Способ управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы для автоклавного выщелачивания

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы при производстве глинозема по способу Байера. Цель изобретения - повышение степени извлечения оксида алюминия. Для этого измеряют расходы оборотного раствора Q и боксита С с в мельницу мокрого размола, измеряют плотности оборотного раствора и изменяют удельный расход оборотного раствора. Кроме того, измеряют содержание оксида натрия и оксида алюминия в оборотном растворе, определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раствора KU по формуле. В зависимости от расчетного значения удельного расхода оборотного раствора изменяют расход оборотного раствора, который определяют по формуле . G $ . При ериодически измеряют отношение весового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой фазы в сырой пульпе и в зависимости от него кор- .ректируют коэффициенты С и Cfi по формулам., Способ позволяет за счет стабилизации каустического модуля автоклавной пульпы повысить степень извлечения оксида алюминия с 86,0 до 86,4%. 1 ил., 1 табл. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 F 7/04

1 ССУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 23.06,92, Бюл, N - 23 (21) 4670841/02 (22) 31 ° 03. 89 (71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конст-. рукторского института Цветметавтоматика" (72) Б.Д.Ким, А.Т.Лукин, В.И,Донков, В.И.Овсянников, Г.А.Кашин и Ю.Ф.Сальцын (53) 664 ° 712.031(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1151508, кл. С 01 F 7/04, 1985. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЫРОЙ БОКСИТОВОИ ПУЛЬПЫ

ДПЯ АВТОКЛАВНОГО ВЬПЦЕЛАЧИВАНИЯ (57) .Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы при производстве глинозема по способу Байера.

Цель изобретения — повышение степени извлечения оксида алюминия, Для этого измеряют. расходы оборотного растИзобретение относится к цветной металлур гии н может быть использовано для управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы при производстве глинозема по способу

Байера.

Целью изобретения является повьппение степени извлечения оксида алюминия.

Способ включает следующие операции измеряют объемный расход оборотного раствора 11 и массовый расход боксита С1»:

„„SU „„1621392.вора Q и боксита С в мельницу мокрого размола, измеряют плотности оборотного раствора и изменяют уцельный расход оборотного раствора, Кроме того, измеряют содержание оксида натрия и оксида алюминия в оборотном растворе, определяют расчетное значение удельрасЧ ного расхода оборотного раствора К по формуле. В зависимости от расчетного значения удельного расхода оборотного раствора vçèåíëþò расход оборотного раствора, который определяют юасЧ меч по формуле Q = К . G g . .При этом ериодически измеряют отношение несового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой фазы в сырой пульпе и в зависимости от него корректируют коэффициенты С и С по формулам., Способ позволяет .за счет стабилизации каустическоro модуля С:: автоклавной пульпы повысить степень извлечения оксида алюминия с 86,0 до

86,4%. ил., 1 табл.

М 4 измеряют плотность оборотного раствора /, содержание оксида натрия

N " "и оксида алюминия Ап в оборотном растворе; определяют расчетное значение

1 удельного расхода оборотного раствора К1 по формуле раева С-ВУ

К йй — — — — - +

2C<

О 1 А В d + 8 505 St где D 645, дн дЗа4, А )

Э 0 К . O

1621392 х х (п), I

Ж где -- (n) Т

A,, -. „ — соответственно среднее содержание оксидов алюминия и кремния и влаги в боксите (принимаются условно-постоянными);

 — средняя степень извлечения оксида алюминия иэ боксита;

3г, Л вЂ” заданный регламентом каустиII ческий модуль жидкой фазы автоклавыфф,=пульпы: (;, С вЂ” корректируемые коэффициенты, исходные значения которых определяют экспериментальным путем для каждого конкретного объекта;

No,Ë, 1 — измеренные значения соогветственно содержания окси;, дов натрия и алюминия и плотности оборотного раствора;

111,числяют расчетное з учение расхода

Дс4 сч оборотного раствора Р в соответст«ии с расчетным значением удельного

Расхода оборотного раствора и изме- 25 рениой величиной расхода боксита по формуле ра сч (1 = К ° С о ) 8 сравнивают расчетное значение расхода оборотного раствора с измеренным и при их несоответствии изменяют расход оборотного раствора для ликвидации их рассогласования; периодически измеряют характерисЖ тику сырой пульпь! — р Равную отно 35 шению весового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой фазы в сь1рой пульпе; корректируют коэффициенты С и С в зависимости от измеренного .Ж по формуле 1асч

Т (n- — (n)

Т

С (п) С (п-1) + ----- — — --- х

I 1 2. о + х;(п) 45 т-1

i. = 1,2;

G (и-1 ), xI(n) +C2(n-1 ) х2, х, (и) = It (") K (")1

Ч (n)

К (n) ф Qg (n) параметр настройки алгоритма; п — номер такта коррекции коэффициентов;

-с2- фиктивная переменная; (п) Oo(n), Gj(n) — измеренные значения соответственно плотности и расхода оборотного раствора и расхода боксита в момент и-го такта коррекции;

Ж Жг

-(п), — (п) — соответственно измеренное и расчетное значения по

Ж казателя — в момент п-го такТ та коррекции;

К (ri) — измеренное значение удельного расхода оборотного раствора в момент п-ro такта коррекции;

С (n-1)- соответственно значения кор1 ректируемых коэффициентов в текущем и предыдущем тактах коррекции.

