专利名称：用铝矾土制取铝酸盐溶液的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有色冶金领域，准确地说，涉及用铝矾土制取铝酸盐溶液的装置，本发明可应用于使用水化学(ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ)方法从铝矾土原料中制取氧化铝的自动化生产中。
当前，以氧化铝为原料的制铝工业是最重要的工业部门之一。用水化学方法生产氧化铝是将铝矾土同碱性溶液相混合，使铝矾土中固态铝的氧化物转变成铝酸盐溶液，亦即可溶性铝酸钠，然后将该溶液分解为固相(氧化铝)和液相。铝酸盐溶液的成分应有一定的比例关系。这就要求所得到的铝酸盐溶液在进行随后的处理时，不应有损失。为了获得给定成分的铝酸盐溶液，必须将一吨铝矾土对一定数量的碱性溶液，该碱性溶液的数量取决于铝矾土的成分和碱性溶液的成分以及给定的铝酸盐溶液的成分。因此，获得给定成分的铝酸盐溶液对于氧化铝的全部生产经济是很重要的。
在全世界范围内的生产实践中，已知用以从铝矾土中制取铝酸盐溶液的装置有很多，这些装置的目的都是制备给定成分的铝酸盐溶液。
例如，以稳定铝矾土和碱性溶液流的流量比为方法从铝矾土中制取铝酸盐溶液的装置(“СпрА·ВочникПочвЕтнымМЕТАППАМ.ПроиэводствоГлиноэЕМА”，А·АгрАновский等人，莫斯科，1970，第303页、)就是已知的。
该装置包括装铝矾土的料槽、磨碎机和中间容器，它们依次连接。在供给磨碎机的铝矾土管道中和送往工艺流程的供给碱性溶液管道中都装有测量上述原料的流量计，即铝矾土流量计和碱性溶液流量计。在送往工艺流程的供给碱性溶液管道中，装有调节送往工艺流程的碱性溶液流量的机构。铝矾土和碱性溶液流量计的输出端与控制部分的输入端连接。控制部分的输入端之一还连接在铝矾土和碱性溶液流量比的定值器的输出端上。控制部分通过操作机构与通往工艺流程的碱性溶液流量的调节机构连接。
铝矾土从料槽到达磨碎机，在磨碎机中同碱性溶液混合。所获得的液浆经过中间容器进入下一处理阶段。有关铝矾土和碱性溶液流量的信号，从这些流量计到达控制部分，该控制部分计算出铝矾土和碱性溶液的实际的流量比，並同给定的比例关系进行比较。如果实际的流量比不等于给定值，那么控制部分便给出改变碱性溶液流量的信号。借助于该信号，操作机构改变碱性溶液流量的调节机构的位置，从而稳定流量比。
这种已知的装置对铝矾土-碱性溶液的流量比调节得不够准确，这会导致铝酸盐溶液的质量不稳定。
另一种已知的用铝矾土制取铝酸盐溶液的装置，发表在LightMetalsMetal-LurgicalSocietyofAIME，V.2，No.7(USA，JP.Riffand“DevelopmentofautomaticcontrolofBayerPlantdigestion”，第11～15页)。
这种装置包括依次连接的铝矾土料槽、磨碎机、热压器组和浸滤过的液浆搅拌槽。碱性溶液按剂量分配到工艺管道中的两个地方-一部分与铝矾土同时进入液浆磨碎机，另一部分进入第一热压器。液浆从前一个热压器依次流到(被压到)下一个热压器中。铝矾土和碱性溶液的流量比得以稳定。
利用这种装置获得的锅酸盐溶液的质量不太高，因为铝矾土和碱性溶液的流量比维持得不够准确。
