Analysis of Bayer aluminate liquors using online thermometric titration

Aplikace | 2022 | MetrohmInstrumentace
Titrace, Elektrochemie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Alumina vyrobená z bauxitové rudy prostřednictvím Bayerova procesu je klíčovým meziproduktem pro výrobu kovového hliníku. Recyklace nasycených aluminátových louhů umožňuje opakované využití hydroxidu sodného a vápence, snižuje energetickou náročnost a minimalizuje odpad. Přesné online stanovení celkového hydroxidu (caustic), karbonátů (soda) a obsahu aluminy je nezbytné pro optimalizaci procesu, zajištění kvality lihu a maximální efektivitu výroby.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem Application Note AN-PAN-1034 je představit řešení online monitoringu koncentrace celkového hydroxidu, karbonátů a aluminy v recirkulujících aluminátových louzích pomocí termometrické titrace. Text popisuje proces přípravy vzorku, reakční principy titrace a výhody nasazení dvou přístrojů Metrohm Process Analytics.

Použitá metodika a instrumentace


Pro analýzu se používá termometrická titrace, při níž je detekován konec titrace na základě změny teploty vzorku. Metoda zahrnuje tyto postupy:
  • Complexace aluminátu draselným tartrátem, uvolnění hydroxidových iontů a detekce titrací HCl.
  • Stanovení karbonátů titrací HCl po přidání vzorku zředěného demineralizovanou vodou.
  • Rozkladu aluminotartrátu přídavkem fluoridu draselno-sodného, uvolnění dalších hydroxidových iontů.

Hlavní přístroje:
  • 2060 TI Process Analyzer (Metrohm) – modulární analyzátor pro termometrickou titraci, s flexibilním prostorem pro reagencia a vzorky, automatická diagnostika, možnost rozšíření.
  • 2035 Process Analyzer – Thermometric (Metrohm) – kompaktní online titrační stanice s odolným teplotním senzorem, bez nutnosti kalibrace a časté údržby.

Hlavní výsledky a diskuse


Implementace termometrické titrace umožnila kontinuální online stanovení:
  • Celkový hydroxid (as Na2O): 17–150 g/L.
  • Celková soda (as Na2O): 1–155 g/L.
  • Alumina (as Al2O3): 17–170 g/L.
Metoda poskytuje přesné a reprodukovatelné hodnoty i v agresivních matricích louhů, přičemž jsou eliminovány problémy s elektrochemickými senzory.

Přínosy a praktické využití metody


Termometrická titrace v online provozu přináší:
  • Minimální údržbu senzoru a bezkalibrační provoz.
  • Rychlou analýzu (několik minut) a vysokou vzorkovací frekvenci.
  • Snížení provozních výpadků – automatické alarmy při odchylkách.
  • Optimalizaci dávkování chemikálií, úsporu surového materiálu a snížení ztrát aluminy.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další rozšíření procesní automatizace s integrací do digitálních řídicích systémů (DCS), využití strojového učení pro prediktivní údržbu a optimalizaci parametrů procesu. Miniaturizace analyzátorů a zpracování dat v cloudu zvýší dostupnost analýzy a umožní vzdálený dohled.

Závěr


Online termometrická titrace představuje spolehlivé a efektivní řešení pro kontinuální monitoring klíčových parametrů Bayerova procesu. Nasazení přístrojů Metrohm 2060 TI a 2035 Process Analyzer přináší vyšší produktivitu, úsporu nákladů a lepší kontrolu kvality aluminátových louhů.

Reference


  • Application Note AN-PAN-1037: Online measurement of the acid number (AN) in oils with thermometric titration
  • Brožura: 2035 Process Analyzer – Multi-purpose analyzer for the online monitoring of industrial processes and waste waters
  • Brožura: 2060 TI Process Analyzer – Maximum flexibility for the toughest challenges in process analysis

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of Bayer Aluminate Liquors by thermometric titration
ABC Titration: Analysis of alkali, carbonate, hydroxide, and sulfide in pulping liquors
Determination of organic soda in Bayer aluminate liquors
Monograph
Monograph
2006|Metrohm|Příručky