161078. lajstromszámú szabadalom • Eljárás timföldgyári aluminátlúgok fő összetevői (NaOH, Na2CO3 és A1203) koncentrációjának automatikus meghatározására
161078 8 tosan szolgáltatja a lúg fajsúlyával arányos villamos jelet, a 10 számítóegység részére. A számítóegység a három mért fizikai paraméter {Umax- szódafüggetlen ponthoz tartozó x és v) alapján kiszámítja az aluminátlúg kémiai összetevőinek értékeit. Az összetétellel arányos villamos jel a 11, 12 és 13 kijelző mutatós műszerekre jut, amelyekről a három koncentráció adat (Na2O fcaiUS2í ., A1 2 0 3 és Na 2 0 S2dda leolvasható. Ha a 10 számítóegység az analóg formában rendelkezésre álló, a fizikai paraméterekkel arányos villamos jel átalakítására szolgáló analógdigitális konvertert is tartalmazó digitális számítógép, a mért értékek kijelzése a számítógép digitális kijelzőrendszerével történik. Két vezetőképességmérővel a mérendő két vezetőképességi adatot egyidőben mérhetjük. A 8. ábra a találmány szerinti eljárás megvalósításának egyszerűbb változatát mutatja be, amellyel a szódamentes vagy állandó szódatartalmú aluminátlúg mólviszonya egyetlen vezetőképességméréssel meghatározható. Az aluminátlúg az 1 csővezetéken a 2 folyamatosan hígító berendezésbe jut, majd a 3 csővezetéken a 4 termosztátba, onnan az 5 csővezetéken a 6 vezetőképességmérőbe, és a 7 csővezetéken távozik a rendszerből. A 8 regisztráló műszerrel az 1. ábra szerinti vezetőképességi görbe közvetlenül felrajzolható. A görbéről leolvasható a maximális vezetőképesség érték, amely a mólviszony reciprokéval arányos-. Ha regisztráló műszer helyett maximum-érzékelőt alkalmazunk, annak skálája közvetlenül mólviszonyra hitelesíthető. A 8. ábra szerinti berendezés felhasználható az IN^O/íűszuf. koncentráció meghatározására, ha az aluminátlúg múlviszonya állandó vagy ismert értékű ill. a mólviszony meghatározására, ha az NazO/causzt- vagy A120 3 koncentráció ismert vagy állandó. Ebben az esetben a 2 hígítóberendezés hígítási arányát úgy választjuk, hogy az; elemzendő aluminátlúgot az 50—65 g Na2 0^ aus2 í./i koncentrációtartományba hígítsa. A lúg termosztálása után a 6 vezetőképességmérő műszer (távadó) a lúg vezetőképességével arányos villamos jelet ad, ezt a 8 mutatós műszer kijelzi, amelynek skálája Na2 Ofc ŰUSZÍ . koncentrációra vagy mólviszonyra van hitelesítve. A találmány szerinti eljárásban fajsúlymérésre célszerűen folyamatosan mérő, hőmérsékletkompenzációval rendelkező, a felhajtóerő elve alapján működő, úszós fajsúlymérőt alkalmazunk. A vezetőképességmérő célszerűen induktív cellás, nagyfrekvenciás műszer, amelynek hengeralakú elektródnélküli "cellája a technológiai csővezetékre leágazó kerülővezetéket veszi korai. A kerülótrezetéken a teljes lúgmennyiségiek csupán mintegy 0,01%-a (4—10 l/ó) halad át, így annak még hígítása utáni visszavezetése 'em oVoz a technológiai vezetékekben áramló '00—300 m3 /ó mennyiségek koncentrációjában számottevő változást. A találmány szerinti eljárás szakít az aluminatlúgok összetételének meghatározására eddig egyedül használt, hagyományos kémiai módszerrel, és áz aluminatlúgok fő összetevőinek (Na2 O ka uszt; A12 0 3 és Na 2 O SZ ód a ) koncentráció-5 meghatározására alapjaiban más és egyszerűbb módszert dolgozott ki. A találmány szerinti automatikus eljárás előnyei közé tartozik, hogy anyagveszteségmentes, és kémiai változást nem okoz a mért oldatban. További előnye, hogy nem 10 igényel vegyszert, és a berendezés karbantartása is lényegesen egyszerűbb, mint az automatikus titrátoroké. A találmány szerinti eljárással a koncentrá-15 ciók meghatározása ±1% pontossággal elvégezhető. Két vezetőképességmérő műszerrel mérve a mérés ideje 5—10 perc, egy műszerrel mintegy 20 perc. Mivel a Bayer-féle timföldgyártási folyamat időállandója meglehetősen nagy, üze-20 mi viszonyok között 15—30 perces mérési periódus már elég gyakori ahhoz, hogy az üzemmenet stabilan tartását megoldhassák (vagy automatikus beállítást alkalmazzanak). 25 50 60 65 Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás háromkomponensű timföldgyári elektrolit-oldatok célszerűen aluminatlúgok és 30 zagyok fő összetevőinek, azaz Na2 Ofc a iu S2 f., Al2 03 és Na 2 0 S2( jrfa koncentrációjának, illetve nátriumhidroxid és szóda koncentrációjának, valamint az Na2 0 és A1 2 0 3 mól viszonyának meghatározására a meghatározandó koncentrációk 35 és a mérendő műszaki jellemzők között fennálló kapcsolatot leíró matematikai összefüggés megállapítása útján, azzal jellemezve, hogy fajsúlymérővel meghatározzuk az aluminátlúg fajsúlyát, a lúg hőmérsékletének termosztálása után 40 40 és 90 C° közötti, célszerűen 50 C° hőmérsékleten égy vagy célszerűen két vezetőképességmérővel megmérjük a lúg' folyamatos, izoterm, desztillált vízzel történő hígítása közben mutatkozó maximális vezetőképesség értékét és az izo-45 term körülmények között desztillált vízzel 50— 65 g Na2Ofcausz;-A koncentrációra hígított lúg vezetőképességét, és a mért értékekből a %max: X C+Bx CNa„Ok ONajO^a, -E-Fa 55 Z =(K/L-(CNa,O h -M)< •+N)(|-Q) +P w > = Z CNa2 O kM8Z ,+ — + Y + X CNa 2 O szóda egyenletek alapján, amelyekben X az aluminátlúg vezetőképességét, y a faj súlyát, a az Na20/ /A12 0 3 mólviszonyt, C a komponensek koncentrációját jelenti, A, B, C, D, E, F, K, L, M, N, P, Q, Z, W, Y és X pedig konstansok, számítjuk ki az 4
