氧化铝生产过程中铝酸钠溶液在线检测方法
氧化铝生产过程铝酸钠溶液组分浓度软测量方法的研究
氧化铝生产过程铝酸钠溶液组分浓度软测量方法的研究拜耳法生产氧化铝主要是用苛性碱和铝土矿中的氧化铝反应,生成铝酸钠溶液,再经过分解、蒸发、焙烧等工序得到成品氧化铝。
铝酸钠溶液几乎贯穿整个氧化铝生产过程,准确测量其组分浓度(主要是苛性碱浓度CK、氧化铝浓度CA和碳酸碱浓度CC),对于控制原矿浆制备工序的液固比,提高原矿浆配料的合格率具有重要作用。
除此之外,对于控制其它工序的工艺指标,比如溶出工序的苛性比和溶出率、分解工序的分解率等也具有重要意义。
由于铝酸钠溶液组分浓度难以实时在线检测,氧化铝厂只能通过人工定时采样,化验室滴定分析的方法。
这种方法不仅操作繁复、化验成本高,而且存在较大的测量滞后,严重影响了氧化铝各工序的产品质量闭环控制和优化。
软测量技术是实现不易测量参数估计的有效方法,采用软测量技术对铝酸钠溶液组分浓度进行在线估计,是解决组分浓度在线检测问题的有效途径。
然而,氧化铝生产过程中要检测铝酸钠溶液组分浓度的工序较多,每个工序都有自己的特点,不仅可测的过程变量不同,还包括其它工序不定期返回的溶液,不确定因素较多,相互之间较难借鉴。
为了避免分别研究各个工序的铝酸钠溶液组分浓度检测问题,有必要研究一种通用的、适用于氧化铝生产过程各个工序的铝酸钠溶液组分浓度软测量方法。
通过对铝酸钠溶液的特性分析,确定采用温度和电导率作为辅助变量对铝酸钠溶液组分浓度进行软测量。
然而,组分浓度与温度和电导率之间存在复杂的非线性关系,难以建立精确的数学模型。
软测量模型的输入变量,即温度和电导率之间存在近似线性关系,需要进行去除共线性处理。
并且此刻组分浓度与过去时刻存在一定的动态关联,且关系未知,这些都为建立铝酸钠溶液组分浓度软测量模型增加了难度。
本文依托国家高技术研究发展计划(863计划)项目(编号：2006AA040307)子课题“铝酸钠溶液组分浓度在线检测”,针对氧化铝生产过程铝酸钠溶液组分浓度难以在线检测的问题,以实现苛性碱、氧化铝和碳酸碱三种组分浓度的在线检测为目标,主要开展了以下研究工作：(1)针对工业过程数据中离群点的存在对软测量模型精度的不利影响,提出一种基于模糊聚类的改进Fast-MCD(Fast-Minimum Covariance Determinant Estimator)数据预处理方法。
拜耳法氧化铝生产流程溶液中有机物积累研究_陈文汨
光谱产生特征吸收的波长范围基本一致，说明二者 之间存在相同的官能团结构，因此称木薯粉为木薯 淀粉。木薯粉的特征峰为： 3420cm － 1 ～ 3250cm － 1 的 － OH、2990cm － 1 ～ 2850cm － 1 的 － CH2 － 、1200cm － 1 ～ 1025cm － 1 的 C － OH 以及 1050cm － 1 ～ 1020cm － 1 的
2011 年第 9 期
轻金属
·13·
为了直观了解铝土矿中有机物在预热和溶出过 程中进入溶液的比例，计算了溶出的有机碳与矿石 中有机碳之比，用 η 表示； 溶出的有机物碳占矿石 质量百分数，用 TOC溶出 表示。
图 4 淀粉结构式［12］
1． 1． 5 润滑油 试验所用润滑油为我国某氧化铝厂为降低压煮
参照氧化铝溶出工艺条件，按照 Rp = 1． 1 进行 配料，以分析纯 NaOH 和分析纯 Al（ OH） 3 配制 Nk = 228g / L，Al2 O3 = 250． 8g / L 铝酸钠溶液。分别加入 压煮器用润滑油 0． 10g、0． 25g、0． 50g、0． 75g，1． 0g 到 50mL 配置好的铝酸钠溶液中，在 260℃ 下溶出 1． 5h，将溶出后液过滤后用 1 + 1 的盐酸酸化至 pH ≈1，煮沸 15min，以除去溶液中的无机碳，冷却定容
图 5 压煮器搅拌轴润滑油红外光谱图
