Способ управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы для автоклавного выщелачивания Советский патент 1992 года по МПК C01F7/04 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы при - производстве глинозема по способу Байера.

Целью изобретения является повышение степени извлечения оксида алюминия.

Способ включает следующие операции:

измеряют объемный расход оборотного раствора Q0 и массовый расход боксита Ср:

измеряют плотность оборотного раст- вора X1. , содержание оксида натрия N к оксида алюминия АО в оборотном растворе;

OP СЈЭ

ЧЫЦ

К

определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раство- формуле

ра

К

ро«

С2- ОД, 2С4в

,с D ТгсГгГ ;

Ч

,яА.

где D . OilLAtB1d i 8a505LS ГД6 DI,645.N$- d.Ae

At, соответственно среднее содержание оксидов алюминия и кремния и влаги в боксите (принимаются условно-постоянными) ;

В - средняя степень извлечения оксида алюминия из боксита; dy - чадлнный регламентом каустический модуль жидкой фазы автоклавы йч пульпы:

С(, Сg корректируемые коэффициенты исходные начения которых определяют экспериментальным путем для каждого кон- кретного объекта;

N0(A0,Y0- измеренные значения соответственно содержания окси,-, дов натрия и алюминия и плотности оборотного раст- вора;

вычисляют расчетное значение расхода оборотного раствора (J0 в соответствии с расчетным зиачеш ем удельного расхода оборотного раствора и изме- роннои величиной расхода боксита по

формуле

npw . Г0 - Kq-Gs ;

сравнивают расчетное значение рлс- хода оборотного раствора с измерен- ным и при их несоответствии изменяют расход оборотного раствора для ликвидации их рассогласования;

периодически измеряют характерисЖтику сырой пульп(з равную отно- 35

шонию весового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой фазы в сырой пульпе;

корректируют коэффициенты C к С в зависимости от измеренного

по формуле

Ж

расч

i ™- (п- - (п)

с;(п) - c;(n-i) + --5--- х

) 45

х xj(n), i t ,2;

жрчсч е |- (n) G,(n-l). x,(n)+Cz(n-l)-xt;

50

(n) y0(ii)K|();

, , Qo(n) K8(n) Ql(n) ;

о - параметр настройки алгоритма; n - номрр такта коррекции коэффициентов; фиктивная переменная;

fift(n) ) Gt(n) измеренные значения соответственно плотности и ргсхода оборотного раствора и расхода боксита в момент п-го такта коррекции;

Ж, . ЖР004, л

(п), (п) - соответственно измеренное и расчетное значения псгЖ

казателя - в момент n-го такта коррекции;

К (ti) -измеренное значение удельного расхода оборотного раствора

в момент n-го такта коррекции;

Сi(n-l )-соответственно значения корректируемых коэффициентов в текущем и предыдущем тактах коррекции.

Начальные значения коэффициентов C,(0) и С 2(0) определяют статистической обработкой экспериментальных данных.

На участке мокрого размола перерабатывают бокситы, имеющие следующие среднестатистические данные по составу:

Ау 51,8;

Sr 4,07;

Wjr - 8,9;

fr 0,089.

Состав вводимого оборотного раствора отвечает следующим средним пока- зателям (данные приведены при 20°С)

NO 281,3

Лр - 142,А г/дм3;

уо 1,446 кг/дм3.

Средняя степень извлечения оксида алюминия после автоклавного выщелачивания составляет 86%. Регламентируемое значение заданного каустического модуля жидкой фазы вареной пульпы равно 1,65.

Начальные значения коэффициентов С. и С определяют методом наименьших квадратов при обработке статистических анных, собранных при экспериментальных исследования. При этом отбирают пробы сырой пульпы и измеряют в них

Ж показатель - . Параллельно определяют

дельный расход оборотного раствора К л пс измеренным расходам оборотного аствора и боксита. Плотность оборотого раствора принимают средней.

Данные экспериментов приведены в аблице.

В результате обработки статистических данных получают следующие начальные значения коэффициентов С4 1,070; СЈ 0,517.

Определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раствора

Тогда

г m - I 07

C,(U - 1,07 +по

,V(,f 446.)

