Металлургия глинозема : сборник задач

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

 

Кафедра цветных металлов и золота

C.C. Киров 
Р.Т. Хайруллина 
 

Металлургия глинозема

 

Сборник задач 

Допущено учебно-методическим объединением  
по образованию в области металлургии в качестве  
учебного пособия для студентов высших учебных заведений,  
обучающихся по направлению Металлургия 

Москва  2012 

№ 2178 

УДК 669 
 
К43 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, О.А. Брагазина 

Киров, С.С. 
К43  
Металлургия глинозема : Сб. задач / С.С. Киров, Р.Т. Хайруллина. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2012. – 46 с. 
ISBN 978-5-87623-652-4 

Сборник включает уравнения, расчетные формулы и задачи, предлагаемые на практических занятиях и экзамене по курсу «Металлургия глинозема». Справочный материал, технологические и аппаратурно-технологические 
схемы предназначены для лучшего понимания и усвоения студентами лекционного материала и подготовки к контрольным мероприятиям. 
Предназначен для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 
«Металлургия». 
УДК 669 

ISBN 978-5-87623-652-4 
© С.С. Киров, 
Р.Т. Хайруллина, 2012 

СОДЕРЖАНИЕ 

Предисловие..............................................................................................4 
1. Расчетные формулы и уравнения........................................................5 
2. Задачи ....................................................................................................7 
3. Справочный материал........................................................................14 
4. Аппаратурное оформление производства глинозема......................27 
5. Аппаратурно-технологические схемы переделов  
глиноземного производства...................................................................41 
Библиографический список...................................................................45 
 

Предисловие 

Сборник предназначен бакалаврам, обучающимся по направлению «Металлургия»,  для проведения практических занятий и подготовки к контрольным мероприятиям по курсу «Металлургия глинозема». Предлагаемые задачи позволят приобрести навыки расчетов 
материальных балансов и технологического оборудования, применяемых при производстве глинозема. Справочный материал, содержащий формулы и уравнения, диаграммы состояния систем, технологические и аппаратурно-технологические схемы, применяемые для 
переработке алюминийсодержащего сырья, помогут успешному усвоению лекционного материала. 
Сборник включает следующие разделы: расчетные формулы и 
уравнения, задачи, справочный материал, аппаратурное оформление 
производства глинозема, аппаратурно-технологические схемы переделов глиноземного производства. 

1. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ И УРАВНЕНИЯ 

Уравнение скорости растворения твердого тела: 

 
d
d
δ
нас
нас
τ
C
DS
=
(C
С)= KS(C
С)
−
−
, 

где  D – коэффициент диффузии, м2/c; 
S – поверхность раздела фаз, м2; 
δ – толщина диффузионного слоя, м; 
Снас – концентрация насыщенного алюминатного раствора, кг/м3; 
С – концентрация растворенного вещества в текущий период 
времени, кг/м3; 
K – коэффициент растворения, м/c. 

Коэффициент диффузии: 

 

A
π μ
1
3
RT
D= N
d
, 

где  R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль·К); 
Т – температура, К; 
NА – число Авогадро, равное 6,02·1023; 
d – диаметр частицы, м; 
μ – вязкость среды, кг·с/м2. 

Количество оборотного раствора: 

 
o

o
a

α
α
α
N
Q= n(
)
−
, 

где  N – щелочное число, кг/т боксита; 
n – содержание Na2O в оборотном растворе, кг/м3; 
αа и αо – каустические модули алюминатного и оборотного растворов соответственно. 

Щелочное число: 

 
 N = 0,608αа(а–s) + 0,608s, 

где  0,608 – отношение молекулярных масс Na2O и Al2O3; 
αа – каустический модуль алюминатного раствора; 
а – содержание Al2O3 на 1 т боксита, кг/т; 
s – содержание SiO2 на 1 т боксита, кг/т.