拜耳法生产氧化铝溶出工艺CAD软件系统的开发

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拜耳法氧化铝生产工艺流程框图

拜耳法氧化铝生产工艺流程框图成品氧化铝图一焙烧2O 3图二碱法生产氧化铝基本过程开曼铝业氧化铝厂工艺流程简图氧化铝厂主要生产车间一车间：原料准备包括：地磅房、破碎站、原矿堆场、均化库、石灰仓、石灰消化及原料磨等工段a.石灰消化：3台ф1200x10500m化灰机，2用1备b.石灰仓：3台ф14x18mc.拜尔原料磨（棒球两段磨加水力漩流器）：4组，每组配一级棒磨ф3.2x4.5m及二级球磨ф3.6x8.5m，产能100t/h,用3备1。

二车间：高压溶出包括：常压脱硅、高压泵房、管道化预热、溶出及稀释a.常压脱硅:3台带加热管束搅拌的ф10x16m预脱硅加热槽及11台机械搅拌的ф10x16m脱硅槽，1台ф6x6m赤泥洗液槽。

其中预脱硅加热槽2用1备，脱硅槽10用1备。

b.高压泵房:3台高压引进的高压隔膜泵，泵压力6～6.8MPa，流量400－500m31备。

c.溶出装置:26级套管预热，4级压煮器预热，新蒸汽间接加热，保温压煮器停留30分钟，10级闪蒸降温。

每组配套预热管预热器长度2880m，19台ф2.8x16.8m压煮器，12台ф3.0-5.0x9.7m闪蒸器。

2台ф12.5x13.5m溶出后槽，稀释料浆停留4.2小时，产能400－500kt/a.三车间：赤泥沉降包括：赤泥分离及洗涤、絮凝剂制备、控制过滤、赤泥贮槽及赤泥泵站、赤泥堆场、热水站a.赤泥分离及洗涤:2组。

采用高效深锥沉降槽技术及设备。

每组配6台ф14x16－18m高效沉降槽，其中分离槽1台，洗涤槽4台，备用槽1台。

b.控制过滤：7台226m2立式叶滤机，其中用6台备1台。

c.赤泥泵站：3台引进的高压隔膜泵，2用1备。

d.絮凝剂制备、热水站。

四车间：分解分级包括：精液热交换、分解分级、中间降温、种子过滤a.精液热交换（板式换热器）：4组。

每组为两级换热，第一级精液与母液换热，配3台450m3 换热器，第二级精液与水换热，配1台230 m3 换热器。

拜耳法生产氧化铝工艺

生产氧化铝工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。

拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。

70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。

碱石灰烧结法适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。

然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。

此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。

如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。

溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。

把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。

氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。

水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。

碱石灰烧结法的主要化学反应如下：烧结：Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2熟料溶出：Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解）Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH（水解）脱硅：1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3··nH2O↓3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH分解：2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2ONaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96％和92～94％。

拜耳法氧化铝生产工艺

拜耳法氧化铝生产工艺
嘿，朋友们！今天咱来聊聊拜耳法氧化铝生产工艺，这可真是个有趣又重要的玩意儿啊！
你想想看，氧化铝就像是我们生活中的一个小魔术道具，而拜耳法就是那神奇的魔术手法。

它能把一些看起来普普通通的矿石变得闪闪发光，变成我们需要的氧化铝呢！
首先呢，这就像是一场烹饪，得先把原料准备好。

那些含铝的矿石就是我们的食材，得精挑细选，不能有杂质哦。

然后呢，就进入了关键的步骤啦！把矿石放到一个大熔炉里，就像在给它们洗一个热乎乎的澡，让它们开始发生奇妙的变化。

在这个过程中，温度啊、压力啊这些可都得把握得恰到好处，不然可就做不出美味的氧化铝啦！这就好比炒菜时火候的掌握，火大了会糊，火小了又不熟。

接着，一系列复杂的化学反应就开始啦！就好像一场盛大的舞会，各种分子在里面欢快地跳动、结合。

经过这一番折腾，氧化铝就慢慢现身啦！
然后呢，还要对氧化铝进行提纯和加工，把它变得更加纯净、更加完美。

这就像是给一件艺术品打磨、抛光，让它焕发出耀眼的光芒。

你说这拜耳法是不是很神奇？它就像一个默默工作的魔法师，在我们看不见的地方施展着它的魔法，为我们的生活带来了那么多的便利和惊喜。

咱们日常用的好多东西，像手机啊、电脑啊，里面都有氧化铝的功劳呢！没有拜耳法生产出来的氧化铝，这些高科技玩意儿可就没那么容易出现在我们身边啦！
所以啊，可别小看了这拜耳法氧化铝生产工艺，它可是我们现代生活的幕后英雄呢！它让我们的世界变得更加丰富多彩，更加充满活力。

