铝土矿溶出
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(3)在溶出过程中由于反苛化反应和机械损失的苛性碱。 但配料时加入的碱并不是纯苛性氧化钠，而是生产中 返回的循环母液。循环母液中除苛性氧化钠外，还有氧 化铝、碳酸钠和硫酸钠等成份。所以在循环母液中有一 部分苛性氧化钠与母液本身的氧化铝化合，称为惰性碱。 剩下的部分才是游离苛性氧化钠，它对配料才是有效的。
▪ 加速； ▪ 增大溶解度； ▪ 改善赤泥沉降性能； ▪ 减轻蒸发负担； ▪ 有利于生产砂状产品； ▪ 提高循环效率。
受制于设备和操作
溶出过程的影响因素
1. 温度； 2. 时间； 3. 搅拌强度； 4. 循环母液浓度； 5. 配料分子比； 6. 矿石磨细度； 7. 添加石灰； 8. 铝土矿的予处理； 9. 其它添加剂。
▪
相信相信得力量。20.10.192020年10月 19日星 期一5时50分38秒20.10.19
谢谢大家！
第5章 铝土矿中氧化铝的溶出
铝土矿溶出的目的是将其中的氧化铝充分溶解而 进入铝酸钠溶液。
5.1液固多项反应 铝土矿的溶出过程包括以下几个步骤： ① 循环母液湿润矿粒表面； ② 氧化铝水合物与OH-相互作用生成铝酸钠； ③ 形成NaAl(OH)4的扩散层； ④ Al(OH)4-从扩散层扩散出来，而OH-则从溶液中扩散到
V K
溶出过程是由外扩散控制。
A CNaOH
exp(
19600 ) 1.987T
一水硬铝石的溶出：溶出过程中扩散是控制步骤，不能 用收缩未反应核模型来描述这一反应过程的动力学， 反应的速率方程很复杂，对于贵州铝土矿的溶出率的 数学模型可表示为：
A
401.3923
3.0769
X
A
0.1763X
2 A
A/S
▪ 第一种 S1
F1
A1
K1
▪ 第二种 S2
F2
A2
K2
▪ 要求混矿的A/S为K，计算两种矿石的配矿比例。
▪ 根据条件必须是K1＜K＜K2或K1＞K＞K2，否则达 不到调整要求。
▪ 假设第一种矿石用1吨时，需要配入第二种矿石X吨， 根据铝土矿铝硅比的定义进行计算：
2、每立方料循环母液配入的矿石量的计算
• 机械活化； • 予焙烧。
▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1920.10.19Monday, October 19, 2020
▪
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。05:50:3805:50:3805:5010/19/2020 5:50:38 AM
▪
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.1905:50:3805:50Oc t-2019- Oct-20
• 避免钛酸钠形成； • 提高氧化铝溶出速度； • 促进针铁矿转变； • 降低碱耗； • 清除杂质； • 改善沉降性能。
反苛化；增加AO损失。
溶出过程的影响因素
1. 温度； 2. 时间； 3. 搅拌强度； 4. 循环母液浓度； 5. 配料分子比； 6. 矿石磨细度； 7. 添加石灰； 8. 铝土矿的予处理； 9. 其它添加剂。
• 配料分子比:
预期矿石中氧化铝充分溶出时溶出液所能达到的苛性 分子比。
配料分子比比平衡分子比高0.2~0.3。
• 配料计算
Q＝
NK母－0.608 ak配 A母
100 kg/m3
b S矿 0.608 ak配 A矿
b:赤泥中Na2O与SiO2的质量比
3、碱配入量的计算 单位矿石所需要的循环母液量叫配碱量。
石灰配入量
▪ 拜耳法配料加入的石灰量是以铝矿石中含氧 化钛（Ti02）量计算的，按其反应式要求氧 化钙和氧化钛的克分子比为2.0。
5.5铝土矿溶出过程的影响因素
1. 温度； 2. 时间； 3. 搅拌强度； 4. 循环母液浓度； 5. 配料分子比； 6. 矿石磨细度； 7. 添加石灰； 8. 铝土矿的予处理； 9. 其它添加剂。
⑵反应是否形成附带着的固体产物层；
⑶如果有固体产物层，它是多孔的还是致密的；
⑷固体产物层占有的体积比固体反应物的体积 是增加还是减少。
5.2铝土矿的溶出性能及动力学
三水铝石的溶出：
V
K
A CNaOH
exp( 19600) 1.987T
溶出速率不是由扩散过程而是由化学反应过程控制。
一水软铝石的溶出：
▪
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午5时50分38秒 上午5时50分05:50:3820.10.19
▪
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.1920.10.1905:5005:50:3805:50:38Oc t-20
▪
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月19日 星期一5时50分 38秒M onday, October 19, 2020
实=[ (A/S)矿－ (A/S)泥 ]100%,
(A/S)矿
(A/F)矿－ (A/F)泥
