» » Равновесный (минимальный) каустический модуль алюминатного раствора по способу Байера
24.04.2015

Выщелачивание боксита представляет собой процесс насыщения раствора едкой щелочи окисью алюминия.
Максимально достижимая степень насыщения определяется минимальным (равновесным) каустическим модулем в системе боксит — оборотный раствор при данной температуре. Приближенное представление об этом модуле дают диаграммы состояний системы Na2O—Al2O3—H2O. Однако они относятся только к чистым веществам и не учитывают особенностей минералогического состава и строения данного боксита, а также наличия примесей (карбонатной щелочи, SiO2) в оборотном растворе.
Практический прием определения равновесного каустического модуля алюминатного раствора для данных конкретных условий заключается в следующем: боксит выщелачивают при ряде последовательных дозировок, т. е. последовательно меняя его количество, приходящееся на 1 л оборотного раствора, сохраняя при этом постоянными состав оборотного раствора и температуру выщелачивания при заведомо достаточной для достижения равновесия продолжительности. Далее определяют для каждой дозировки X процентное извлечение окиси алюминия В и каустический модуль алюминатного раствора αa и строят по этим данным кривые по типу, представленному на рис. 7. Кривые эти состоят из двух ветвей, пересекающихся с абсциссой X. Отвечающий дозировке X каустический модуль αмин и будет искомым равновесным (минимальным) каустическим модулем.
Аналитически эти кривые выражаются следующим образом:
Равновесный (минимальный) каустический модуль алюминатного раствора  по способу Байера

где а и n — концентрации Al2O3 и Na2O в оборотном растворе (г/л), 0,608 — отношение молекулярных весов Na2O и Al2O3, А — процентное содержание Аl2O3 в боксите, z — приходящееся на 100 кг боксита и выраженное в килограммах изменение количества введенной в процесс едкой щелочи, которое обусловлено связыванием ею кремнезема в нерастворимые соединения и декаустификацией едкой щелочи или каустификацией карбонатной, если эти процессы проходят при выщелачивании.
С помощью приведенной выше формулы можно рассчитывать дозировку боксита, обеспечивающую получение алюминатного раствора с заданным (расчетным) каустическим модулем.
Между каустическим модулем алюминатного αa и оборотного αo растворов и эффективностью оборота едкой щелочи Е существует зависимость
Равновесный (минимальный) каустический модуль алюминатного раствора  по способу Байера

Повышение эффективности оборота едкой щелочи имеет важное значение для экономики процесса Байера, так как с повышением этого показателя снижаются объемы перерабатываемых в процессе Байера растворов и сокращаются затраты на их переработку, на приобретение оборудования и сооружение зданий для его размещения, уменьшается расход пара на выпарку и пр.
Равновесный (минимальный) каустический модуль алюминатного раствора  по способу Байера

Поскольку αa входит в числитель приведенного выше выражения как вычитаемое, а в знаменатель — множителем, то даже небольшое снижение αa существенно повышает эффективность оборота (см рис. 6, кривая III). Этим обусловливается важное значение снижения каустического модуля алюминатного раствора для экономики процесса Байера.