怎么样，是不是对它刮目相看啦？。

浅谈氧化铝生产工艺及拜耳法铝酸钠溶液分析

科技信息2011年第19期SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 1拜耳法相关理论1.1拜耳法基本原理拜法生产氧化铝的工艺流程是由许多工序组成的，其中主要有：矿浆制备、矿浆溶出、溶出浆液的稀释、赤泥分离、洗涤、粗液精制、晶种分解，氢氧化铝分离、洗涤、分解母液蒸发等工序，而各工序控制的温度、浓度、若苛性比值都不同。

（1）用NaOH 溶液溶出铝土矿，所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅的条件下，溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出。

（2）分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿。

拜耳法基本原理的实质用下列反应式表示：Al(OH)3(1或3)H 2O+2NaOH+aq 2NaAL(OH)+aq 1.2拜耳法溶出工艺简介溶出工艺的主要目的是以高产出率有效地提取铝土矿的氧化铝，并且使溶液充分脱硅，避免地过量的二氧化硅影响，把苛性碱的消耗量减至最少。

根据矿石形态不同选用不同的溶出工艺制度，溶出工艺相关信息如表1所示：表1溶出工艺相关信息对于三水铝石的低温溶出方案，典型的溶出温度为145°C ，更高的溶出温度会导致已溶解的三水铝石以一水落石出软铝石的形态结晶析出，而一水软铝石在130°C 以上较稳妥定，典型的溶出时间为30-60分钟，主要是为了使溶液充分脱硅，对于某一给定的赤泥条件，由于溶出过程自蒸发量少，所以低温溶出氧化铝厂需要更高的蒸发能力。

