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物料平衡计算样本
物料平衡计算
为了便于计算,物料平衡计算按生产1吨氧化铝为基准进行。
3.1 主要生产技术指标
1) 产品为一级品氧化铝(国标):Al2O3不低于98.6%,本设计取:Al2O3为99%
2) 铝土矿的化学组成(%)
Al2O3 Fe2O3 SiO2 TiO2 CO2 灼减 其它 合计 水分
65.86 6.17 6.96 3.19 1.36 14.58 1.88 100 2.88
3) 石灰的化学组成(%)
CaOT CO2 其他 合计
83.60 6.05 10.35 100
4) 氧化铝实际溶出率:86.26%,总回收率取:84%
5) 石灰添加量占干铝土矿量的8%
6) 碱耗:58㎏
补碱组成(g/L)
Na2Ok Na2Oc CO2 密度:1440 ㎏/m3
438.8 7.2 5.1
7) 循环母液的组成(g/L)
Na2Ok Al2O3 Na2Oc CO2 Na2OT 密度:1.348 g/㎝3
230 118.2 20 14.2 250 = 3.2
8) 铝酸钠溶液组成(g/L)
Na2Ok Al2O3 Na2Oc CO2 密度:1303 kg/m3
150 170.17 17.58 12.48 =1.45
9) 沉降分离槽底流L/S =3.0,末次洗涤槽底流 L/S =1.2
10)弃赤泥液相中Na2O的含量(浓度):3.693g/L
11)溶出后的赤泥的A/S=1.3, N/S=0.3
12)溶出过程浓缩率:8%
13)晶种分解中种子比为3.0,种子附水率为20%,分离后氢氧化铝浆液的L/S =1.0
14)氢氧化铝洗涤水的消耗量为0.5~1.0吨/吨-AH,氢氧化铝滤饼的含水量为7.0%
15)蒸发中,Na2CO3·H2O带走的循环母液量为30%
16)苛化时的石灰数量为化学反应计算量的125%;苛化率为90%
3.2 物料平衡计算
3.2.1 损失计算
根据原始数据,该铝土矿的铝硅比A/S=65.86÷6.96=9.46,故
理论溶出率η理 =×100%=×100%=89.43%
实际溶出率η实 =×100%=×100%=86.26%
因总回收率比实际溶出率低,故本次设计的实际的总回收率取84%。
在氧化铝的产出率为84.0%的条件下,如果制取1吨含有990公斤成品氧化铝,则需要:990÷(0.84×0.6586)=1789.51kg干铝土矿
其中应含有氧化铝:1789.51×65.86%=1178.57kg
因而,氧化铝的总损失量:1178.57-990=188.57kg
其中,破碎及储存时氧化铝的损失量为生产一吨氧化铝所需的总Al2O3量的0.2%。即 为:0.2%×1178.57=2.36kg
相当与损失干铝土矿:2.36÷65.86%=3.58kg
则进入湿磨工序的干土矿:1789.51-3.58=1785.93kg
干石灰量为:1785.93×8%=142.87kg
湿磨过程中Al2O3的损失与破碎时相同,即只有:0.2×1178.57kg相当于铝土矿为2.36÷65.86%=3.58kg
则送溶出的原矿浆矿石量为:1785.93-3.58=1782.35kg
送溶出的铝土矿中含, kg:
Al2O3 : 1782.35×0.6586=1173.85
Fe2O3 : 1782.35×0.0617=109.97
SiO2 : 1782.35×0.0696=124.05
TiO2 : 1782.35×0.0319=56.86
CO2 : 1782.35×0.0136=24.24
灼减 : 1782.35×0.1458=259.87
其它: 1782.35×0.0188=33.51
合计: 1782.35
附着水: 1782.35×0.0288=51.33
而送溶出的石灰中含, kg:
CaO: 142.87×0.8360=119.440
CO2: 142.87×0.0605=8.64
其它: 142.87×0.1035=14.79
总计: 142.87
表3.1 Al2O3和Na2O的损失量
损失项目 Al2O3 Na2O
(公斤) 占铝土矿中% 公 斤 破碎及储存 0.20 2.36 / 湿磨 0.2
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