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы при производстве глинозема по способу Байера. Цель изобретения - повышение степени извлечения оксида алюминия. Для этого измеряют расходы оборотного раствора Q и боксита С с в мельницу мокрого размола, измеряют плотности оборотного раствора и изменяют удельный расход оборотного раствора. Кроме того, измеряют содержание оксида натрия и оксида алюминия в оборотном растворе, определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раствора KU по формуле. В зависимости от расчетного значения удельного расхода оборотного раствора изменяют расход оборотного раствора, который определяют по формуле . G $ . При ериодически измеряют отношение весового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой фазы в сырой пульпе и в зависимости от него кор- .ректируют коэффициенты С и Cfi по формулам., Способ позволяет за счет стабилизации каустического модуля автоклавной пульпы повысить степень извлечения оксида алюминия с 86,0 до 86,4%. 1 ил., 1 табл. (О

0А1 51 8-86-1 65 + 8 505-4 07 U . Д,645-281,;Г-гТ7б57742,4

3,379;

расч

0,516-3,379 2:7,

/ 0Д516 -3 379-1 446 л 1 { 2 77б7 77446 ;

ц. 3Л379:0Л089 1.07M.44fiЛ 9.

1,071,446

Средний расход боксита на одну мельницу составляет 45 т/ч, а расход оборотного раствора 135 м /ч. Опреде- ляют расчетное значение расхода оборотного раствора

(Ј 2, 89.45 - 130 м /ч.

Регулятор расхода оборотного раствора уменьшает ввод раствора нл 135-130 5 .

Отбор пробы сырой пульпы и изме , :

Ж ние s в ней производят с периодом

Ж 2 ч. Период измерения - выбирают из

соблюдения допустимой погрешности сту ггенчатой экстрополяции при дискретных замерах, зависящей от статистических свойств измеряемой величины, цикла ее опроса и погрешности измерительного тракта.

Ж Так, например, измеренное равно

5,3. К этому моменту времени регулятор расхода оборотного раствора стаби лизирует расход на уровне 130 м /ч. Осуществляют первый такт коррекции коэффициентов ():Ж У V « л ч t i I f JO 1

-- (1) 1,07 , +

+ 0,5164 А,986.

Используют предложенный алгоритм коррекции коэффициентов. Параметр настройки алгоритма о зависит от уровня помех, действующих при измерении величин, и его определяют при наладке системы управления. В данном случае его принимают равным нулю.

:I 40 х(1,4«6-ТГ)йО,999;

i(l)-. 0.5,6 + ..д2§й-3,з.|ж

I +(1,446

ПО 45

к 0,499.

В этом случае с учетом отксрректи- рованных коэффициентов определяют рпс- четное значение удельного расхода оборотного раствора D 3,379;

К

(W4

}

0 499 -3 379-1 446 ,,446

|rPa499j-3A379 1i446 12- 67999 l7446 .

.3 379-0 089 . 0,,446 31

--

)

и расчетное значение расхода оборотного раствора

pdM

3,1-45 139,5 м 7ч,

Регулятор расхода оборотного раст- gnpa увеличивает ввод рагтчора н- 139,5 - 130 9,5 .

На чертеже приведена принципи. ь- ная схема автоматиаировл ной гистем 1 управления тех нологнчегким процрс гм

35

40

45

50

55

приготовления сыро бокситовой пульпы, реализующая предпагаемый способ.

Система содержит мельницу 1 мокрого размола, работающую в замкнутом цикле с гидроциклоном 2, и автоклавы выщелачивания 3. Расход боксита измеряют расходомером 4 и стабилизируют регулятором 5 на уровне, предусмотренном плановым заданием , при помощи задатчика 6. Регулятором 5 передают регулирующее воздействие на отсекающий нож 7 тарельчатого питателя боксита. Сигнал от расходомера 4 направляют на вход вычислительного устройства в. На его выход поступают также сигналы от плотномера 9 и расходомера 10 оборотного раствора, анализатора оборотного раствора 11 и информация о заданном значении каустического модуля, среднем извлечении , среднем составе боксита и исходных коэффициентах С., (0) и f a(0).