1． 1． 6 其他试试 其他试剂均为分析纯。
1． 2 试验仪器
试验中有机物的分析使用岛津中国有限公司生 产的 TOC － VCPH 型总有机碳分析仪。
1． 3 试验方法
氧化铝生产过程铝酸钠溶液组分浓度软测量方法的研究
氧化铝生产过程铝酸钠溶液组分浓度软测量方法的研究摘要：一般铝酸钠溶液组分浓度数值很难进行实时在线检验，氧化铝工厂只能使用人工定时采集样本，化验室滴定检验的方式。
这种方式不仅操作复杂、检验成本较高，而且有较大滞后，会给氧化铝各个工序产品品质闭环操控和优化带来较大的影响。
而软测量方法是解决检测参数评估困难的有效方式，使用这种技术在线预估铝酸钠溶液组分浓度，是处理组分浓度在线测验问题的有效方式。
但是为了避开单独研究各个工序的铝酸钠溶液组分浓度数值，本文重点研究了HRNNPLS建模型铝酸钠溶液组分浓度数值软测量方式。
关键词：氧化铝；铝酸钠溶液；软测量方法引言铝酸钠溶剂是使用拜耳法制造氧化铝过程中产生的物质，存在于生产全过程，它主要由苛性碱成分、氧化铝成分及碳酸碱成分构成，因此需要使用自动分析仪器，通过检验物理数值确定溶剂的组分浓度数值，分析速度快，不仅代表了过程操控分析的趋势，而且是进行生产自动操控的必要过程，可以有效提升氧化铝产量、降低消耗、减少工作强度。
1问题描述氧化铝制作过程中铝酸钠溶液组分浓度数值和温度、电导几率存在复杂的联系，只用机理模式很难描述，因此选择机理相似模型和神经网络相融合的混合建模型方式根据苟性碱物质和氧化铝浓度数值建立模型。
补偿模式的输入变量即温度和电导几率呈现共线关系，因此使用算法预先处置，作为神经网络补偿模式的输入，主元变化量去掉共线的时候，还可以调低输入变化量的维数，简化神经网络。
总之铝酸钠溶液组分浓度软测量方式出入的联系如下：其中T1，d1，T2，d2，T3，d3是铝酸钠溶剂当中三个不一样的温度和电导率数值。
2铝酸钠溶液组分浓度软测量模型结构铝酸钠溶液组分浓度测量方式主要由数据搜集预处置，苛性碱和氧化铝浓度数值软测量方式，碳酸碱浓度数值软测量模式等部分构成，如图表1。
图1 铝酸钠溶液组分浓度测量方法结构图2.1数据采集及预处理现场搜集到的铝酸钠溶剂温度和电导几率数值，先要进行滤波、离群点辨别等预处置，然后建立模型进行测试。
铝酸钠溶液中氧化铝的自动快速分析
图 2 阀的连接图
Fig. 2 Connect ion of valves
( P1 is used to suck pheno lphthalein and water, P2 is used to suck w aste solutio n, P3 is used to suck titrant ( SAL ) ,
表 2 样品分析结果对照表
Table 2 Results of sample analysis
No.
Concent ration of A l2O 3/ ( g#L- 1) By t his method By chemical met hod
Relat ive error/ %
1
159. 98
158. 88
3. 5 线性情况 配制一系列不同 A l2O 3 含量的标准溶液进行测
定, 考察方法线性, 结果如表 1 所示。数据处理后 得到: 校正方程 Y = - 48. 299 4+ 8. 81X , 相关系 数 r = 0. 999 8。 其 中 X ) Q ( A l2O3 ) ; Y ) V ( T it rant) ; 线性范围为 15~ 160 g/ L Al2O3。
图 1 滴定过程中吸光度变化图
Fig. 1 Absorbance chang e during typical t itration
¹ [ 收稿日期] 2001- 03- 13; [ 修订日期] 2001- 05- 10
[ 作者简介] 张 磊( 1977- ) , 男, 硕士研究生.