Начальные значения коэффициентов, С (0) и С 2(0) определяют статистической обработкой экспериментальных данных. На участке мокрого размола перерабатывают бокситы, имеющие следующие среднестатистические данные по составу:

А = 51,8;

S = 4,07;

My= 8,9; р = 0,089.

Состав вводимого оборотного раствора отвечает следующим средним покаэатегям (данные приведены при 20 С)

Vi o = 281, 3 г/дм ; к о 1424 г/дм

1,446 кг/дмЭ

Средняя степень извлечения оксида алюминия после автоклавного выщелачивания составляет 86Х. Регламентируемое значение заданного каустического модуля жидкой фазы вареной пульпы равно 1,65. !

Начальные значения коэффициентов С и С1 определяют методом наименьших квадратов при обработке статистических данных, собранных при экспериментальных исследования, При этом отбирают пробы сырой пульпы и измеряют в них

Ж показатель — . Параллельно определяют удельный расход оборотного раствора

К пс измеренным расходам оборотного раствора и боксита. Плотность оборотного раствора принимают средней.

Данные экспериментов приведены в таблице.

В результате обработки статистичес" ких данных получают следующие началь1621392

Тогда

= 3,379;

10 д 0,499.

Б этом случае с учетом отксрректированных коэффициентов определяют рас15 четное значение удельного расхода оборотного раствора

D = .3,379;

Средний расход боксита на одну мельницу составляет 45 т/ч, а расход оборотного раствора 135 и /ч. Опреде"

25 ляют расчетное значение расхода оборотного раствора

2,89 45 130 м /ч. .Регулятор расхода оборотного раствора уменьшает ввод раствора нл

) 35-130 = 5 м /ч.

Отбор пробы сырой пульпы и изме,.Ж ние «Т в ней производят с периодом

Ж

2 ч. Период измерения — выбирают из 35 соблюдения допустимой погрешности сту» пенчатой экстрополяции при дискретных замерах, зависящей от статистических свойств измеряемой величины, цик-. 4 ла ее опроса и погрешности измери- тельного тракта.

Так, например, .измеренное — равно

5,3. К этому моменту времени регулятор расхода оборотного раствора стаби-.45 лиэирует расход на уровне 130 м /ч.

З

Осуществляют первый такт коррекции ксэффициентов (Il=)): .

Ж 130 (1) = 1 07 l 446».— — 4

Т 45 50

3 379 0 089

0,999 1,446

+ 0,516 I = 4,986.

Используют предложенный алгоритм коррекции коэффициентов. Параметр на" стройки алгоритма о зависит от уров- 55 ня помех, действующих при измерении величин, н его определяют при.наладке системь управления. В данном случае его принимают равным нулю. ные значения коэффициентов C> - "1,070;

0,517.

Определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раствора

0 1 ° 51 8 86 1 65 + 8 505 4 07

1,645 ° 281,3 — 1,65 142,4 раси 0,516-3,379 .1 446

2. l 07 ° 1,446

О 516 -3 379 ° I 446 2

2 ° 1,07 ° I 446

3 379 ° 0 089

+ - †--- --"- = 2 89.

I,07 1,446

4 986 - 5 3

С (l) =1,07+

{ ° 2 130 <

l + (1 446 ---) 45 х (1 ь 446 -gg) и 0,999;

130

0 499 — 3 379 ) 446

2 0,999.1,446 -Ф и расчетное значение расхода оборотного раствора

Ц = 3 ° 1 ° 45 = )39,5 M /÷, Регулятор расхода оборотного раствора увеличивает внод раствора л:

139,5 — 130 = 9,5 м /ч.

На чертеже принеденя ..т;ъинципи.. .ьная схема автоматпзирова.<пой системt. управления технологичегким процессг.i приготовления сыр и бокситовой пульпы,, реализующая предлагаемый способ.

