称重法现场快速测定原矿浆固含含量

高新技术

2017年4期︱1︱

称重法现场快速测定原矿浆固含含量

黄治安

广西华银铝业有限公司生产运行中心，广西 德保 533700

摘要：拜耳法生产氧化铝生产现场，从原料磨机中取出原矿浆，把原矿浆搅拌均匀后倒入量筒中，准确量取200ml，在电子天平中称重，所得的重量减去量筒重量乘于1.04-1.06，既得到原矿浆固含的含量。该方法用于原矿浆的控制分析，通过试验，数据准确、可靠，结果令人满意，生产上应由现场操作工用称重法对原矿浆固含含量进行快速测定，即时对生产情况进行监控。

关键词：拜耳法生产氧化铝；原矿浆；固含；称重法；现场快速测定

中图分类号：TL212.3 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）04-0001-01

1 现状分析 拜耳法生产氧化铝，主要利用铝酸钠溶液NaAl(OH)4湿磨铝土矿（一水硬铝石或三水硬铝石），溶解出矿石中的氧化铝。在湿磨过程中，铝土矿的下矿量一定，磨出的原矿浆控制在一定范围是保障生产连续稳定的基本要求，生产需测定原矿浆中的固含含量。在广西华银铝业有限公司，原矿浆固含作为氧化铝生产控制的重要指标，主要由生产运行中心控制分析室溶液分析站进行测定。目前试验室测定固含一般采用重量法，首先在原料车间生产现场取样送至控制分析室溶液分析站，分析员将料浆搅匀，迅速量取100ml 体积的料浆，进行减压抽滤，热水洗涤，置于电热板上烘干，冷却至室温，于电子天平上称重计算得矿浆固含。 采用重量法测定固含比较准确，过程比较直观，但分析方法也存在许多问题需要注意：（1）测定所用设备(如抽滤、烘干等)较多，能耗较高，设备故障率高，对于以女职工为主的溶液控制分析岗位，要及时维修故障设备较为困难，容易影响正常生产；（2）操作过程复杂，作为控制分析手段所需时间较长，分析数据严重滞后，不能及时指导生产；（3）从现场取样至化验室检测，样品的代表性难以保证，而试验室用塑料烧杯量取100ml 体积的料浆，分析员的微小视觉误差将使原矿浆液测定结果产生较大偏差；（4）由于原矿浆内含有矿石颗粒粒度大，假如搅拌不够均匀，或者量取时不够迅速，矿石大颗粒往下沉淀等，对分析员技能要求较高，如稍微失误即产生较大误差，影响生产。 由于重量法测定固含存在诸多问题,分析数据的滞后及误差导致不能及时指导生产，难以满足控制分析的需要，因此，很有必要对目前的测定手段进行改进。随着氧化铝生产的稳定和岗位操作人员操作技能的提高，改进现用测定方法，建立可简化操作程序、能及时快速准确提供分析数据、并由现场岗位操作人员及时进行监测的原矿浆固含测定方法很有必要。

2 称重法测定原矿浆固含方法的建立依据及实验步骤 我们测定的固含主要是指原矿浆中泥浆和磨碎的铝土矿石颗粒，根据长时间实验室化验结果跟踪表明，原矿浆中-63um 细度测定控制在68%～75%，1L 矿浆中矿石颗粒重量在270～320g,含泥率控制在6～9%，实验室内固含测定均在300～350g/L，密度控制在1.55～1.61g/cm 3