# 942 #
以氧化铝浓度为横坐标, 以滴定剂消耗的体积 为纵坐标, 可做出实际样品分析的校正曲线。在测 定时, 分析仪测出待测样品消耗的滴定剂体积, 然 后在校正曲线上求出对应的浓度。 3. 6. 2 实际样品分析结果
离子色谱法测定拜耳法铝酸钠溶液中的杂质离子
单位名称和符号 常见错 误用法
１错将 ｐｍ 等 当作 单位使 用。ｐｍ、ｐ ｍ、ｐ 为 英文 的 ） ｐ ｐ ｐｈ ｐｂ
信 息 园地
２ 用％（ ｍ） ％（ 们 等错 误 表 示 。 由于 百分是 纯 数 ） 或 Ｗ 字 ， 以质 量 百分 或体 积 百 分 的说 法是 无 意 义的 ， 不 能在 所 也
用法 是 “ 硫酸 的质量 百分 数 ”或 “ 。Ｏ％＝％” ， ＨＳ ５ 。 （ 燕明 宇）
３ ９
Ｃａ ３ ％ Ａ１ — ％ Ｓ Ｏ２ｓａ ｎｄ ｃ ｌ ｉ ｍ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｔ ｅ ｓ ｌ ｈ ｒｃ ｎ ｅ ｔｉ ｈ ｔ ｅ ｓｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｔ × １ 一 ｂ ｏ Ｔ ｒ ｆ Ｏ一 ０ ２ ８ ０３ Ｉ ｌ ｇ ａ ａｃ ｕ ｔｅ ｔ ｎ ， ｈ ｕ ｐ ｕ ｏ ｔ ｎ ｎ ｔ ｅ ｓｅ ｌｗａ ｏ ｔｏ ｌ ｏ ５ ｅ ０ ｌ ｗ ｈｅ Ｃａｗｉｅ ｏ
百分 符号 上 附加 其 他 信 息 。可 选 用量 的名 称 质 量分 数 或体
缩写 ， 并不是 计量 单位 的符 号 ， 不是数 学符 号。他 们所表 示 也
的含 义为 ：ｐ ｐ ｒｓ ｅ ｌｏ ， ０ ； ｐ ｍ， ａｔ ｐ ｒ ｕ ｄｅ ｐ ｍ， ａｔ ｒ ｌ ｎ １ 一 ｐ ｈ ｐ ｒｓ ｅ ｎ ｒｄ ｐ ｍｉｉ ｈ
Ｆ、 ｌ Ｓ 、 ２ 、 ｃ 、 Ｏ Ｃ０ 甲酸根 、 根等离子 ， 乙酸 该方法简便 易行 ， 分析结果准确 可靠 ， 线性相关系数均 ＞Ｏ ９ ， 出限＜０ １ ． ９８检 ９ ．９ ０ ｇ Ｌ 样 品测定 的相对标准偏差 ＜２ ％， ／ ， ｍ ． 加标 回收率 ９ ． ３ ８ ％～１ ２ ％。 ９ ０． ３ 关键词 ： 子色谱 ； 离 拜耳法 ； 铝酸钠溶液 ； 无机 阴离子 ； 机酸 有 中图分类号 ： ６ ７ ０ ５．５ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４ ４ ２ （０ ０ — ０ ８ ０ １０ — ６ ０ ２ １ ）３ ０ ３ — ２ １
第五章---铝酸钠溶液的分析
第五章铝酸钠溶液的分析第一节铝酸钠浆液概述铝酸钠浆液是氧化铝生产过程中重要的中间产物.了解铝酸钠浆液的组成和含量,对正确管理氧化铝生产有着重要意义.氧化铝生产过程中的铝酸钠浆液主要有如下几种：烧结法溶出后含硅钙渣的铝酸钠浆液,分解过程中含氢氧化铝的铝酸钠浆液.另外,还有经过沉降分离过滤后含少量悬浮物的铝酸钠溶液.对铝酸钠浆液进行下列测定：液固比、固体含量、细度、浮游物和比重等物理性质,以与全碱、氧化铝、苛性钠、碳酸钠、二氧化硅、氧化铁、硫酸根、氧化镓、有机物等化学成分.对各种浆液中的液固比与固体含量进行测定,可以了解矿浆配料的情况；硅钙渣浆液的过滤沉降性能以与种子分解过程中氢氧化铝种子添加量等.细度的测定是为了控制矿浆中矿石磨细的程度,以与控制烧结系统中溶出熟料中氧化铝溶出率和使硅钙渣较易沉降分离.铝酸钠精液中的悬浮物是铝硅酸钠细小颗粒,精液中有过多的悬浮物存在时会随铝酸钠溶液的分解而进入氢氧化铝中,从而使产品质量变坏.因此,必须控制精液中悬浮物的含量.氧化铝生产中把铝酸钠溶液中的碱分为三种形式：全碱〔Na2O T〕、碳酸碱〔Na2O C〕和苛性碱〔Na2O K〕.它们主要以钠盐形式存在,此外尚有部分以钾盐形式存在.在分析过程中均以氧化钠形式报出结果.在铝酸钠溶液中苛性碱是指未化合的NaOH 、铝酸钠[NaOH·Al<OH>3]、硅酸钠〔Na 2SiO 3〕等,以Na 2O k 表示；以Na 2CO 3形式存在的碱叫做碳酸碱,以Na 2O C 表示；上述二种状态的碱的总和则称为全碱,以Na 2O T 表示.氧化铝生产中铝酸钠溶液成份浓度用每升铝酸钠溶液中所含该成份的克数来表示.