2实验过程及分析2.1铝酸钠浆液的分析氧化铝生产过程中的铝酸钠浆液主要有如下几种：烧结法溶出后的铝酸钠赤泥浆液，分解过程中含氢氧化铝的铝酸钠浆液。

另外，还有经过沉降分离过滤后含少量悬浮物的铝酸钠溶液。

对铝酸钠浆液进行下列测定：液固比、固体含量、细度、悬浮物和比重等物理性质，以及全碱、氧化铝、苛性钠、碳酸钠、二氧化硅、氧化铁、硫酸根、氧化镓、有机物等化学成分。

对各种浆液中的液固比及固体含量进行测定，可以了解矿浆配料的情况；赤泥浆液的过滤沉降性能以及种子分解过程中氢氧化铝种子添加量等。

年产110万吨氧化铝石灰拜耳法溶出车间设计

年产110万吨氧化铝石灰拜耳法溶出车间设计目录第一章概述 (1)第二章厂址和生产能力的选择与论证 (4)2.1厂址的选择和论证 (4)2.2生产能力的选择与论证 (4)第三章生产方法和工艺流程的选择与论证 (6)3.1生产方法的选择与论证 (6)3.2工艺流程的选择与论证 (7)第四章主要技术条件的选择 (10)4.1破碎与磨碎 (10)4.2预脱硅 (10)4.3高压溶出 (10)4.4赤泥的沉降分离与洗涤 (11)4.5精滤 (11)4.6种子分解 (11)4.7母液蒸发 (11)4.8氢氧化铝过滤 (12)4.9焙烧 (12)4.10混矿计算氧化铝回收率 (12)第五章全厂物料平衡计算 (13)5.1原料成分 (13)5.2生产过程中的主要技术条件 (13)5.3以1000kg碎铝土矿为计算标准 (14)5.3.1石灰添加量 (14)5.3.2配碱计算 (15)5.3.3进入湿磨的成分量 (17)5.3.4进入溶出矿浆液的成分量 (18)5.3.5进入溶出液的成分量 (18)5.3.6进入溶出赤泥的成分量 (19)5.3.7溶出过程中水的平衡 (19)5.3.8进入分离赤泥的成分量 (19)5.3.9赤泥沉降分离 (20)5.4晶种搅拌分解 (22)5.5产品Al(OH)3分离、洗涤与焙烧 (23)5.6种分母液蒸发 (25)5.7苏打滤饼及其附液量 (26)5.8蒸发水量计算 (26)5.9 Al(OH)3焙烧 (27)5.10生产1t产品氧化铝的物料平衡计算 (30)5.10.1破碎平衡 (30)5.10.2湿磨平衡 (30)5.10.3溶出平衡 (31)5.10.4溶出矿浆稀释及赤泥沉降分离平衡 (33)5.10.5赤泥洗涤平衡 (36)5.10.6粗液叶滤平衡 (38)5.10.7晶种搅拌分解平衡 (39)5.10.8晶种与产品Al(OH)3分离平衡 (41)5.10.9产品Al(OH)3洗涤平衡 (43)5.10.10 Al(OH)3焙烧平衡 (45)5.10.11种分母液蒸发平衡 (46)5.10.12苏打结晶滤饼苛化 (48)第六章全厂设备选择计算 (52)6.1全厂物料流量平衡 (52)6.2全厂主要设备选择 (57)6.3全厂主要设备 (57)第七章吨氧化铝产品成本估算 (58)第八章高压溶出车间工艺条件的选择与论证 (59)第九章高压溶出车间热平衡计算 (61)9.1自蒸发各级参数 (61)9.2计算自蒸发水量 (61)9.3矿浆预热 (62)第十章高压溶出车间设备选择计算 (65)10.1预热器计算 (65)10.2间接加热压煮器加热面积 (66)10.3计算自蒸发器 (66)10.4给料油泵计算 (67)参考文献 (68)外文资料 (70)中文翻译 (75)致谢 (82)小论文 (84)第一章概述由于铝及其合金具有许多优良性能，而且铝的资源又很丰富，由于铝及其合金具有许多优良性能，而且铝的资源又很丰富，因此，铝工业问世以来发展十分迅速。

拜耳法氧化铝溶出的原理和工艺

拜耳法氧化铝溶出的原理和工艺摘要拜耳法用于生产氧化铝是目前生产氧化铝的主要工业方法，生产氧化铝的工艺有原矿浆制备、高压溶出、压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。

关键词拜耳法；氧化铝；原理工艺拜耳法用于氧化铝生产已有近百年的历史，几十年来已经有了很大的发展和改进。

目前仍是世界上生产氧化铝的主要工业方法。

拜耳法用在处理低硅铝土矿（一般要求A/S为7～10），特别是用在处理三水铝石型铝土矿时流程简单，作业方便、能量消耗低，产品质量好等优点。

现在除了受原料条件限制的某些地区外，大多数氧化铝厂都采用拜耳法生产氧化铝。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿时工艺条件要苛刻一些。

拜耳法最主要的缺点是不能单独地处理氧化硅含量高的矿石。

1 拜耳法生产氧化铝的原理基本原理是拜耳法精心研究出来的。

他在1889年的第一专利谈到用氢氧化铝的晶粒作为种子，使铝酸钠溶液分解，也就是种子分解法。

1892年提出第二个专利系统地闸述了铝土矿所含氧化铝可以在氢氧化钠溶液中溶解成铝酸钠的原理，也就是今天所采用的溶出工艺方法。

此法用在处理低硅铝土矿，特别是处理三水铝石型优质铝土矿，其经济效果远非其他生产方法所能比拟。

直到现在工业生产上实际使用的拜耳法工艺还是以上述两个基本原理为依据。

为了纪念拜耳称之为拜耳法。

原理归纳如下。

用苛性碱溶液溶出铝土矿中氧化铝而制得铝酸钠溶液，采用溶液降温、加晶种、搅拌的条件下，从溶液中分解出氢氧化铝，将分解后母液（主NaOH）经蒸发用来溶出新的一批铝土矿，溶出过程是在加压下进行的。

拜耳法的实质也就是下一反应在不同的条件下交替进行：2 拜耳法生产氧化铝的工艺由于各地铝土矿成份和结构的不同所以采用的技术条件各有特点，各个工厂的具体工艺流程也常有差别。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿的基本流程如图1所示。