此外，还有一种已知的用铝矾土制取铝酸盐溶液的装置(АВТОМАТИЭАЧИЯГЛИНОЭЕМНОГОПРОИЭВОДСТВА，СБОРНИКСМАТЕЙ，1970，莫斯科，Я，С.БАБИЦКИЙ等人“АВТОМАТИЧЕСКИЙКОНТРОЛЬИУПРАВЛЕНИЕПРОЦЕ-ССОМПРИГОТОВЛЕНИЯБОКСИТОВОЙПУЛЬПЫВГЛИНОЭЕ-МНОМПРОИЭВОДСТВЕ”，第37-41页)。
这种装置包括装铝矾土的料槽、磨碎机和热压器组，它们彼此依次连接。铝矾土和碱性溶液同时被送到磨碎机中。在磨碎机的铝矾土输入管道中，装有测量铝矾土流量测量仪。输送碱性溶液管道中装有碱性溶液流量计。这些测量仪器的各输出端和铝矾土-碱性溶液比的定值器的输出端都与控制部分的输入端连接。控制部分的输出端通过操作机构，与调节碱性溶液流量的执行机构相连接。执行机构根据测量仪器所测得的铝矾土和碱性溶液的实际流量比同定值器所给定的流量比的偏差，改变碱性溶液的流量。控制部分计算出铝矾土-碱性溶液的实际比值，与给定的比值进行比较，並向操作机构发出指令，使节流阀进行补充转动。
但是，铝矾土在料槽中有可能“被粘结住”和“悬挂住”。这时，铝矾土不再进入磨碎机，整套设备在无负载状态下空转，降低了平均生产率。
这种中断向磨碎机供给铝矾土的现象，将造成铝酸盐溶液成分的稳定性不良，这是因为破坏了铝矾土-碱性溶液的流量计量关系。
供给磨碎机的铝矾土的流量不均匀，使得磨碎质量变坏，导致铝矾土不能被充分磨碎。没有被充分磨碎的铝矾土返回到磨碎机的入口，这就降低了它的平均生产率。
铝酸盐溶液成分不稳定现象的出现，导致浸析过程的不均匀，结果会严重地减少将铝矾土中的铝的氧化物萃取到溶液中的数量。
本发明的任务是提供一种铝矾土制取铝酸盐溶液的装置，该装置通过对碱性溶液的供给进行最佳控制，使工艺流程达到相当稳定的程度。
为了完成这个任务，该铝矾土制取铝酸盐溶液的装置包括按照工艺流程依次安装的装铝矾土的料槽;磨碎机，同时将铝矾土和碱性溶液沿管道送入磨碎机中;装所获得液浆的中间容器;液浆浸析器和经浸析的液浆的稀释槽。根据本发明，该装置还包括向料槽中输送碱性溶液的管道和向中间容器中输送碱性溶液的管道，在上述的每条管道中都装有执行机构，用来调节相应的管道中的碱性溶液的流量，每条管道中还装有流量传感器。此外，在料槽中装有铝矾土温度传感器和铝矾土装入高度传感器，这些传感器通过计算部分连接到操作机构上，后者又与执行机构连接，该执行机构用来调节沿管道输送给料槽的碱性溶液的流量，而且沿管道输送给磨碎机和中间容器的碱性溶液流量传感器，经过相应的控制部分，被连接到相应的执行机构上，而沿管道输送给料槽的碱性溶液流量传感器，则被连接到向磨碎机供给碱性溶液的管道的控制部分。
这样就能更精确稳定铝矾土和碱性溶液的流量比，从而对整个工艺过程的稳定都会产生影响。
在该装置上安装在中间容器中的液浆稠度传感器是适宜的，该传感器的输出端连接到计算部分的一个输入端上。
这样就能保证改善磨碎机的工作状态，並且使工艺过程的工作效率得到稳定。
在其中一条碱性溶液输送管道上可安装一台检测碱性溶液浓度的传感器，该传感器的输出端连接到控制部分的输入端上。
这样做就可以用间接的方法，不断地估计碱性溶液的成分，並且当碱性溶液输往工艺流程时，能有效地对其进行核算，从而使铝矾土和碱性溶液流量的计量更加准确。
下面通过本发明的具体实施例和附图
