[發明專利]一種設計鋁酸鈉溶液連續滴定化學分析方案的方法

有效

• 申請號: 201210535853.6
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103033505A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 周俊
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鋁工業生產過程化學成分化學分析方法領域，主要涉及氧化鋁生產和科研過程中鋁酸鈉溶液全堿、氧化鋁、苛性比等成分和參數的連續滴定化學分析方法。

背景技術

鋁酸鈉溶液是氧化鋁拜耳法生產過程中非常重要的中間產物，主要組成為NaOH-NaAl(OH)₄-H₂O，并且貫穿整個生產過程。對該溶液化學成分的準確分析對整個氧化鋁工業的科學研究和生產過程都具有重要的意義，然而至今沒有相應的國家標準或者國際標準。多年來，我國鋁廠普遍采用一種傳統的“酸堿中和+EDTA”連續滴定化學分析方法來同時測定鋁酸鈉溶液的全堿（包含游離NaOH和與Al(OH)₃結合的NaOH，表示為NaOH_T）、氧化鋁（或者Al(OH)₃）、苛性比（全堿與溶液中Al(OH)₃的摩爾比，表示為α_K）等成分和參數。表1是該化學分析方法所使用的一種典型分析方案（平果鋁業公司企業標準），與該方案對應的允許誤差如表2所示（平果鋁業公司企業標準）：

表1?傳統的“酸堿中和+EDTA”連續滴定化學分析方法所使用的典型分析方案

表2?傳統的“酸堿中和+EDTA”連續滴定化學分析方法允許誤差

據計算，鋁酸鈉溶液分解率1%的誤差都將極大地影響到整個氧化鋁生產企業的經濟效益，因此，鋁酸鈉溶液全堿和氧化鋁的化學分析誤差至少應該小于1%，這才對當前氧化鋁生產企業的科學研究和生產過程精細控制具有較大的價值。顯然，傳統化學分析方法的誤差較大，需要進一步改進。雖然文獻（錢兆鵬。鋁酸鈉溶液中全堿和氧化鋁的高精密度測定法研究[J]。輕金屬，2001，(15)：13-17。）對傳統化學分析方法中的酸堿指示劑進行改進，提高了酸堿滴定終點的準確性和精密度，但是對降低該分析方法整體誤差的效果并不顯著。

相對于我國廣泛采用的分析方法，澳大利亞的Worsley?Alumina?PTY?Ltd公司（CONNOP,?W.?L.;?MORTON,?R.?A.?Determination?of?Alumina,?hydroxide?and?carbonate?in?bayer?liquor?[P].?Australia,?AU-B-54698/96,?January?9th,?1997.）等則采用葡萄糖酸鈉和氟化鉀代替EDTA作為Al的絡合劑進行鋁酸鈉溶液各成分的連續滴定化學分析。文獻（鄧平。兩種鋁酸鈉溶液分析方法比較與探討[J]。輕金屬，1998，（3）：25-26。）研究表明：相對我國廣泛使用的方法而言，澳大利亞的分析方法較為繁瑣，速度較慢。同時，文獻（賀曉唯，畢詩文，周金海。鋁酸鈉溶液中苛性堿、碳酸堿和氧化鋁含量的連續測定[J]。吉林大學學報（理學版），2006，44（5）：821-823。）研究表明：在實際操作過程中，采用該方法苛性堿的最大相對誤差為2.66%，碳酸堿的最大相對誤差為2.96%；氧化鋁的最大相對誤差為2.88%。這種誤差與我國廣泛使用的傳統化學分析方法相當，并沒有表現明顯的優勢。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種設計方法，用于設計鋁酸鈉溶液全堿、氧化鋁、苛性比等成分和參數較高精度的連續滴定化學分析方案，同時提供了分別適用于科研和生產過程化學分析的兩套方案。

發明人經過研究發現，傳統化學分析方法誤差較大的一個重要原因在于：化學分析方案的設計不合理，導致在化學分析過程中的各種隨機誤差對最終的分析結果產生了較大的影響。為了解決傳統分析方法所存在的缺點，特提出本發明，具體內容如下：