实=[
(A/F)矿
]100%
▪ 相对溶出率：
(A/S)矿－ (A/S)泥
相=[ (A/S)矿－1
]100%
5.4 溶出过程的配料计算
1、两种矿石的计算
▪ 假设已知两种铝土矿的成分如下：
▪ SiO2（%） Fe2O3（%） Al2O3（%）
固相接触面上，使反应继续下去。
铝土矿溶出动力学步骤
Al OOH
1. 反应物向矿物 表面的内扩散；
2. 表面吸附； 3. 化学反应； 4. 解吸； 5. 向外扩散。
对传质步骤：V传=kg(CO-CS) 对化学反应步骤：V反=f(CS) 确定过程的限制环节。
液—固反应模型的建立必须考虑如下因素： ⑴固体一开始是多孔的，还是无孔的；
▪
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月19日星期 一上午5时50分 38秒05:50:3820.10.19
▪
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午5时 50分20.10.1905:50Oc tober 19, 2020
▪
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月19日星期 一5时50分38秒 05:50:3819 October 2020
生产中，要求溶出液具有一定分子比。此指标是工厂 根据具体生产条件而确定。配碱量主要考虑以下三方面 的用碱量：
(1)铝酸钠结合碱。例如当规定的MR＝1.45时，即是 溶出一个分子的氧化铝，在溶液中就要保留有1.45个分 子的氧化钠；
(2)与氧化硅反应生成钠硅渣所需碱。矿石中有一公斤 的氧化硅就要配入M（Kg）的苛性钠；
3.7425 X
B
0.0081X
2 B
0.7743X C
0.0015 X
2 C
0.181X
D
0.0011X
2 D
5.3氧化铝的溶出率、Na2O损失率及赤泥产出率
▪ 理论溶出率：
理=[1- 1 ] *100%
(A/S)矿
理论碱耗
来自百度文库
608
▪ 实际溶出率(以硅或铁作内标）： Na2O= A/S-1 kg/t-Al2O3
▪
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。05:50:3805:50:3805:50M onday, October 19, 2020
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.1920.10.1905:50:3805:50:38October 19, 2020
▪
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月19日上午5时50分 20.10.1920.10.19
▪ 加速； ▪ 增大溶解度； ▪ 改善赤泥沉降性能； ▪ 减轻蒸发负担； ▪ 有利于生产砂状产品； ▪ 提高循环效率。
受制于设备和操作
溶出过程的影响因素
1. 温度； 2. 时间； 3. 搅拌强度； 4. 循环母液浓度； 5. 配料分子比； 6. 矿石磨细度； 7. 添加石灰； 8. 铝土矿的予处理； 9. 其它添加剂。
▪
相信相信得力量。20.10.192020年10月 19日星 期一5时50分38秒20.10.19
谢谢大家！
第5章 铝土矿中氧化铝的溶出
铝土矿溶出的目的是将其中的氧化铝充分溶解而 进入铝酸钠溶液。
5.1液固多项反应 铝土矿的溶出过程包括以下几个步骤： ① 循环母液湿润矿粒表面； ② 氧化铝水合物与OH-相互作用生成铝酸钠； ③ 形成NaAl(OH)4的扩散层； ④ Al(OH)4-从扩散层扩散出来，而OH-则从溶液中扩散到
V K
溶出过程是由外扩散控制。
A CNaOH
exp(
19600 ) 1.987T
一水硬铝石的溶出：溶出过程中扩散是控制步骤，不能 用收缩未反应核模型来描述这一反应过程的动力学， 反应的速率方程很复杂，对于贵州铝土矿的溶出率的 数学模型可表示为：
A
401.3923
3.0769
X
A
0.1763X
2 A
A/S
▪ 第一种 S1
F1
A1
K1
▪ 第二种 S2
F2
A2
K2
▪ 要求混矿的A/S为K，计算两种矿石的配矿比例。
▪ 根据条件必须是K1＜K＜K2或K1＞K＞K2，否则达 不到调整要求。
▪ 假设第一种矿石用1吨时，需要配入第二种矿石X吨， 根据铝土矿铝硅比的定义进行计算：
2、每立方料循环母液配入的矿石量的计算
• 机械活化； • 予焙烧。
▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1920.10.19Monday, October 19, 2020
▪
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。05:50:3805:50:3805:5010/19/2020 5:50:38 AM
▪
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.1905:50:3805:50Oc t-2019- Oct-20
