液堿濃度計(jì)（折光儀）在氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用

鋁土礦的主要化學(xué)成分為Al2O3，一般為40％～70%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，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(tài)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(yè)上幾乎采用堿法，又分為拜耳法、燒結(jié)法、聯(lián)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(fā)、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(chǎn)中占優(yōu)勢。其中關(guān)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(zhì)量和數(shù)量與Al2O3的產(chǎn)率步步相關(guān)，對其質(zhì)量有嚴(yán)格要求，所以對進(jìn)廠液堿的質(zhì)量檢驗(yàn)分析是鋁廠化驗(yàn)部門的一項(xiàng)重要任務(wù)，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(shí)驗(yàn)室液堿濃度的檢測主要是依照國標(biāo)[GB/T 4348.1-2013《工業(yè)用氫氧化鈉 氫氧化鈉和碳酸鈉含量的測定》]來進(jìn)行。即試樣溶液中先加入氯化鋇，將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，然后以酚酞為指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。反應(yīng)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(guān)

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(jù)消耗鹽酸的量來計(jì)算或者采用自動電位滴定儀（酸堿滴定）直接讀數(shù)。前者純手工操作，是經(jīng)典的傳統(tǒng)方法，所需成本低，但費(fèi)時，費(fèi)力，存在較大的人為誤差，尤其是滴定終點(diǎn)的判斷因人有異。后者，雖然自動化程度很高，但設(shè)備較為昂貴，電極需要經(jīng)常更換。

前人發(fā)現(xiàn)在一定條件，某些介質(zhì)的濃度與光的折射率相關(guān)，使用折光儀測定這些介質(zhì)溶液的折光指數(shù)，就能相應(yīng)的得出這些介質(zhì)的濃度，這類介質(zhì)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(yùn)用介質(zhì)的這一特性，開發(fā)了近100種介質(zhì)濃度計(jì)。

隨著折光儀型式的不斷完善，我們不僅可以使用手持式產(chǎn)品取樣現(xiàn)場檢測，也可以取樣到實(shí)驗(yàn)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(jìn)行原位測量，克服對工藝數(shù)據(jù)滯后、取樣環(huán)境、溫度變化、人工操作等對化驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成的影響。適時地調(diào)整工藝條件保障產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定。

折光原理測量物質(zhì)的濃度，采用物質(zhì)的物理光學(xué)特性，測試過程不消耗任何試劑，整個過程相當(dāng)快速，便攜。迷你數(shù)顯折光儀Pal-40S便是其中專門的液堿濃度計(jì)，量程：0.0-38.0%，分辨率0.1%，精度±0.2%，自動溫度補(bǔ)償。數(shù)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(bǔ)償，不僅能自定義液堿濃度與折光率的轉(zhuǎn)換關(guān)系，還能實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)上述功能外，更能夠?qū)崿F(xiàn)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(bǔ)償。

PAL-40S  、PR-201、  CM-800a

某氧化鋁企業(yè)使用我司的Pal-40S 和CM-800a后，堿液運(yùn)輸車一車一車的在卸料時：

1. 濃度是否達(dá)標(biāo)：有沒有摻水，甚至*是水？——一目了然。

2. 達(dá)不到規(guī)定的濃度，價格需要重新折算——計(jì)費(fèi)的重要依據(jù)

3. 之前兩個液堿卸料地，10個工人，忙忙碌碌地看守卸料，取樣送檢，現(xiàn)在每個卸料點(diǎn)一個工人，根據(jù)中控室得到的數(shù)據(jù)反饋決定是否需要取樣。

4. 原料供應(yīng)方——卸料工人——化驗(yàn)人員因?yàn)槔娴墓唇Y(jié)的可能性被降低了。生產(chǎn)部門能夠很好的根據(jù)礦石的品味來調(diào)整液堿的加入量，Al2O3的產(chǎn)率穩(wěn)定可控。

5. 安全性得到明顯提高，減少了可能發(fā)生工傷的點(diǎn)位。（曾經(jīng)發(fā)生過液堿灼傷工人的事件）