Распределенная система оптимального управления процессом выщелачивания в производстве глинозема : на примере бокситогорского глиноземного завода

• Автор: Галкин, Сергей Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

Глава 1. Состояние изученности вопроса.

1.1. Краткие сведения о рудном сырье

1.2. Сущность процесса выщелачивания

1.3. Химизм процесса выщелачивания

1.4. Технологическая схема щелочного способа спекания.

1.5. Аппаратурнотехнологическая схема выщелачивания в вертикальном выщелачивателе

1.6. Исходное сырье. Бокситы Тимана и СУБР

1.7. Краткий обзор перспективных решений по интенсификации процесса выщелачивания.

1.8. Модели и моделирование.

Выводы по главе 1.
Глава 2. Экспериментальные исследования процесса выщелачивания в вертикальном выщелачивателе.
2.1. Обследование Бокситогорского глиноземного завода.
2.2. Обследование Пикалевского глиноземного завода
2.3. Обоснование применения распределенной системы управления при возможной модернизации системы АСУТП
2.4. Способы оценки растворимости в зависимости от электропроводности раствора
2.5. Определение растворимости спековой пыли в алюминатном растворе. Выводы по главе 2.
Глава 3. Математическое моделирование.
3.1. Математическое моделирование в программном комплексе ЯеасЮр
3.2. Математическая модель процесса выщелачивания в вертикальном выщелачивателе
3.3. Математическая модель узла репульпации спековой пыли.
Выводы но главе 3.
Глава 4. Синтез системы управления
4.1. Синтез АСУ подсистемы репульпации спековой ныли.
4.2. Синтез АСУ вертикальным выщелачивателем с применением
прогнозирующей модели в контуре управления
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


Наиболее перспективный новый источник этого сырья — Средие-Тиманская группа месторождений на северо-западе Республики Коми, в 0 км от г. Ухты (запасы до глубины 0 м — более 0 млн. Разведанные запасы. Среднего Тимана сконцентрированы на Вежаю-Ворыквинском (0 млн. Верхнещугорском ( млн. Восточном ( млн. Эти месторождения находятся в необжитом районе, открыты в конце -х годов и детально разведаны в -х годах. Качество руд среднее. В г. Ухту на Уральский алюминиевый завод в Каменске-Уральском была доставлена первая партия тиманских бокситов ( тыс. Промышленные испытания подтвердили возможность использования этого сырья на уральских заводах. Нефелинсодержащие породы используются в качестве алюминиевого сырья только в России. Разрабатываются Кия-Шалтырское месторождение в Кемеровской обл. Кукисвумчорр, Юкспор, Расвумчорр на Кольском полуострове. Общие запасы нефелиновых руд в России — около 7 млрд. В современных экономических условиях рентабельность их разработки оказывается под вопросом. Третий вид алюминиевых руд - алуниты, разрабатывают только в Азербайджане (месторождение Заглик). Подтвержденные запасы алунитов в Азербайджане оцениваются в 0 тыс. В Узбекистане разведано Гушсайское месторождение апунитовых руд с общими запасами 0 млн. По мнению республиканских экспертов, эти руды, после предварительного обогащения, могут перерабатываться в глинозем. Эксплуатация основных месторождений бокситов в зарубежных странах контролируется немногими мощными компаниями ведущих стран мира (в Ямайке, в Суринаме и Гайане - главным образом монополиями США, во Франции - главным образом французскими компаниями "Псшине" и "Южин", в Гане - Британской алюминиевой компанией и т. Содержание глинозема в промышленных бокситах колеблется от % до % и выше. Кремниевый модуль (отношение глинозема к кремнезему) при использовании бокситов для получения алюминия должен быть не ниже 2,1-2,6. Наибольшее значение боксит имеет как исходное сырье для получения алюминия. Бокситы используются также в производстве красок, искусственных абразивов, в качестве флюсов (в черной металлургии), сорбентов для очистки нефтепродуктов от различных примесей. Кроме того, из бокситов спеканием или плавлением получают глиноземистый цемент, а плавкой в - электропечах - электрокорунд. Маложелезистые бокситовые породы с огнеупорностью - градусов С применяются для изготовления высоко глиноземистых огнеупоров. Сущность процесса выщелачивания. Обычно выщелачивание сопровождается химической реакцией, в результате которой извлекаемый компонент переходит из формы, не растворимой в воде, в растворимую. В гидрометаллургических схемах переработки рудного сырья выщелачивание обычно проводят после измельчения руды и ее обогащения. Иногда перед выщелачиванием руды и концентраты обжигают в окислительной атмосфере (на воздухе) или в присутствии добавок (CaO, CaSO^, H2SO4, сульфатов, хлоридов, фторосиликатов и др. Вслед за выщелачиванием проводят разделение жидкой и твердой фаз путем отстаивания, фильтрации и другими методами. Чаще всего применяют агитационное выщелачивание. Его проводят в реакторах с механическим (с помощью мешалок), пневматическим (путем подачи воздуха, острого пара или других газов) или комбинированное выщелачивание перемешиванием. Большое значение имеет размер частиц твердого вещества и его концентрация в системе. Увеличение степени измельчения до определенного предела повышает скорость процесса и конечную степень извлечения благодаря росту поверхности контакта фаз и большей доступности заблокированных пустой породой включений растворяемого минерала. Однако слишком тонкий помол приводит к повышению вязкости смсси, резко усложняет последующее разделение фаз и требует большого расхода энергии. Средний размер частиц при выщелачивании редко бывает менее - мкм. При понижении концентрации твердой фазы облегчается перемешивание, однако при этом повышается расход выщелачивающего реагента и затрудняется последующая фильтрация. При малом количестве жидкости система становится слишком вязкой и плотной.