Система содержит мельницу 1 мокрого размола, работающую в замкнутом цикле с гидроциклоном 2, и автоклавы выщелачивания 3. Расход боксита измеряют расходомером 4 и стабилизируют регулятором 5 на уровне, предусмотренном плановым заданием, при помощи задатчика 6. Регулятором 5 передают регулирующее воздействие на отсекающий нож 7 тарельчатого питателя бок" сита. Сигнал or расходомера 4 направляют на вход вычислительного устройства 8. На его выход поступают также сигналы от плотномера 9 и расходомера 10 оборотного раствора, анализато+ ра оборотного раствора 11 и информация о заданном значении каустического модуля, среднем извлечении Al О-В, среднем составе боксита и исходных коэффициентах Сч(0) и f. g(0).

По указанной информации определяют расчетное значение удельного расрасу хода оборотного раствора К и с уче. 1

1621392

x x(n), i 1,2, 40 том сигнала м и текущим расходами оборотного раствора и передают воздействие на регулируюшую.заслонку 13, На вход вычислительного устройства периодически подают информацию о 15

Ж в сырой пульпе и произвсдят коррекТ цию коэффициентов С и С».

Для реализации этой системы приме" няют следующие технические средства: расходомеры оборотного раствора типа

ИР-61, радиоизотопные плотномеры

ПР-1025, расходомеры боксита типа

1954АВ10 620, анализатор оборотного раствора типа "АНКОР-1", регуляторы 25 типа 1 8-4У, регулирующую заслонку типа УСМ-?A, эадатчик ЗУ-05. Для измеЖ рения — используют лабораторные метоТ ды анализа. 8 качестве вычислительного устройства можно испольэовать УВИ

М-бОСО.

Описываемый способ позволяет по высить точность стабилизации каустиьзского м ?дуля жидкой фазы автоклав" ной пульпы за счет повышения качества приготавливаемой сырой бокситовой пульпы и тем самым lloBbIcpть степень . извлечения оксида алюминия с 86,0 до 86,4%.

Формула изобретения

Способ управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы для автоклавного вьпцелачивания, включаю" А измерение расходов оборотного раствора,Ср и боксита Ср в мельницу мокрого размола, измерение плотности оборотного. раствора и изменение удельного расхода оборотного раствора, отличающийся тем, что, с целью повьппения степени извлечения оксида алюминия, дополнительно измеряют содержание оксида натрия и оксида алюминия в оборотном растворе, «апределяют расчетное значение удельнор »Ч

ro расхода оборотного раствора К

Irno формуле рпец . Сi- Рlt» C - D/, и Dßф

К - - - - «- - -

+ (------ ) +

2С, р 2С1 1 р С1 »

0,1 А В d„+ 8,505 8

1 645 11" - d A о К

A,S, ) — соответственно среднее содержание оксидов алюминия и кремния,%, и влаги в боксите, отн,ед.;

 — средняя степень .извлечения оксида алюминия мА из боксита, %;

d — заданный каустический

М модуль жидкой фазы автоклавной пульпы;

С 1, С вЂ” корректируемые коэффик циенты; и 1А», р — измеренные значения со» ответственно содержания оксидов натрия и алюминия и плотностИ оборотного раствора, в зависимости от расчетного значения удельного расхода оборотного раствора

К вЂ” изменяют расход оборотного раст" рсЮС> вора при этом периодически измеряют отношение весового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой

Ж фазы в сырой пульпе †и в зависиТ мости от него корректируют коэффици- . енты С . и Ср по формуле

Ж Ж

Т Т (и) --(n)

С ° (n) С (п-1) + -----.=----- х

1 I F g

3+ х (n) Ж где вЂ, (n) С,(п-1) х,(п) +С (и+1) х; х (и) (n) К (и);

0n(n)

К (n} "Ф -Gt(n)

О - параметр настройки алго" ритма;

n " номер такта коррекции коэффициентов; х»- фиктивная переменная;

3 р (n)»

Qp(n),Gp(n)- измеренные значения ооот ветственно плотности и расхода оборотного раствора и расхода боксита в момент n-ro такта коррек . ции 1

l62f392

10 ного раствора в момент и-го такта коррекции; ж ж"""

-(и) (и)- соответственно измерен Т ное и расчетное значения

Ж показателя - в момент п-го такта коррекции;

К (n) — измеренное значение удельного расхода оборотС,(п), t,(n-!) соответственно значения корректируемых коэффициентов в текущем и предыдущем тактах коррекции, Продолжение таблицы

Т

Ф т

gq Q 4,63 4,2! 4,37 5,26 5,36 4 ° 55 5,36 4,95 5, !2

5е22 5э08.

Т 3,6 4,2 4,7 5,! 5,3 6,! 6,2 7,0 3,9 4 5 4,6 4,В

3623 392

Составитегь H.Öåëèêîâà

Техред Л,Олийнык Корректор О.Цнпле

Редактор lI.Êoð÷eíêo

Заказ 2813 . Тираж, Подписное

ВБИИПИ Государстненного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР

l13О35, Москва, Ж-35, Рауйская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101