铝酸钠溶液的一个重要特性函数是苛性比值〔ak 〕,计算公式为：1.645k N ak Ao=⨯ 式中：N k ,A 0— 分别为铝酸钠溶液中Na 2O k 和Al 2O 3的浓度,克/升1.645 — Al 2O 3与Na 2O 分子量的比值,即102/62苛性比值为1.0的铝酸钠溶液瞬间即分解,ak=1.193的溶液制成后经过几个小时即开始分解,ak=1.4～1.8的铝酸钠溶液在生产条件下相当稳定,ak=3.0以上的铝酸钠溶液经过很长时间都不会分解.氧化铝生产过程中各个工序的苛性比值的变化X 围为1.1～3.5,苛性比值等于1或小于1的铝酸钠溶液是不存在的.在烧结法中要求保持一定浓度的碳酸碱,碳酸碱含量过低时对硅钙渣的沉降带来不利的后果,但碳酸碱的含量过高,它能与硅酸钙反应,生成碳酸钙和硅酸钠.而硅酸钠进一步与铝酸钠反应生产铝硅酸钠溶液造成溶液中氧化铝的损失.在这里先对生产中一些技术指标的概念加以简要说明.固体含量表示在1L浆液中所含固体重量的克数〔g/L〕.液固比表示浆液中液体重量与固体重量之比,即液/固,L/S.细度采用不同筛号,将烘干的固体粒子过筛后,筛后残留与固体总重之比,以百分数表示.浮游物表示1L铝酸钠溶液中所含悬浮物的克数〔g/L〕.水分或含水率表示浆液的水分或滤饼中含有水分的多少,用百分数表示〔%〕.碱液比重：指在一定温度下一定体积的铝酸钠溶液的重量.数值与密度相同〔g/cm3〕.苛性比〔αK〕：是指铝酸钠溶液中所含的苛性碱〔Na2O K〕与氧化铝〔Al2O3〕的分子比值.氧化铝生产中各工序苛性比的变化X围较大.苛性化系数的升高使铝酸钠溶液的稳定性增加.硅量指数：是指溶液中氧化铝与二氧化硅的重量比值.铝酸钠溶液中二氧化硅的存在对铝酸钠溶液起着稳定的作用,烧结法溶出液中由于含有较高的二氧化硅增加了溶液的稳定性,所以可以采用低的苛性比系数.但是在氢氧化铝分解过程中,二氧化硅随着氢氧化铝的生成,而部分的析出,影响氢氧化铝的质量,所以必须根据需要确定硅量指数X围.种分分解率：种分分解率表示溶液中氧化铝析出量与原来溶液中氧化铝含量的比例.<铝酸钠溶液种子搅拌分解,是在一定的条件下进行的.如将溶液降温,加晶种和搅拌等,将铝酸钠水解使氢氧化铝从溶液中分解出来.>考虑到溶液浓度的变化,通常用苛性比计算.ηAl2O3%=<αK母-αK原>×100/αK母式中：ηAl2O3%—种分分解率；αK母—分解后溶液的苛性化系数；αK原—分解前溶液的苛性化系数.碳分分解率：在碳分分解过程中要求最大限度地把杂质二氧化硅留在溶液中,同时要最大限度地把溶液中氧化铝分解出来.在保证产品质量的情况下,由生产实践来确定不同硅量指数的溶液可以达到的最高限度的氧化铝碳分分解率.例如：碳分分解率的计算与种分分解率一样,是用被分解析出的氧化铝与原始铝酸钠溶液中氧化铝的重量比值来表示.在分解过程中液体发生浓缩.根据分解前后全碱的比值表示溶液浓缩的情况,并在计算过程中加以修正.ηAl2O3%=[Al2O3原-Al2O3出×<Na2O T原/Na2O T出>]×100/Al2O3原=[1-Al2O3出×Na2O T原/<Na2O T出×Al2O3原>]×100式中：Al2O3原、Al2O3出—分解前后溶出液中氧化铝的浓度,g/L；Na2O T原/Na2O T出—分解前后溶出液中全碱的比值又称浓缩比；ηAl2O3%—碳分分解率.在碳分分解的过程中,由于原始溶液的硅量指数决定了溶液氧化铝最大限度的分解X围.因此首先需要测定原始溶液中的全碱和氧化铝的含量,当碳分分解率达到规定的X围就停止分解,完成生产控制的目的.进行铝酸钠溶液中各成分的测定时,使用的铝酸钠溶液,必须经过过滤或经过沉降后的上层清夜.7、铬天青S比色法测定氧化铝7.1 方法原理取适量试液调节酸度至PH=6,使铝与铬天青S生产紫红色络合物：Al3++2CAS→Al〔CAS〕3,用分光光度计在545nm处比色测定.本方法适用于低铝浓度的测定.7.2 试剂7.2.1 六次甲基四胺缓冲液：称取六次甲基四胺100g,加水溶解后,加1+1盐酸10mL,移入500mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀.此溶液PH=6.0.7.2.2 抗坏血酸：0.4%〔用时现配〕.7.2.3 0.1%铬天青S：称取铬天青S1.00g于烧杯中,加少许水溶解移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.保质期1个月.7.3 标准曲线的绘制准确吸取0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL氧化铝标液〔10ug/mL〕于一组100mL容量瓶中,加水至50mL左右,分别加抗坏血酸5mL,摇匀,准确加入铬天青S显色液4.00mL摇匀,加六次甲基四胺缓冲液5 mL摇匀,加去离子水稀释至刻度,摇匀,用1cm比色皿于分光光度计545nm处测其吸光度,建立工作曲线.7.4 测定步骤7.4.1 准确吸取5.00ml溶液于100mL容量瓶中,加水至50mL左右,加抗坏血酸5mL,摇匀,准确加入铬天青S显色液4.00mL摇匀,加六次甲基四胺缓冲液5 mL摇匀,加去离子水稀释至刻度摇匀,用1cm比色皿于分光光度计545nm处测其吸光度.同时做空白试样.计算：式中：C—氧化铝标液的浓度,ug/mL；A—试样的吸光度；A0—空白的吸光度；a—曲线的斜率；V—试样的吸取体积,mL.7.4.3 注意事项试剂加入时严格按顺序加入,并且每加入一种试剂必须充分摇匀.7.5 固体试样的测定7.5.1 称取烘干、磨细、混匀的试样0.2500g于30mL银坩埚中,加3g固体氢氧化钠,在750C°下熔融18分钟,取出,用热去离子水洗入已加有40毫升1:1盐酸和50毫升去离子水的250毫升容量瓶中,定容,摇匀.7.5.2 分取上述制备液10ml于100mL容量瓶中,加水至50mL左右,以下操作同上.第三节苛性碱的分析1、方法提要加入氯化钡使有干扰的阴离子〔CO32－、PO43－、SO42－等〕生成沉淀,加入水杨酸钠掩蔽铝,以绿光—酚酞作指示剂,用盐酸标准液滴定铝酸钠溶液中的苛性碱.2、试剂2.1 盐酸标准溶液：0.3226mol/L.2.2 氯化钡：5%水溶液.2.3 水杨酸钠：10%溶液.2.4 绿光酚酞指示剂：2+1.3、测定步骤3.1 在500mL的锥形瓶中,加入50mL氯化钡溶液〔若碳碱低于20g/L时加入30mL〕,加入水杨酸钠溶液5mL〔若氧化铝浓度过高时加入10mL〕3.2 加入6滴绿光—酚酞；3.3 将铝酸钠溶液搅拌均匀,倒入到准备好的滤纸上进行过滤,用开始部分滤液〔不得低于5ml〕润洗接液瓶内壁后弃去.〔对于浮游物很低的样品可直接吸取上层清液〕；3.4 用试液润洗移液管1次,移取滤液5.00ml〔低浓度的样品移取10.00mL〕于100容量瓶中,用去离子水冲洗吸管内壁,用水稀释至刻度,摇匀；3.5 移取10.00ml稀释后的试液于上述500ml锥形瓶中；3.6 以点滴成线的速度,用0.3226mol/L 盐酸标准溶液滴定至亮绿色即为终点,记下体积V1；3.7 分析结果计算：Na 2O 〔g/L 〕=10.32260.03110002V V ⨯⨯⨯ 简化为：V1×20式中：V―取试样相当于原液体积,mL ；V 1―消耗盐酸标准液的体积,mL ；0.3226―盐酸标准液的摩尔浓度；0.031―1/2氧化钠的毫摩尔质量；V2―所分取的试样体积相当于原液的毫升数.4、方法说明4.1 铝酸钠溶液中的苛性碱是指溶液中未化合的氢氧化钠〔NaOH 〕、铝酸钠[NaOH·Al<OH>3]、硅酸钠〔Na 2SiO 3〕等.往待测溶液中加入氯化钡时,溶液的碳酸钠、硫酸钠与磷酸钠发生下列反应：CO 32-＋Ba 2＋＝BaCO 3↓SO 42-＋Ba 2+＝BaSO 4↓2PO 43－＋3Ba 2＋＝Ba 3<PO 4>2↓用0.3226M 盐酸进行滴定时溶液中的苛性碱有下列反应：NaOH+HCl→NaCl+H2ONaAlO2+HCl+H2O→NaCl+Al<OH>3↓4.2 测定苛性碱时应加入酚酞—绿光指示剂.酚酞是作为中和反应的酸碱指示剂,当反应到达等当点PH=8.2时酚酞由红色变为无色指示终点到达.从上述反应式中可见,在滴定过程中有碳酸钡的白色沉淀存在,同时随着中和反应的进行又有Al<OH>3白色沉淀产生,这些沉淀都会使终点颜色变化不敏锐,为了使终点颜色变化便于观察,使用酚酞—绿光指示剂.酚酞—绿光指示剂是由二甲基黄指示剂与次甲基蓝染料加一定比例的乙醇混合而成.