По указанной информации определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раствора и с учео

том сигнала от расходомера боксита определяют расчетное значение расхода оборотного раствора, которое в виде сигнала от вычислительного устройства подают нл вход регулятора 12 рас оборотного раствора. На вход регулятора 12 подают также сигнал от расходомера 10. Регулятором 12 ликвидируют рассогласование между расчетным и теку щим расходами оборотного раствора и передают воздействие на регулирующую заслонку 13,

На вход вычислительного устройства периодически подают информацию о

Ж

- в сырой пульпе и проипвгдят коррекпмю коэффициентов С, и С.

Для реализации этой системы применяют следующие технические средства: расходомеры оборотного раствора типа ИР-61, радиоизотопные плотномеры IIP-1025, расходомеры боксита типа 9r 4AR10-620, анализатор оборотного p.icrnopa типа АНКОР-l, регуляторы типл РП-4У, регулирующую заслонку ти- ип УСМ-2А, эадатчик ЗУ-05. Для измеЖ

рения - используют лабораторные методы анализа. В качестве вычислктель

ного устройства можно использовать УВ М-60СО.

Описываемый способ позволяет повысить точность стабилизации каустического модуля жидкой фазы автоклавной пульпы за с«ет повышения качества приготавливаемой сырой бокситовой пульпы и тем самым повысить степень извлечения оксида алюминия с 86,0 до 86,4%. -

Формула изобретения

Способ управления процессом приготовления сырой бокситовой пульпы для автоклавного выщелачивания, включающий измерение расходов оборотного раствора.GO и боксита GJ- в мельницу мокрого размола, измерение плотности оборотного раствора и изменение удельного расхода оборотного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения оксида алюминия, дополнительно измеряют содержание оксида натрия и оксида алюминия в оборотном растворе, определяют расчетное значение удельного расхода оборотного раствора Kw

по формуле

t

С г- Djfo 2С,-1Го

, С г DJV.J

Т2с7г7;

cTJi

+ -- :OJ-AЈ&djT+J,505:SЈ ,

где D e ТбАГйу- - А

с

0

5

Ae.Sjr, f

В

,w&

соответственно среднее содержание оксидов алюминия и кремния,%, и влаги в боксите, отн.ед., средняя степень извлечения оксида алюминия из боксита, %; заданный каустический модуль жидкой фазы автоклавной пульпы; корректируемые коэффициенты;

измеренные значения соответственно содержания оксидов натрия и алюминия и плотности оборотного раствора, в зависимости от расчетного значения удельного расхода оборотного раствора КУ(( изменяют расход оборотного раствора, при этом периодически измеряют отношение весового количества жидкой фазы к весовому количеству твердой

Ж

ь , t.i

,АО,;

фазы

в сырой пульпе и в зависимости от него корректируют коэффици

енты С, и

С/Ј по формуле „pott

С;(п) - С|(п-1) +

ж , , ж, .

(п) -(п)

f

St

Х;(П)

X X

;(п),

1,2,

жра

m f ,.

-f (n)

C,(n-)-x,(n) +C4(n+l)

x,(n) - |fe (n) K.(n); ir t s Q(n)

Yn) a stffi

О - параметр настройки алгоритма;

п - номер такта коррекции коэффициентов;

фиктивная переменная;

Уо 0)

Qe(n),Ge(n)- измеренные значения соответственно плотности и расхода оборотного раствора и расхода боксита в момент п-го такта коррек ции;

Ж Ж

-(n),- (n)-соответственно измеренное и расчетное значения Ж

показателя - в момент

n-го такта коррекции; КА(П) измеренное значение

удельного расхода оборот4,2 4,7 5,1 5,3 6,1 6.2 П.О 3,9 4,5 4,6 4,8 .3,57 4,00 4,34 4,48 5,17 5,22 6.34 3,48 3,70 4,15 3,83

Продолжение таблицы

С;(п), 5 t«(n-l)

10

ного раствора в момент n-го такта коррекции;

соответственно значения корректируемых коэффициентов в текущем и предыдущем тактах коррекции.

Пески

1НЬШ/0

раствор ft,

щцд№.:о.-1г--.№ццп-г-. -.. --4--.---.-rir -ЙС 1а.««--.и-ч,

Ч ЙЛтлЕшС

я а

ЦТ Ж Ж ЖЖ Жу-т-

Заданный Среднее изВле- Средний сос/лоВ модуль чение А1г03 8 боксита

Острый

сырой пульпы