铝土矿溶出

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。
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。
X
2 A

3.7425
X
B

0.0081
X
2 B

0.7743
XC

0.0015
X
2 C

0.181 X
D

0.0011
X
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
608
实际溶出率(以硅或铁作内标）： Na2O= A/S-1 kg/t-Al2O3
V K
溶出过程是由外扩散控制。

A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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

0.1763
• 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。
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。
• 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。
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
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：
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；
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（%）
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)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。