拜耳法生产氧化铝有原矿浆制备，高压溶出，压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。

拜耳法生产氧化铝溶出工艺CAD软件系统的开发

（．ＨｕｚｏｇＵｎｖｒｉｙｏｃｅｃｎｃｎｌｇ１ａｈｎｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，Ｗｕａ３０７ｈｎ４０４，Ｃｈｎａｉ；
２．Ｇｕｙｎｕｎｍ＆ＭａｎｓｕＤｅｉｎＲｅｅｒｈＩｓｉｕｅ．Ｇｕｙｎ５０１．Ｃｈｎ）ｉａｇＡｌｍｉｕｇｅｉｍｓｇｓａｃｎｔｔｔｉａｇ５０８ｉａ
黄望梅刘莉娜，志春陈德。阳志洪刘伟，刘，，，
（．华中科技大学能源学院，汉４０７；．贵阳铝镁设计研究院，阳５０８）１武３０４２贵５０１
摘要：于ＶｉａＣ＋开发平台，拜耳法生产氧化铝溶出工艺的热工水力计算过程为基础，成基ｓｌ＋ｕ以完ＣＡＤ软件系统的开发，工程设计人员提供了一个高效、确的计算机辅助设计软件。为准关键词：化铝；出；Ａ拜耳法；件；发氧溶ＣＤ；软开中图分类号：８３Ｔ３１７ＴＦ２；Ｐ９．２文献标识码：Ａ文章编号：０７７４（０２０ —０９０１０—５５２１）６０１—５
当前氧化铝绝大部分以铝土矿为原料，用拜采
耳法生产，而溶出作为拜耳法最主要的工序之一，其设计研究一直备受关注［ｚ。传统的拜耳法生产氧ｉ３－
管道预热熔盐加热保温溶出技术为例，绍溶出工介艺ＣＡＤ软件开发系统的研究过程。

拜尔法系统添加氢氧化铝结疤料溶出技术

综合上述理论依据和试验结果 ,考虑到氢氧化铝结疤料量及现场等因素 ,本方案选用氧化铝厂三车间二压煮第六组高压溶出系统处理氢氧化铝结疤料。其技术方案是 :在现有第六组高压溶出一水硬铝石铝
一次溶出矿浆αk 偏低及氢氧化铝结疤料添加量过大时 ,溶出时间不充分 ,建议氢氧化铝结疤料最好加在与 180 ℃相应的料浆自蒸发器中。
外观特征结疤硬块大小不均较松散杂质多粘稠成糊状
水份 ( %) 13. 10 23. 10 30. 05 20. 21
附液 ( %) 17. 00 30. 00 38. 00 26. 00
Al2O3 63. 00 64. 20 63. 40 63. 56
洗涤烘干后成分 ( %)
SiO2
Fe2O3
0. 244
0. 84
0. 132
0. 056
0. 620
0. 086
0. 244
0. 394
灼碱 34. 60 34. 63 34. 40 34. 59
212 试验结果
3 技术方案
长铝研究所在 1996 年进行了“后加氢氧化铝结疤料降低溶出液αk 试验”,实验室试验结果如下 :
(1) 氢氧化铝结疤料在 150～190 ℃温度范围内 , 溶出时间在五分钟以上时即可完全溶解。但是由于
WORLD NONFERROUS METALS □ 技术开发
拜尔法系统添加氢氧化铝结疤料溶出技术
◆ 中国长城铝业公司科技部张瑜 ◆
摘要目前 ,在中国长城铝业公司 (以下简称长铝公司) 的氧化铝生产过程中 ,产生的氢氧化铝结疤料尚无回归流程 ,导致氧化铝产量下降 ,物料消耗增加。本文在分析生产现状的基础上 ,论述了高压溶出后加结疤料回收氢氧化铝技术的可行性 ,据此方案 ,可为高压溶出后加三水铝石矿增浓技术提供依据。关键词高压溶出氢氧化铝结疤料三水铝石回收

