Способ автоматического управления процессом приготовления алюминатного раствора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 557054 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.06.72 (21) 1801484/26 (51) М. Кл.е

С 01 F 7/04

G 05 D 27/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 0505.77. Бюллетень № 17 (4Б) Дата опубликования описания 21.07.77

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР оо делам иэаоретеиий и открытий (53) УДК

66.012-52 (08e.s) Я. С. Бабицкий и А. И. Лайнер (72) Авторы изобретения (71) 3а я в нтe л ь Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ llPOUECCOM

ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМИНАТНОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к алюминиевой промьпцлеиности и может быть использовано для управления технологическими процессами гидрохимического производства глинозема.

Известен способ управления процессом приготовления алюминатного раствора, заключающийся в регулировании соотношения исходных компонентов перед выщелачиванием в зависимости от каустического модуля жидкой фазы пульпы после выщелачивания и изменения подачи промышленной воды на разбавление пульпы до заданной концент-. рации щелочи в ней (1) .

По известному способу можно получать алюминатный раствор обладающий определенной стойкосп ю по отношению к гидроокиси алюминия при требуемой концентрации щелочи в и;м. Получают растворы различной стойкости путем поддерживанияя в заданных технологическими нормами пределах температуры и состава раствора, определяемого с помощью количественного химического анализа, Сложность зависимости основных технико-экономических показателей процесса от двух концентраций (Na O и AI Q3) и температуры алюминат. ного контроля за режимными показателями в сочетанин с наличием большого количества возмущающих факторов (различное исходное сырье, режим выщелачивания, состав и количество промышленной воды и т.п,) позволяет получать растворы с различной стойкостью как по отношению к температуре процесса разложения алюмннатного раствора, так и по отношению к температуре, прн которой раствор находится при сгущении и промывке красного. шлама, Это приводит к повышенным потерям

}О гидроокиси алюминия в результате гидролиэа при сгущении и промывке красного шлама, затратам тепла на упаривавие маточного раствора за счет перерасхода воды на разбавление, а также уменьшению удельного съема гидроокиси алюминия с

1а единицы объема алюминатного раствора при его разложении.

Целью изобретения является оптимизация режима получения алюминатного раствора, обладающего определенной стойкостью по отношению к гидроокиси алюминия, при требуемой концентрации щелочи в нем

Стойкость раствора количественно может быть оценена величиной абсолютного пересьпцения его растворенной в нем сольн (2), Величина абсолютна ного нересьпцения алюминатного раствора гидро557054 окисью алюминия может быть определена по его составу и температуре:

P = 1,529а - Ap (1-0,1529а), (1) где а - концентрация Al>O> в алюминатном растворе, %, Ар — растворимость гидроокиси алюминия в растворе NaOH %, Ap = e ч . (-4387,87 + 1644,15й 22,27Т- 4,363 NT + 1,806N, ), (2) где f — температура, К, N — концентрация раствора NaOH,%, где n : — концентрация йа,О в алюминатном растворе,%.

Эта величина, характеризующая способность алюминатного рас лора выделяет из себя нли растворяет в се6 гидроокись,алюминия, в значительной мере определяет скорость реакций вьпцелачивания и декомпожции, и соответственно, результат работы всего производственного цикла.

В свою очередь, зависимость удечьной электропроводности алюминатного раствора от его состава и температуры имеет вид:

Ж = 0,0576 - 0,0293 P + 0 053 N - 0,0015 Ng (4) где Х вЂ” удельная электропроводность алюминатного раст зора, 1 ом см.

Для каждого из конкретных пределов технологического процесса диапазон концентрации раствора NaOH не превышает 1 1%. Следовательно, с достаточной для практического приложения точностью выражение (4) может быть представлено в виде:

Ж = К - 0,0293 О (5) где К вЂ” постоянный коэффициент, характеризующий концентрацию раствора NaOH с растворенной в нем гидроокисью алюминия.