它改善终点的变化过程是：次甲基蓝在酸碱滴定中颜色不变,为蓝色；二甲基黄指示剂在滴定到等当点附近时,由于一滴酸的加入引起PH值由9.7变化到4.3的X围就变为黄色,二者组成绿色.当滴定达到等当点以前,酚酞显红色,滴定到达等当点时,酚酞由红色变为无色,这时绿光指示剂的绿色与轻微的红色组成灰绿色,此时表明滴定终点到达,比单独使用酚酞指示剂终点颜色易于观察.4.3 加入水杨酸钠是为了消除铝离子的干扰,便于终点的判断,水杨酸钠的加入量视铝浓度而定.5、注意事项5.1 滴定速度要适中,不宜太快或太慢.5.2 滴定近终点时应振荡2～3次..5.3 若样品浓度过低时,为减小滴定误差,直接吸取原液进行滴定,不用稀释.11/ 11。
浅谈氧化铝生产过程中高浓度碱液的分析检测陆彦坪
浅谈氧化铝生产过程中高浓度碱液的分析检测陆彦坪发布时间：2021-09-09T03:09:15.365Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：陆彦坪[导读] 氧化铝是在高温下可电离的离子晶体，其作为工业重要加工材料，常用于制造耐火材料，在石油化工行业、化肥工业中常用作催化剂或催化剂载体，并已在电子工业、石油化工行业、精密陶瓷、环境维护及医药等高新技术行业范畴取得了普遍应用。
广西华银铝业有限公司广西德保县 533700摘要：氧化铝是在高温下可电离的离子晶体，其作为工业重要加工材料，常用于制造耐火材料，在石油化工行业、化肥工业中常用作催化剂或催化剂载体，并已在电子工业、石油化工行业、精密陶瓷、环境维护及医药等高新技术行业范畴取得了普遍应用。
随着氧化铝生产规模的不断扩大，铝土矿资源和能源消耗也在不断增加，生产过程中带来的环境污染日益加剧，再加上矿的产能利用率低，铝土矿资源储量保障程度有限，不同地区的铝土矿矿石平均品位差距比较大，要做到合理利用资源，保护环境，低能耗、低成本生产，还需要不断地进行探索和研究。
关键词：氧化铝生产；高浓度碱液；检测引言粉煤灰是煤炭燃烧后产生的飞灰及炉渣，主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO等组成。
一般将氧化铝含量高于30%的粉煤灰称为高铝粉煤灰。
当今社会，铝及铝合金用途广泛，其应用率仅次于钢材，为使用的第二大金属。
铝土矿是生产金属铝的最佳原料，但是我国铝土矿资源稀少、矿石质量差，所以目前主要依赖进口。
粉煤灰是产量巨大的固体废弃物，部分地区高铝粉煤灰中Al2O3含量在45%~70%之间，相当于中低品位矿石中Al2O3含量，因此，从粉煤灰中提取氧化铝不仅可以“变废为宝”，还可以减少土地占用情况、保护生态环境，同时实现铝行业可持续发展。
氧化铝生产过程中，对高浓度碱液开展化验分析是日常检测分析的基本项目，由于导致高浓度碱液出现的环境各有不同，因此需要采取有所区别的检测方法，本文对此展开概述。
氧化铝生产中的标准滴定溶液
氧化铝生产中的标准滴定溶液摘要：在一些氧化铝生产分析资料中，c(HCl)=0.3226mol/L、c(NaOH)= 0.3226mol/L、c(EDTA)=0.006260mol/L、c(EDTA)=0.09800mol/L、c[Zn(NO3)2]=0.01960mol/L、c[Zn(NO3)2]=0.03226mol/L等六种标准滴定溶液的浓度值第四位有效数字存在错误。
一些单位按上述浓度值来配制和标定标准滴定溶液，使用的计算公式与根据标准滴定溶液的浓度值推导出来的不符，这就造成了铝土矿和铝酸钠溶液分析结果的误差。
关键词：标准滴定溶液基本单元误差标准滴定溶液是已知准确浓度的用于滴定分析的溶液。
标准滴定溶液供滴定法测定化学试剂的纯度及杂质含量，也可用来测定其它样品组分的含量。
标准滴定溶液的配制和标定在分析工作中占据着重要地位，它直接关系着滴定法分析准确度。
滴定法主要是根据化学反应方程式，运用物质的量及其导出单位——摩尔质量、物质的量浓度等计算被测组分的含量。
等物质的量规则现在已被分析工作者广泛使用，运用等物质的量规则必须先确定化学反应中的基本单元。
正确确定基本单元既能简化计算过程，又不用书写化学反应方程式。
氧化铝生产是一个连续的循环过程，要求分析数据必须及时、准确。
这样便于生产调度部门根据分析数据对生产做出及时判断，从而调整生产系统，达到稳定生产的目的。