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ＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＣＡＤＳｏｆｔｗａｒｅＳｓｔｅｍｆｏｒＢａｅｒｐｙｙＡｌｕｍｉｎａＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＤｉｅｓｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｇ
１］。后料浆经过闪蒸器降压降温后，进入下一道工序［
。本软件以拜耳法生产氧化铝
溶出工艺的热工水力计算过程为基础，针对国内现有的三种高压溶出技术：管道预热压煮器间接加热保温溶出技术、全管道预热熔盐加热保温溶出技术以及全管道预热新蒸汽加热保温溶出技术，开发了完整的溶出工艺ＣＡＤ软件开发系统。本文将以全
［］３８－
１基本原理及工艺流程示意图
全管道预热熔盐加热保温溶出技术系统主要包括套管预热器、套管加热器、保温压煮器、闪蒸罐、冷其工艺流程示意图见图１。原矿浆凝水罐等设备，由高压隔膜泵注入溶出机组，首先经过套管预热器并由来自相应闪蒸罐和冷凝水罐的二次蒸汽间接加热后，进入熔盐加热段用高温熔盐加热到溶出温度，最后经过反应压煮器保温停留达到溶出时间，溶出
［］１２－
管道预热熔盐加热保温溶出技术为例，介绍溶出工艺ＣＡＤ软件开发系统的研究过程。
。传统的拜耳法生产氧
化铝溶出工艺设计过程多以手动计算、经验数据为依据，而计算机辅助设计过程中国内以引进国外技术、消化吸收为主，并对溶出工艺中个别技术进行一定的研究和改进
１１，２１２２１，，，，ＨＵＡＮＧＷａｎｅｉＬＩＵＬｉｎａＬＩＵＺｈｉｃｈｕｎＣＨＥＮＤｅＹＡＮＧＺｈｉｈｏｎＬＩＵＷｅｉ－ｍ－－－ｇｇ，
（，Ｗｕ；１．ＨｕａｚｈｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａｇｙｇｙ，）２．ＧｕｉａｎＡｌｕｍｉｎｕｍ＆ＭａｎｅｓｉｕｍＤｅｓｉｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＧｕｉａｎ５５００８１，Ｃｈｉｎａｙｇｇｇｙｇ
：ＡｂｓｔｒａｃｔＡＣＡＤｓｏｆｔｗａｒｅｓｓｔｅｍｄｅｖｅｌｏｅｄｂＶｉｓｕａｌＣ＋＋ｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｉｎｃｉｌｅａｎｄｙｐｙｐｐｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＢａｅｒａｌｕｍｉｎａｄｉｅｓｔｉｏｎｓｓｔｅｍａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｉｓｒｏｖｉｄｅｓｙｇｙｐｐｐｃｏｍｕｔｅｒａｉｄｅｄｄｅｓｉｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｕｓｅｒｓ．－ｐａｌｕｍｉｎａｄｉｅｓｔｉｏｎＣＡＤ；Ｂａｅｒｒｏｃｅｓｓｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｇｙｐｐｙ采用拜当前氧化铝绝大部分以铝土矿为原料，耳法生产，而溶出作为拜耳法最主要的工序之一，其设计研究一直备受关注
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（：）有色金属（冶炼部分）ｓｌ．ｂｒｉｍｍ．ｃｎｈｔｔ０１２年６期 ? ? ２ｙｙｇｐ
图１氧化铝溶出工艺流程示意图Ｆｉ．１Ｓｋｅｔｃｈｍａｏｆａｌｕｍｉｎａｄｉｅｓｔｉｏｎｆｌｏｗｃｈａｒｔｇｐｇ
收稿日期：２０１１１１２７－－
）；）基金项目：国家重点基础研究发展计划（项目（国家自然科学基金资助项目（９７３计划）２００７ＣＢ２０６９０３５１０３６００３，作者简介：黄望梅（女，湖北咸宁人，硕士研究生．１９８７－）
·１９·
拜耳法生产氧化铝溶出工艺ＣＡＤ软件系统的开发
