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液堿濃度計(jì)(折光儀)在氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2014-04-10 點(diǎn)擊次數(shù):2104

 

鋁土礦的主要化學(xué)成分為Al2O3,一般為40%~70%質(zhì)量分?jǐn)?shù),另含SiO2、Fe2O3TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、PV、Cr等。以Al2O3在礦物存在形態(tài)分為:三水鋁石(Al2O33H2O),一水軟鋁石,一水硬鋁石(分子式均為Al2O3H2O)。

 

從鋁土礦制取Al2O3方法很多,目前工業(yè)上幾乎采用堿法,又分為拜耳法、燒結(jié)法、聯(lián)合法等三種:

 

Al2O33H2O(Al2O3H2O)+NaOH→(浸出/分解)NaAl(OH)4+赤泥→(晶種分解/蒸發(fā)、苛化)Al2(OH)3→(煅燒)Al2O3。

 

其中拜耳法是典型的一種濕法冶金的方法,在氧化鋁生產(chǎn)中占優(yōu)勢(shì)。其中關(guān)鍵工序是:鋁土礦的浸出——浸出母液的主要成份是NaOH。

 

液堿的質(zhì)量和數(shù)量與Al2O3的產(chǎn)率步步相關(guān),對(duì)其質(zhì)量有嚴(yán)格要求,所以對(duì)進(jìn)廠液堿的質(zhì)量檢驗(yàn)分析是鋁廠化驗(yàn)部門的一項(xiàng)重要任務(wù),操作頻率較高。選用快速,便捷的濃度檢測(cè)方法無疑非常重要。

 

實(shí)驗(yàn)室液堿濃度的檢測(cè)主要是依照國標(biāo)[GB/T 4348.1-2013《工業(yè)用氫氧化鈉 氫氧化鈉和碳酸鈉含量的測(cè)定》]來進(jìn)行。即試樣溶液中先加入氯化鋇,將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀,然后以酚酞為指示劑,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。反應(yīng)如下:

 

Na2CO3 + BaCl2 BaCO3+2NaCl

NaOH + HCl NaCl + H2O

液堿溶液濃度與折光率成良好的線性相關(guān)

在儀器配置上可以使用酸堿指示劑人工滴定,判斷終端,根據(jù)消耗鹽酸的量來計(jì)算或者采用自動(dòng)電位滴定儀(酸堿滴定)直接讀數(shù)。前者純手工操作,是經(jīng)典的傳統(tǒng)方法,所需成本低,但費(fèi)時(shí),費(fèi)力,存在較大的人為誤差,尤其是滴定終點(diǎn)的判斷因人有異。后者,雖然自動(dòng)化程度很高,但設(shè)備較為昂貴,電極需要經(jīng)常更換。

 

前人發(fā)現(xiàn)在一定條件,某些介質(zhì)的濃度與光的折射率相關(guān),使用折光儀測(cè)定這些介質(zhì)溶液的折光指數(shù),就能相應(yīng)的得出這些介質(zhì)的濃度,這類介質(zhì)包括:液堿,氨水,二甲基甲酰胺(DMF,雙氧水,乙二醇等等。ATAGO作為折光儀的,正是運(yùn)用介質(zhì)的這一特性,開發(fā)了近100種介質(zhì)濃度計(jì)。

 

隨著折光儀型式的不斷完善,我們不僅可以使用手持式產(chǎn)品取樣現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),也可以取樣到實(shí)驗(yàn)室使用更高精度的臺(tái)式折光儀檢測(cè),還可以使用在線折光儀進(jìn)行原位測(cè)量,克服對(duì)工藝數(shù)據(jù)滯后、取樣環(huán)境、溫度變化、人工操作等對(duì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成的影響。適時(shí)地調(diào)整工藝條件保障產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定。

 

折光原理測(cè)量物質(zhì)的濃度,采用物質(zhì)的物理光學(xué)特性,測(cè)試過程不消耗任何試劑,整個(gè)過程相當(dāng)快速,便攜。迷你數(shù)顯折光儀Pal-40S便是其中專門的液堿濃度計(jì),量程:0.0-38.0%,分辨率0.1%,精度±0.2%,自動(dòng)溫度補(bǔ)償。數(shù)顯折光儀PR-201a精度提高到±0.1%,量程Brix0.0-60.0%,自動(dòng)溫度補(bǔ)償,不僅能自定義液堿濃度與折光率的轉(zhuǎn)換關(guān)系,還能實(shí)現(xiàn)全量程的檢測(cè)(飽和液堿溶液的濃度為50%)。在線折光儀CM-800a除了實(shí)現(xiàn)上述功能外,更能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液堿溶液的原位檢測(cè),其量程:Brix0.0-80.0%,分別率0.01%,精度±0.1%,自動(dòng)溫度補(bǔ)償。

PAL-40S  PR-201、  CM-800a

某氧化鋁企業(yè)使用我司的Pal-40S CM-800a后,堿液運(yùn)輸車一車一車的在卸料時(shí):

1. 濃度是否達(dá)標(biāo):有沒有摻水,甚至*是水?——一目了然。

2. 達(dá)不到規(guī)定的濃度,價(jià)格需要重新折算——計(jì)費(fèi)的重要依據(jù)

3. 之前兩個(gè)液堿卸料地,10個(gè)工人,忙忙碌碌地看守卸料,取樣送檢,現(xiàn)在每個(gè)卸料點(diǎn)一個(gè)工人,根據(jù)中控室得到的數(shù)據(jù)反饋決定是否需要取樣。

4. 原料供應(yīng)方——卸料工人——化驗(yàn)人員因?yàn)槔娴墓唇Y(jié)的可能性被降低了。生產(chǎn)部門能夠很好的根據(jù)礦石的品味來調(diào)整液堿的加入量,Al2O3的產(chǎn)率穩(wěn)定可控。

5. 安全性得到明顯提高,減少了可能發(fā)生工傷的點(diǎn)位。(曾經(jīng)發(fā)生過液堿灼傷工人的事件)

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