.142 9508.141 1888.160
1799.874 257.875 183.008 5393.579
1888.160
注：①为蒸汽间接加热高压溶出矿浆自蒸发水。
2.3.4矿浆稀释、赤泥分离及洗涤
（1）赤泥沉降分离底流的溶液量： 生产1t氧化铝所产出的弃赤泥量：
Q弃泥=Q赤泥+Q水解损=649.12+17.961=667.103（kg）
取赤泥沉降分离底流（L/S）赤分底=5.5，则赤泥分离底流的附液量：
Q赤分底附= Q弃泥?（L/S）赤分底=667.103?5.5=3669.067（kg）
其中各成分量：