分析中大量的数据需要快速处理，为了减小计算量提高效率，使用的计算公式必须方便、简单。
这就要求生产中使用的标准滴定溶液必须配制成特定的浓度值来满足上述要求，而不是国家标准规定的制备标准滴定溶液的浓度值在规定浓度值的5%范围以内即可。
标准滴定溶液的浓度值是根据实际推导出来的，标定时必须对它进行调整才能达到特定的浓度值。
在氧化铝生产分析资料中，有一些标准滴定溶液的浓度值第四位有效数字存在错误，浓度值与根据对应滴定度推导出来的不符。
《轻金属冶金分析》、《中国长城铝业公司中州铝厂分析标准》及本公司分析标准铝土矿、铝酸钠溶液的测定中, 计算公式与根据标准滴定溶液的浓度值推导出来的不符。
浅谈铝酸钠溶液分析现状
浅谈铝酸钠溶液分析现状摘要：本文介绍了拜耳法生产氧化铝的原理、实质。
着重论述了铝酸钠溶液的成分组成、分类以及全碱、氧化铝、苛性碱化学成分的分析方法并介绍了其优缺点。
关键词：铝酸钠溶液、全碱、苛性碱、氧化铝Analysis of sodium aluminate solutionCUI Xiaoxia*1, LI Zhiyong1,WANG Wei1(1.Chalco Shandong Co., Ltd. Shandong 255051, China)Abstract:This paper introduces the principle and essence of alumina production by Bayer process. The composition andclassification of sodium aluminate solution as well as the analytical method of chemical composition of total alkali, alumina and caustic alkali are emphatically discussed.Keywords:sodium aluminate solution;total alkali, alumina;caustic alkali现大多数氧化铝厂采用拜耳法生产氧化铝。
拜耳法基本原理是用氢氧化钠溶液溶出铝土矿中的氧化铝制得铝酸钠溶液，采用降温、加晶种和不断搅拌，从溶液中析出氢氧化铝；分解母液经蒸发用来溶出新铝土矿[1]。
生产工序主要包括矿浆制备、高压溶出、矿浆稀释、赤泥分离洗涤、粗液精制、晶种分解，氢氧化铝分级洗涤、焙烧、蒸发等工序。
原理实质可用下列反应式表示：Al(OH)3·nH2O+2NaOH+aq↔2NaAL(OH)4+aq铝酸钠溶液是氧化铝生产的中间产物。
铝酸钠浆液化学分析方法
铝酸钠浆液化学分析方法发布前言《铝酸钠浆液化学分析方法》分为十三个部分：--第1部分：铝酸钠浆液固比与固含分析--第2部分：铝酸钠浆液细度分析--第3部分：铝酸钠精制液浮游物分析--第4部分：铝酸钠其他浆液浮游物分析--第5部分：铝酸钠浆液中全碱、氧化铝含量分析--第6部分：铝酸钠浆液中苛性碱分析--第7部分：铝酸钠浆液中二氧化硅的分析--第8部分：铝酸钠浆液三氧化二铁分析本标准于首次发布本标准由提出本标准起草单位：铝点有限公司中心试验室本标准主要编写人：本标准审定人：本标准批准人：铝酸钠浆液化学分析方法第1部分：铝酸钠浆液固含的分析1 范围本标准规定了重量法分析铝酸钠浆液的固含的方法提要、试剂、仪器、试样、分析步骤、分析结果计算和注意事项。
本标准适用于铝酸钠溶液的固含的分析。
2 方法提要量取定量体积的浆液过滤、烘干，再称量固体，根据重量计算固含，3 试剂1％酚酞。
4 仪器4.1 电热板；4.2 电子天平（精度0.01g）。
4.3 抽滤瓶（配套瓶塞及布氏漏斗）。
4.4不锈钢托盘。
5 试样试样须充分搅匀。
6 分析步骤将取来浆液，搅拌均匀，迅速用已去皮重的100ml量筒量取85-100mL浆液，把浆液倒入已铺有滤纸的布氏漏斗中减压过滤，用热水洗净量筒全部倒入漏斗中，再用热水洗涤滤饼3～4次（对于留样的，要洗至无碱性，以酚酞检验至无红色），同滤纸一起取出，于电热板上低温处烘干，称重（减去滤纸的重量）(W)。
7 分析结果计算W固含（S） = —————V×1000式中：S——为固含，g/L；W——烘干后固体的重量，g。
V----浆液体积，ml.8 注意事项8.1 量取浆液时一定要搅拌均匀；8.2 量取时要准确；8.3 过滤时不能跑滤。