２，黄望梅１，刘莉娜１，刘志春１，陈德２，阳志洪２，刘伟１
（）华中科技大学能源学院，武汉４贵阳铝镁设计研究院，贵阳５１．３００７４；２．５００８１
摘要：基于Ｖ以拜耳法生产氧化铝溶出工艺的热工水力计算过程为基础，完成ｉｓｕａｌＣ＋＋开发平台，为工程设计人员提供了一个高效、准确的计算机辅助设计软件。ＣＡＤ软件系统的开发，关键词：氧化铝；溶出；拜耳法；软件；开发ＣＡＤ；（）中图分类号：ＴＦ８２３；ＴＰ３９１．７２文献标识码：Ａ文章编号：１００７７５４５２０１２０６００１９０５－－－
·２１·
图３参数输入界面Ｆｉ．３Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｕｔｉｎｔｅｒｆａｃｅｇｐ如：温度、压力、密度、黏性系数等，传统设计计算中多是依靠手动查询或经验公式来确定。借助参考书手动查询工作量较大，费时费力，但精确度较高；经但其精确度验公式的运用减少了设计人员工作量，受到经验公式适用范围的限制，较之手动查询方法误差较大。综合上述两种方式的优点，本软件录入图４套管预热器原理示意图Ｆｉ．４Ｐｒｉｎｃｉｌｅｓｋｅｔｃｈｍａｏｆｔｕｂｅｒｅｈｅａｔｅｒｇｐｐｐ了水和水蒸气在０～３７５ ℃计算过程中涉及到的物性参数，再用拉格朗日插值法求得对应温度下的物性参数。另外，由于溶出工艺中多个设备均为换热器，计换热面积、能量平衡等计算函算中如综合换热系数、数均可重复应用，这也大大提高了ＣＡＤ软件的效（）２（）３率。上述方法利用计算机程序化的处理方式不仅减轻了设计人员繁重的设计计算工作，同时也保证了设计精度，这也正是开发ＣＡＤ软件的初衷。３．３结果显示及输出参数保存以１全管道预热熔盐加热保温溶０级闪蒸为例，出结果显示界面如图５所示。界面上方以文字说明同时的方式给出了图片上各个符号所代表的设备，指明了 “ 总体热平衡计算 ” 和“ 预脱硅计算 ” 按钮的功能。以无机载热体加热段套管加热器Ｒａ１１为例，
２软件总体设计
系统开发流程如图２所示。整个溶出工艺数据处理、结果显示、参数ＣＡＤ软件包括参数输入、输出四大部分。参数输入主要完成原矿浆和热源物溶出相关参数输入、闪蒸级数确定等。性参数输入、数据处理是整个软件的核心部分，系统总体热平衡能量平衡、设备选型计算和各单体设备的物料平衡、等均在数据处理部分完成。结果显示部分以单个设备为单位，完成数据处理结果的查看。参数输出则以常用的Ｏ对软件计算ｆｆｉｃｅＷｏｒｄ和Ｅｘｃｅｌ为基础，直接形成设计计算书和主要参结果进行输出保存，数报表。
究，输入参数包括矿浆参数、溶出参数、无机载热体参数、套管换热器参数，参数输入界面如图３所示。由于输入参数较多，为了方便输入和管理，采用数据库技术，该数据库具有添加、删除以及修改功能，考虑到输入参数较多，若每次重新手动输入较为故应用Ｏ复杂，ＤＢＣ（ＯｅｎＤａｔａｂａｓｅＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｐｙ）应用程序接口设计了输入参数数据库列表，并以输以数据组为单位在数据库操入参数序号为关键字、作框中添加了插入、删除、修改、刷新功能按钮。另外，闪蒸级数的确定也在输入参数框中完成，包括直接确定闪蒸级数和温差确定级数两种方式。３．２数据处理３．２．１热工水力计算由图１可知全管道预热熔盐加热保温溶出技术工艺流程主要包括套管预热器、套管加热器、保温压煮器、闪蒸罐、冷凝水罐，热工水力计算则主要包括总体热平衡计算、上述各个设备的物料平衡计算、能量平衡计算和设备规格计算选择。下面以套管预热器为例来描述溶出工艺的热工水力计算，套管预热器原理如图４所示。套管预热器中来自相应级闪蒸罐和冷凝水罐的冷凝后排出预高温闪蒸蒸汽对低温矿浆进行加热，热器。矿浆进出口温度分别为ｔ进出口焓值ｔｉ、ｏ，ｐｐ为ｈ质量流量为ｍｐ；闪蒸罐和冷凝水罐的高ｈｉ、ｏ，ｐｐ温闪蒸蒸汽温度为ｔ二者质量流量之和为ｍｇ，出ｉ，ｇ；。口冷凝水温度为ｔｌｏ总换热量为Ｑ将高温闪蒸蒸汽和冷凝水均视为饱和状态，则该温度下饱和蒸汽的气化潜热为 γ。则套管ｔｔｉ＝ｌｏ，ｇ预热器总体热平衡计算式为：