• 避免钛酸钠形成； • 提高氧化铝溶出速度； • 促进针铁矿转变； • 降低碱耗； • 清除杂质； • 改善沉降性能。
反苛化；增加AO损失。
溶出过程的影响因素
1. 温度； 2. 时间； 3. 搅拌强度； 4. 循环母液浓度； 5. 配料分子比； 6. 矿石磨细度； 7. 添加石灰； 8. 铝土矿的予处理； 9. 其它添加剂。
• 配料分子比:
预期矿石中氧化铝充分溶出时溶出液所能达到的苛性 分子比。
配料分子比比平衡分子比高0.2~0.3。
• 配料计算
Q＝
NK母－0.608 ak配 A母
100 kg/m3
b S矿 0.608 ak配 A矿
b:赤泥中Na2O与SiO2的质量比
3、碱配入量的计算 单位矿石所需要的循环母液量叫配碱量。
石灰配入量
▪ 拜耳法配料加入的石灰量是以铝矿石中含氧 化钛（Ti02）量计算的，按其反应式要求氧 化钙和氧化钛的克分子比为2.0。
5.5铝土矿溶出过程的影响因素
1. 温度； 2. 时间； 3. 搅拌强度； 4. 循环母液浓度； 5. 配料分子比； 6. 矿石磨细度； 7. 添加石灰； 8. 铝土矿的予处理； 9. 其它添加剂。
⑵反应是否形成附带着的固体产物层；
⑶如果有固体产物层，它是多孔的还是致密的；
⑷固体产物层占有的体积比固体反应物的体积 是增加还是减少。
5.2铝土矿的溶出性能及动力学
三水铝石的溶出：
V
K
A CNaOH
exp( 19600) 1.987T
溶出速率不是由扩散过程而是由化学反应过程控制。
一水软铝石的溶出：
▪
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午5时50分38秒 上午5时50分05:50:3820.10.19
▪
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.1920.10.1905:5005:50:3805:50:38Oc t-20
▪
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月19日 星期一5时50分 38秒M onday, October 19, 2020
实=[ (A/S)矿－ (A/S)泥 ]100%,
(A/S)矿
(A/F)矿－ (A/F)泥
实=[
(A/F)矿
]100%
▪ 相对溶出率：
(A/S)矿－ (A/S)泥
相=[ (A/S)矿－1
]100%
5.4 溶出过程的配料计算
1、两种矿石的计算
▪ 假设已知两种铝土矿的成分如下：
▪ SiO2（%） Fe2O3（%） Al2O3（%）
固相接触面上，使反应继续下去。
铝土矿溶出动力学步骤
Al OOH
1. 反应物向矿物 表面的内扩散；
2. 表面吸附； 3. 化学反应； 4. 解吸； 5. 向外扩散。
对传质步骤：V传=kg(CO-CS) 对化学反应步骤：V反=f(CS) 确定过程的限制环节。
液—固反应模型的建立必须考虑如下因素： ⑴固体一开始是多孔的，还是无孔的；
▪
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月19日星期 一上午5时50分 38秒05:50:3820.10.19
▪
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午5时 50分20.10.1905:50Oc tober 19, 2020
▪
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月19日星期 一5时50分38秒 05:50:3819 October 2020
生产中，要求溶出液具有一定分子比。此指标是工厂 根据具体生产条件而确定。配碱量主要考虑以下三方面 的用碱量：
(1)铝酸钠结合碱。例如当规定的MR＝1.45时，即是 溶出一个分子的氧化铝，在溶液中就要保留有1.45个分 子的氧化钠；
(2)与氧化硅反应生成钠硅渣所需碱。矿石中有一公斤 的氧化硅就要配入M（Kg）的苛性钠；
3.7425 X
B
0.0081X
2 B
0.7743X C
0.0015 X
2 C
0.181X
D
0.0011X
2 D
5.3氧化铝的溶出率、Na2O损失率及赤泥产出率
▪ 理论溶出率：
理=[1- 1 ] *100%
(A/S)矿
理论碱耗
来自百度文库
608
▪ 实际溶出率(以硅或铁作内标）： Na2O= A/S-1 kg/t-Al2O3
▪
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。05:50:3805:50:3805:50M onday, October 19, 2020
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.1920.10.1905:50:3805:50:38October 19, 2020
▪
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月19日上午5时50分 20.10.1920.10.19