液堿濃度計（折光儀）在氧化鋁生產企業中的應用

更新時間：2014-04-10 點擊次數：2599

鋁土礦的主要化學成分為Al2O3，一般為40％～70%質量分數，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3在礦物存在形態分為：三水鋁石（Al2O3•3H2O），一水軟鋁石，一水硬鋁石（分子式均為Al2O3•H2O）。

從鋁土礦制取Al2O3方法很多，目前工業上幾乎采用堿法，又分為拜耳法、燒結法、聯合法等三種：

Al2O3•3H2O(或Al2O3•H2O)+NaOH→（浸出/分解）NaAl(OH)4+赤泥→（晶種分解/蒸發、苛化）Al2(OH)3→（煅燒）Al2O3。

其中拜耳法是典型的一種濕法冶金的方法，在氧化鋁生產中占優勢。其中關鍵工序是：鋁土礦的浸出——浸出母液的主要成份是NaOH。

液堿的質量和數量與Al2O3的產率步步相關，對其質量有嚴格要求，所以對進廠液堿的質量檢驗分析是鋁廠化驗部門的一項重要任務，操作頻率較高。選用快速，便捷的濃度檢測方法無疑非常重要。

實驗室液堿濃度的檢測主要是依照國標[GB/T 4348.1-2013《工業用氫氧化鈉氫氧化鈉和碳酸鈉含量的測定》]來進行。即試樣溶液中先加入氯化鋇，將碳酸鈉轉化為碳酸鋇沉淀，然后以酚酞為指示劑，用鹽酸標準溶液滴定至終點。反應如下：

Na2CO3 + BaCl2→ BaCO3↓+2NaCl

NaOH + HCl→ NaCl + H2O

液堿溶液濃度與折光率成良好的線性相關

在儀器配置上可以使用酸堿指示劑人工滴定，判斷終端，根據消耗鹽酸的量來計算或者采用自動電位滴定儀（酸堿滴定）直接讀數。前者純手工操作，是經典的傳統方法，所需成本低，但費時，費力，存在較大的人為誤差，尤其是滴定終點的判斷因人有異。后者，雖然自動化程度很高，但設備較為昂貴，電極需要經常更換。

前人發現在一定條件，某些介質的濃度與光的折射率相關，使用折光儀測定這些介質溶液的折光指數，就能相應的得出這些介質的濃度，這類介質包括：液堿，氨水，二甲基甲酰胺（DMF）,雙氧水，乙二醇等等。ATAGO作為折光儀的，正是運用介質的這一特性，開發了近100種介質濃度計。

隨著折光儀型式的不斷完善，我們不僅可以使用手持式產品取樣現場檢測，也可以取樣到實驗室使用更高精度的臺式折光儀檢測，還可以使用在線折光儀進行原位測量，克服對工藝數據滯后、取樣環境、溫度變化、人工操作等對化驗數據的準確性造成的影響。適時地調整工藝條件保障產品質量指標的穩定。

折光原理測量物質的濃度，采用物質的物理光學特性，測試過程不消耗任何試劑，整個過程相當快速，便攜。迷你數顯折光儀Pal-40S便是其中專門的液堿濃度計，量程：0.0-38.0%，分辨率0.1%，精度±0.2%，自動溫度補償。數顯折光儀PR-201a精度提高到±0.1%，量程Brix：0.0-60.0%，自動溫度補償，不僅能自定義液堿濃度與折光率的轉換關系，還能實現全量程的檢測（飽和液堿溶液的濃度為50%）。在線折光儀CM-800a除了實現上述功能外，更能夠實現對液堿溶液的原位檢測，其量程：Brix：0.0-80.0%，分別率0.01%，精度±0.1%，自動溫度補償。