8.4 倾入矿浆时,一定要快,稳,防止再沉淀,同时不要将矿浆附在量筒外壁上.铝酸钠浆液化学分析方法第2部分：铝酸钠浆液液固比的分析1 范围本标准规定了重量法分析铝酸钠浆液的液固比方法提要、试剂、仪器、试样、分析步骤、分析结果计算和注意事项。
最新在线测量液态铝酸钠方法简介
介绍最新在线测量铝酸钠浓度的方法铝酸钠溶液简介铝酸钠溶液是拜耳法生产氧化铝的中间产物， 贯穿整个氧化铝的生产流程。
它的主要化学成 分是苛性碱、氧化铝及碳酸碱，由于受氧化铝生产工艺条件和过程检测手段的限制，目前铝 酸钠溶液组分浓度的测量，主要采用人工定时取样，化验室试剂滴定分析的方法。
这种方法 准确的较高，但取样代表性差，时间间隔较长，滞后大，不能及时发现生产出现波动，很难 保证氧化铝生产技术指标的合格。
所以，采用自动化的过程分析仪器，通过物理参数的检测 来确定人员的组分浓度，实现在线快速分析，不仅是过程控制分析的发展方向，而且是实现 生产过程自动控制的必由之路，对提高氧化铝产量、降低能耗、减轻工人劳动度等具有重要 意义。
铝酸钠溶液组分浓度的测量方法主要有自动热滴定分析法、 电位测定仪、 分光光度法及流动 注射分析等，这些方法制作的分析仪都是基于试剂滴定原理，由于铝酸钠溶液浓度高、粘度 大、 铝易产生沉淀等问题使得上述仪表仍存在如管路堵塞等问题。
本文基于铝酸钠溶液临界 角的测量原理，原理简单，易于实现，适用的在线分析仪。
铝酸钠溶液主要技术性能一 、工业铝酸钠溶液的组成及其稳定性 工业铝酸钠溶液主要由 NAAL（OH）4，NaOH 和 Na2CO3 等化合物组成，其中还含有二氧化硅、硫酸钠、硫化钠、有机物以及含铁、镓、矾、磷、氟、氯等化合物状态存在的杂质。
工业铝酸钠 溶液除含有苛性碱外，还含有碳酸碱（以 NA2CO3 状态存在的，以 NC 表示。
）工业上，把苛性碱和碳 酸碱统称为全碱：NA2T NA2OK+NA2OC=NA2OT 铝酸钠溶液的稳定性: 稳定性是铝酸钠溶液的一个重要指标,所谓稳定性是指从过饱和铝酸 钠溶液开始分解析出氢氧化铝所需时间的长短。
不稳定溶液，制成后立即开始分解或经过短时间后即开始分解的溶液。
称为不稳定溶液。
稳定溶液，制成后存放很久仍不发生明显分解的溶液，称为稳定溶液。
铝酸钠浆液分析规程
铝酸钠浆液分析前 言对各种铝酸钠溶液的液固比及固体含量的测定，可以了解矿浆配料的情况，以便及时调整下料量，细度的分析测定是为了控制矿浆中矿石磨细的程度，以便控制氧化铝溶出率并使赤泥分离洗涤系统便于操作。
分析测定精液中的浮游物是了解掌握叶滤工段的操作情况，便于精制，铝酸钠溶液中的微小赤泥颗粒超过规定指标，便会随铝酸溶液的分解而进入氢氧化铝，最终会影响成品氧化铝的质量。
总之，铝酸钠溶液的化学、物理测定分析对于指导氧化铝生产具有很重要的意义。
一、液固比的测定1.烘干称量法适用于拜耳法溶出浆液、稀释矿浆以及分离和末浆底流液固比的测定。
2.分析手续2.1分析步骤将取来的浆液搅拌均匀，在不断搅动下快速倒入已知重量（B ）的聚四氟乙烯杯中，将盛有浆液的容器称重，得出料浆与容器的总重W 。
把浆液倒入铺有滤纸的瓷漏斗中，减压过滤，用热水洗涤3-4次。
取出滤饼于不锈钢盘中，在电热板上烘干，称量（减去滤纸重量），得出烘干后固体的重量A 。
2.2计算AB A W S ）（L --=/液固比 式中：W------料浆和容器之总重，克A------烘干后固体重量，克B------容器重，克。
二、固含的测定1.分析手续将取来的浆液充分搅匀，在不断搅动下迅速量入100ml 聚四氟乙烯杯中，倒入垫有滤纸的瓷漏斗中，减压过滤，用热水洗涤4次（用酚酞检验至无红色为止），将滤饼放于电热板上烘干称量（减去滤纸重量），得出滤饼的实际干重W 。
2.计算W W L g G 101000100)/(=⨯=固含 式中：W-----烘干后固体的重量，克V-----所取浆液的体积，毫升三、细度的分析1.分析手续将取来的浆液充分搅匀，在不断搅动下迅速量入100ml 聚四氟乙杯中，倒入63μm 套筛上用水充分洗涤过滤后，移入不锈钢盘中，放于电热板上烘干，将烘干物料全部转入500μm 、315μm 、63μm 套筛（自上而下按此顺序排列）进行筛分，分别称出各筛上残留重为A 、B 、C 。