，对提出申请专利权的本发明进行说明。该附图概略地画出了铝矾土制取铝酸盐溶液装置的方块图。
提出申请专利权的铝矾土制取铝酸盐溶液装置包括按工艺流程顺序依次安装的料槽1、磨碎机2、中间容器3、浸析器4和稀释槽5。铝矾土送入料槽1。碱性溶液送入料槽1、磨碎机2和中间容器3。
该装置还包括将碱性溶液输往料槽1的管道6、将碱性溶液输往磨碎机2的管道7和将碱性溶液输往中间容器3的管道8。在这些管道上都装有执行机构9，用来调节碱性溶液的流量。
铝矾土送入料槽1，碱性溶液沿碱性溶液输送管道6也进入料槽1。液浆从料槽1出来，与沿碱性溶液输送管道7供给的碱性溶液同时进入磨碎机2。液浆从磨碎机2经过中间容器3，被压入浸析器4中，然后进入稀释槽5。碱性溶液沿碱性溶液输送管道8进入中间容器3。
碱性溶液进入料槽1，能保证磨碎机2不间断地工作，因为这样能防止铝矾土在料槽1中“被粘结住”和“被悬挂住”，从而使磨碎质量得到改善，並使铝酸盐溶液的成分稳定。
管道6、7、8上都装有碱性溶液流量传感器10。料槽1中装有铝矾土湿度传感器11和铝矾土在料槽1中的高度传感器12。
通过这些传感器11和12的指示，可以判断料槽1中的铝矾土向“被压成实块”和“被悬挂住”的状态发展的趋势。根据它们的指示可估计沿管道6输送到料槽1中的碱性溶液流量的大小。
传感器11和12的输出端与计算部分13的输入端连接。计算部分13的输出端，经过操作机构14，与执行机构9连接，通过该执行机构来调节输送到铝矾土料槽1中的碱性溶液的流量。
输往磨碎机2和输往中间容器3的各碱性溶液流量传感器10的输出端，经过各自的控制部分15，连接到相应的执行机构9上。输往料槽1的碱性溶液流量传感器10，与通往磨碎机2的碱性溶液输送管道7的控制部分15的一个输入端连接。
该装置还装有指示中间容器3中液浆稠度的传感器16。该传感器16的输出端连接在计算部分13的一个输入端上。
有了中间容器3的液浆稠度传感器16的指示，就能分析铝矾土的磨碎质量，必要时，可改变碱性溶液流量的大小。
此外，该装置还装有一个用来检测一个碱性溶液输送管道中的碱性溶液浓度的传感器17。该传感器17的输出端与各控制部分15的输入端连接。
该传感器的指示可用来间接地估计碱性溶液的成分，因此在计算碱性溶液的数量时，可以不断地核算其溶液成分。
铝矾土从料槽1到达磨碎机2。碱性溶液沿管道6进入料槽1、沿管道7进入磨碎机2、以及沿管道8进入中间容器3。控制部分15不断地将进入磨碎机2和中间容器3的碱性溶液的剂量稳定地维持在给定的水平。给执行机构9的指令，随管道6、7、8中碱性溶液的流量和碱性溶液的浓度的变化而变化。
有关料槽1中铝矾土余量的信号，从传感器12到达计算部分13。有关铝矾土的湿度的信号，则从传感器11到达计算部分13。计算部分13根据这些数据计算出输送到料槽1中的碱性溶液的输送脉冲周期和脉冲宽度。
有关中间容器3中液浆稠度的信号由传感器16到达计算部分13，根据该信号值，改变输往料槽1的碱性溶液的输送周期。
提出申请专利权的铝矾土制取铝酸盐溶液装置可应用于采用水化学法生产氧化铝的自动化生产过程。
沿三条管道供给碱性溶液，可以防止铝矾土在料槽1中“被粘结住”和被悬挂住”，使磨碎机2的工作稳定，並保证铝酸盐溶液的成分更加准确和稳定。
当环境温度低并且湿度大时，当铝矾土的湿度大且加工质量差，而料槽1中铝矾土的装载程度又高时，就产生了，铝矾土在料槽中“被粘结住”，“被冻在一起”和“被悬挂住”的实际可能性。