,物项和液相均相对稳定。 称重法现场测定原矿浆固含的设想：由于原矿浆内部物质组成稳定，既密度波动小。我们固定200ml 原矿浆体积，利用原矿浆重量和烘干后固含含量（g/l）的比值，寻在是否存在的比较稳定的系数。 称重法分析步骤： （1）验证 “量具”的校准； 定量测量系统的分析是基于分析数据的基础上进行的，在进行分析测试前要对所用的塑料量筒进行检定，方法是用250ml 塑料量筒，用200ml 容量瓶用水定容后，倒入250ml 塑料量筒中，用美工刀在量筒液面的圆圈上画刻度，把量筒中的水倒掉，割去刻度上的量筒，再次用200ml 容量瓶用水定容后，倒入已经割好塑料量筒中，确保液面为量筒所割去部分的顶端，就得到准确200ml 体积量筒，以保证分析数据的可靠性。 （2）样本的选择； 为了具备代表性，在生产车间中取1-5条生产线的原矿浆分别进行重复实验，每条生产线的原矿浆必须分析4次，既5条生产线需要20组分析数据。 （3）样本的测量 将选好的原矿浆样本记录好生产线和取样时间后，进行编号。把这些样本分成4组，每组5个样品，让甲乙丙丁四个运行班组不同人员进行分析。分析人员进行分析时随机选择样本，以减少人为误差，第一个人员分析完所有样本后，每二个人员接着分析，而不是接着分析第二次，直至所有分析人员均完成所有样本的分析。 （4）分析数据，解释结果，得出结论； 根据所有分析人员得出的20组数据，采用剔除法把最高和最低值进行剔除，假如实验数据不能够验证，再重复20个样本实验，直至分析数据量足够验证实验设想，得出相应结论为止。 3 试验验证 在实验室内，把从原料车间送来1-5组生产线的20个样本，要求每个样本的取样缸一致，取样体积约为500ml，对这些样品进行1-20#编码，安排给甲乙丙丁四个班组的20名分析人员进行实验室内分析，并全程进行跟踪记录。

分析人员先将送来的样本搅拌均匀后，边搅拌边倒入已经经过效正的200ml 塑料量筒中，矿浆倒满量筒则体积既为200ml。将已经装满原矿浆的塑料量筒用抹布擦干，放到电子天平中称得重量M （量筒与矿浆的重量）。把量筒中的原矿浆进行减压抽滤，得到的原矿浆放到电热板上烘干。烘干后的原矿浆冷却后称重得F（矿浆的干重）。再把200ml 塑料量筒烘干后称重得X（量筒的重量）。经过20名分析人员对20个样本进行实验后，得出20组数据。 原矿浆的重量为（M-X），原矿浆的固含为F*5,计算公式为（M-X）/F*5。实验的结果为200ml 原矿浆的重量约为290g～330g，对应的固含为308g/l～350g/l,计算后得到的系数为1.04～1.06，系数波动只为小数点后两位既0.02，系数稳定，实验室内试验成功。

4 现场试验与实验室结果对比 实验室的实验成功后，把化验器具电子天平和200ml 塑料量筒搬到原料车间现场。在分析现场从管道中取出原矿浆，搅拌均匀后，准确倒满200ml 塑料量筒后，放在电子天平上称重得T，把量筒中的原矿浆全部倒入编码的烧杯中，用洗瓶把量筒中残留的原矿浆冲洗进烧杯。把量筒擦干称重得X，经过计算（T-X）*1.04～1.06得

到理论的固含N。分别在1-5条生产线重复操作得到5个理论固含。回到实验室后，把对应编码的原矿浆减压抽滤和烘干，得到对应的实验室固含W。 经过现场测定计算得的理论固含W-U，发现极差为6g/l～15g/l，完全符合允许差小于等于30g/l 要求。现场实验验证成功。

5 现场测定技术的要求

从生产组织上，对于原矿浆固含含量，只要控制在一定范围即可保障生产连续稳定，由于采用称重原矿浆重量即可快速得出其固含物含量，因此没有必要所有样品送到化验室检测，应由现场操作

工用称重快速测定，即可对即时生产情况进行监控。但是生产现场必须满足以下条件，才能开展现场测定实验： （1）原料车间1-5条生产线的取样地点旁增加操作台，架好5kg 电子天平（精准0.01g），拉好电源。 （2）实验室制作并提供200ml 塑料量筒，并定期进行体积校正。 （3）实验室分析员制作操作规程及记录规范等相关文件。 （4）实验室必须对现场操作人员进行培训与考核。 （5）原矿浆重量与系数1.04～1.06的关系，应根据下矿量进行相应调整。

6 结论 氧化铝生产流程中原矿浆重量与固含成对应关系，可通过称重原矿浆的重量乘于系数得出其固含含量； 生产上应由现场操作工用称重法对原矿浆固含含量进行快速测

定，即时对生产情况进行监控。 参考文献： [1]李兴旺.氧化铝生产理论与工艺[M].中南大学出版社,2010. [2]刘珍.化学工业出版社[M].化验员读本(上),2004.