Сущность изобретения заключается в регулировании расхода промышленной воды на разбавление пульпы после вьпцелачивания в зависимости ог электропроводности алюминатного раствора (жидкой фазы, разбавленной пульпы) на уровне, определяемом требуемой концентрацией щелочи в этом растворе. Необходимое значение электр, проводности алюминатного раствор, в свою очередь, ноддерживают путем регулирования соотношения исходных компонентов перед вьпцелачиванием.

Отличительными признаками способа является использование удельной электропроводности алюминатного раствора в качестве величины, характеризующей его стойкость.

На чертеже представлена блок-схема системы, реализующей предлагаеьв и способ.

Сырая бокситовая пульпа, поступаемая на выщелачивание в батарею 1, притотавливается в емl0

25 кости 2 путем поддержания заданного соотношения расходов щелочного оборотного расгиора и боксита с помощью измерителей расхода обо1.этного раствора 3, боксита 4, блока соотчошения 5, регулятора 6 и регулирующего органа 7, установленного на трубопроводе оборотного раствора., После вьпцелачивания пульпа разбавляется промышленной водой в агитаторе 8. Жидкая фаза разбавленной пульпы представляет собой алюминатный раствор, поступающий на разложение в декомпозерах.

Электропроводность жидкой фазы разбавленной пульпы (алюминатного раствора) измеряется измерителем 9 и при помощи регулятора 10 и регулирукщего органа 11, изменяющего расход промышленной воды на разбавление, автоматически поддерживается на уровне, периодически изменяющемся в зависимости от концентрации щелочи в алюминатном растворе, Требуемое значение электропроводности алюминатного раствора, характеризующее абсолютное пересьпцение этого раствора гидроокисью алюминия, выдерживается автоматическим когр ектированием соотношения расходов исходных компонентов, поступающих в процесс, при помощи регулятора 12 и блока соотношения 5.

При правильном выборе соотношения исходных компонентов и стабильном режиме процесса алюминатный раствор будет автоматически разбавляться в зависимости от его электропроводности до требуемой величины пересыщения гидроокисью алюминия, и при этом концентрация щелочи в нем будет соответствовать заданному значению.

При нарушении режима процесса регулирования расхода промышленной воды будет осуществляться в зависимости от нового значения электропроводности, отвечающего заданному значению концентрации щелочи в алюминатком растворе. При этом измен ние электропроводности, характеризующее отклонение пересыщения раствора гидроокисью алюминия от требуемого значения, изменит соотношение исходных компонентов таким образом, чтобы состав алюминатного раствора соответствовал требуемому пересьпцению раствора гидроокисью алюминия при заданном значении концентрации щелочи в нем.

Предлагаемый способ позволяет осуществить упГавление процессом получения алюминатного раствора при оптимальных значениях соотношений исходных компонентов и количества промышленной воды, вводимых в процесс.

По предварительным подсчетам экономическая эффективность за счет уменьшения потерь гидроокиси алюминия при сгущении и промывке красного шлама, уменьшения тепловых затрат на упаривание маточного раствора, а также увеличения удельного съема гидроокиси алюминчя иэ алюминатного раствора при его разложении составляет

300 тыс.руб. при производстве 1 млн.т глинозема.

557054

ПромышЛЕн ая

ФЮ

Составитель P. Клейман

Техред, И. Асталош

Корректор Л. Веселовская телактор В. Смнрягина

Заказ 1074/49

Тираж 658 П< дписное

Ill IHHl1H Государственного комитета Совета Министров С(.(P ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгорол, ул. Проектная, 4

Формула из обре те ни я

Способ автоматического управления процессом приготовления алюминатного растаора путем регулирования соотношения исходных компонентов перед выщелачиванием и изменением подачи промышленной воды на разбавление пульпы после вьпцелачивания, о тли ча ющи и с я тем, что, с целью оптимизапии режима получения заданного состава алюминатного раствора, соотношение исходных компонентов перед вьпцелачиванием изменяют в зависимости от электропроводности алюминагного раствора, по величине которой регулируют расход промъ1шленной воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лайнер А. И. Производство глинозема, М., 19б1, сгр, 102-105.

2. Химский Е. В. Кристаллизация иэ растворов.

M- JI., 1967, crp. 7-8.