一水硬铝石拜耳法溶出过程数学模型计算程序的研讨.pdfVIP

· 18 · 轻 金 属 2Oo3年第 2期 · 氧化铝 氟化盐 · 一 水硬铝石拜耳法溶出过程数学模型 计 算 程 序 的 研 讨 郭焕雄，黄聪明 (沈阳铝镁设计研究院 ，辽宁 沈阳 110001) 摘要 ：法国彼施涅铝公司对 山西孝义矿提出一水硬铝石溶 出过程 的数学模型。本文对该数学模型的理论基础、拜耳法 溶出过程模型化方法的一般步骤进行研讨 ；对拜耳法溶出数学模型及程序 中有关参数、公式进行 了推导和论证。介绍了 程序框图及使用说明。并对本程序应用的可行性、准确性进行了验证。应用本程序可比较方便地确定溶 出过程 的置佳技 术条件。 关键词：一水硬铝石；拜耳法溶出；数学模型 中图分类号：0242、1 文献标识码：B 文章编号：1002—1752(2003)02—0018—05 在山西铝厂氧化铝二期工程的设计 中，引进法国 况下)有时还是 比较适用 的。但它的适应范围很窄， 彼施涅铝公司(简称 AP)的一水硬铝石型铝土矿溶 出 且只能给选择溶 出条件描绘出一个大致的轮廓。第 技术及装备，将拜耳法溶出的温度从 245℃提高到 二类为 “反应机理推导型”，属于这一类型的数学模型 260℃、溶出用碱液降至 230g／1、溶出液分子 比降至 在有关文献中亦有所见，本文所述即为该类型。这一 1．48，标志着我国拜耳法溶出技术 已跨入国际先进水 类型不只是一个单一的数学方程式。它是机理分析 平。AP在确定山西孝义铝矿的拜耳法溶 出技术条 与实验相结合而得出了一组数学方程，它可模拟 自升 件时，他们根据在希腊圣 ·尼古拉厂一水硬铝石溶出 温段至保温溶 出段 的整个溶 出过程，这在下面程序的 的经验和实验室理论研究的成果，对山西孝义铝矿提 讨论中可看到。这种模型化方法适应于任一种同类 出了一水硬铝石拜耳法溶 出过程数学模型。 型的铝矿 ，下面将主要针对 山西孝义一水硬铝石型铝 为了搞清该数学模型及程序中的技术细节。并进 土矿为例进行论证。 一 步验证该模型的正确性，我们进行本项研究工作。 I、I 拜耳法溶出数学模型的理论基础 对所涉及的原理、公式进行了较为详尽的探讨。并用 1)一水硬铝石的溶出平衡 ： 西德联合铝公司、山东铝厂对山西孝义铝矿所做的拜 从一水硬铝石溶出反应方程及 R 的定义 耳法溶出试验数据用数学模型进行了检验，得到了较 2AIO2-+2H2O~-A1203·H2O+20H 一 为满意的结果。 可知其平衡常数 KD与溶出平衡 RD值 的关系： 1 模型化方法确定溶 出参数 R — (1) 1+W ‘√KD 根据国内外对这一课题的研究情况，拜耳法溶出 结合实验数据进而得出： 数学模型主要有二类 。第一类为 “实验数据整理型”。 1nKo=一9990／T一34．051nT／298—0．06941+ 它主要针对某种铝矿 ，在对各种溶出参数分别实验并 36．67