沿管道6向料槽1输送碱性溶液，就可以防止这些不良现象的发生，从而使所获得的铝酸盐溶液的质量得到改善，並提高该装置的生产率。
在铝矾土被送进磨碎机2之前，向铝矾土料槽1中注入一部分碱性溶液，铝矾土就不会“悬挂住”，就能平稳地从料槽1输送到磨碎机2中，防止磨碎机“徒劳无益”地空转，提高其平均生产率及磨碎质量。
沿三条管道向容器中输送碱性溶液，可保证在铝矾土的全部加工阶段，都能实现铝的氧化物从铝矾土中向溶液中转移，从而提高从铝矾土中萃取铝的氧化物的数量。
测量中间容器3中的碱性溶液浓度和液浆稠度，就是为了上述目的，而这些浓度和稠度表征溶液和液浆的成分。考虑到这些参量，就能核算溶液成分的变化和铝矾土的磨碎程度，从而提高计量铝矾土和碱性溶液的消耗量的准确性。
权利要求
1.用铝矾土制取铝酸盐溶液的装置，包括按工艺流程依次安装起来的料槽(1)，铝矾土进入料槽中；磨碎机(2)，铝矾土进入其中，同时碱性溶液沿管道(7)也进入其中；中间容器(3)，里面装有所获得的液浆；该液浆的浸析器(4)和浸析过的液浆的稀释槽(5)，其特征在于它还补充安装了通往料槽(1)的碱性溶液输送管道(6)和通往中间容器(3)的碱性溶液输送管道(8)，上述的每一条管道都装有执行机构(9)，用来调节碱性溶液的流量，还装有流量传感器(10)，此外，料槽(1)装有铝矾土湿度传感器(11)和铝矾土的高度传感器(12)，这些传感器经过计算部分(13)被连接在操作机构(14)上，该操作机构与调节沿管道(6)进入料槽(1)的碱性溶液流量的执行机构(9)连接，而且沿管道(7)进入磨碎机(2)的碱性溶液流量传感器(10)和沿管道(8)进入中间容器(3)的碱性溶液流量传感器(10)，都经过各相应的控制部分(15)，连接在各相应的执行机构(9)上，而沿管道(6)进入料槽(1)的碱性溶液流量传感器(10)，则连接在通往磨碎机(2)的碱性溶液输送管道(7)的控制部分(15)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于它装有中间容器(3)中的液浆稠度传感器(16)，该传感器的输出端连接在计算部分(13)的一个输入端上。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于在一条碱性溶液输送管道中装有碱性溶液浓度传感器(17)，该传感器的输出端连接在各控制部分(15)的输入端。
全文摘要
本装置包括铝矾土料槽1；磨碎机2，铝矾土和管道7输送的碱性溶液送入该机；装液浆的中间容器3；液浆浸析器4；和稀释槽5。该系统装有通往料槽1的碱性溶液输送管道6和通往中间容器3的碱性溶液输送管道8，上述每条管道都装有执行机构9和碱性溶液流量传感器10，料槽1装有铝矾土湿度传感器11及其高度传感器12，这两个传感器经过计算部分13连接到操作机构14上，该操作机构5执行机构9连接。
文档编号C01F7/04GK1042885SQ88108038
公开日1990年6月13日 申请日期1988年11月21日 优先权日1988年11月21日
发明者帕勒苔勃克·库茨伯考维奇·阿克米库洛夫, 阿力克·米库拉维奇·伯林尼克夫, 阿力克安德·瓦斯里维奇·伯格但诺夫, 罗伯特·基尔史维奇·劳克辛, 纳特里阿·安纳特利维尼娅·英格仁 申请人:全苏铝镁电极工业科学研究和设计院