铝土矿溶出

铝土矿溶出动力学步骤
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。
Al OOH
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； 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。
2、每立方料循环母液配入的矿石量的计算 • 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 N －0.608 a A k配 K母 母
Q＝ b S矿 0.608 ak配 A矿
b:赤泥中Na2O与SiO2的质量比
• • • • • • 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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 温度； 时间； 搅拌强度； 循环母液浓度； 配料分子比； 矿石磨细度； 添加石灰； 铝土矿的予处理； 其它添加剂。
100 kg/m3
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。 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。

A
401.3923 3.0769X A 0.1763X 3.7425X B
2 A
2 2 2 0.0081X B 0.7743X C 0.0015X C 0.181X D 0.0011X 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-
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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 温度； 时间； 搅拌强度； 循环母液浓度； 配料分子比； 矿石磨细度； 添加石灰； 铝土矿的予处理； 其它添加剂。
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 固相接触面上，使反应继续下去。
• 机械活化； • 予焙烧。
1
] *100%
(A/S)矿
Байду номын сангаас
理论碱耗
608 kg/t-Al2O3 A/S-1
实际溶出率(以硅或铁作内标）： Na2O=
实=[
(A/S)矿－ (A/S)泥 (A/S)矿
]100%, 实=[
(A/F)矿－ (A/F)泥 (A/F)矿
]100%
相对溶出率：
相=[
(A/S)矿－ (A/S)泥 (A/S)矿－1
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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 温度； 时间； 搅拌强度； 循环母液浓度； 配料分子比； 矿石磨细度； 添加石灰； 铝土矿的予处理； 其它添加剂。
5.2铝土矿的溶出性能及动力学 19600 V K A C NaOH exp( ) 三水铝石的溶出： 1.987T 溶出速率不是由扩散过程而是由化学反应过程控制。 19600 一水软铝石的溶出： V K A C NaOH exp( ) 1.987T 溶出过程是由外扩散控制。 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：
]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（%） 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：