液碱浓度计（折光仪）在氧化铝生产企业中的应用

铝土矿的主要化学成分为Al2O3，一般为40％～70%质量分数，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、

MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3在矿物存在形态分为：三水铝石（Al2O3•3H2O），一水软铝石，

一水硬铝石（分子式均为Al2O3•H2O）。

从铝土矿制取Al2O3方法很多，目前工业上几乎采用碱法，又分为拜耳法、烧结法、联合法等三种：

Al2O3•3H2O(或Al2O3•H2O)+NaOH→（浸出/分解）NaAl(OH)4+赤泥→

（晶种分解/蒸发、苛化）Al2(OH)3→（煅烧）Al2O3。

其中拜耳法是典型的一种湿法冶金的方法，在氧化铝生产中占绝对优势。其中关键工序是：铝土矿的浸出——浸出母液的主要成份是NaOH。

液碱的质量和数量与Al2O3的产率步步相关，对其质量有严格要求，所以对进厂液碱的质量检验分析是铝厂化验部门的一项重要任务，操作频率较高。选用快速，便捷的浓度检测方法无疑非常重要。

实验室液碱浓度的检测主要是依照国标[GB/T 4348.1-2013《工业用氢氧化钠 氢氧化钠和碳酸钠含量的测定》]来进行。即试样溶液中先加入氯化钡，将碳酸钠转化为碳酸钡沉淀，然后以酚酞为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至终点。反应如下：

Na2CO3 + BaCl2→ BaCO3↓+2NaCl

NaOH + HCl→ NaCl + H2O

在仪器配置上可以使用酸碱指示剂人工滴定，判断终端，根据消耗盐酸的量来计算或者采用自动电位滴定仪（酸碱滴定）直接读数。前者纯手工操作，是经典的传统方法，所需成本低，但费时，费力，存在较大的人为误差，尤其是滴定终点的判断因人有异。后者，虽然自动化程度很高，但设备较为昂贵，电极需要经常更换。

前人发现在一定条件，某些介质的浓度与光的折射率相关，使用折光仪测定这些介质溶液的折光指数，就能相应的得出这些介质的浓度，这类介质包括：液碱，氨水，二甲基甲酰胺（DMF）,双氧水，乙二醇等等。Atago作为折光仪的全球领导者，正是运用介质的这一特性，开发了近100种介质浓度计。

随着折光仪型式的不断完善，我们不仅可以使用手持式产品取样现场检测，也可以取样到实验室使用更高精度的台式折光仪检测，还可以使用在线折光仪进行原位测量，克服对工艺数据滞后、取样环境、温度变化、人工操作等对化验数据的准确性造成的影响。适时地调整工艺条件保障产品质量指标的稳定。

折光原理测量物质的浓度，采用物质的物理光学特性，测试过程不消耗任何试剂，整个过程相当快速，便携。迷你数显折光仪Pal-40S便是其中专门的液碱浓度计，量程：0.0-38.0%，分辨率0.1%，精度±0.2%，自动温度补偿。数显折光仪PR-201a精度提高到±0.1%，量程Brix：0.0-60.0%，自动温度补偿，不仅能自定义液碱浓度与折光率的转换关系，还能实现全量程的检测（饱和液碱溶液的浓度为50%）。在线折光仪CM-800a除了实现上述功能外，更能够实现对液碱溶液的原位检测，其量程：Brix：0.0-80.0%，分别率0.01%，精度±0.1%，自动温度补偿。

某氧化铝企业使用我司的Pal-40S 和CM-800a后，碱液运输车一车一车的在卸料时：

1. 浓度是否达标：有没有掺水，甚至完全是水？——一目了然。

2. 达不到规定的浓度，价格需要重新折算——计费的重要依据

3. 之前两个液碱卸料地，10个工人，忙忙碌碌地看守卸料，取样送检，现在每个卸料点一个工人，根据中控室得到的数据反馈决定是否需要取样。

4. 原料供应方——卸料工人——化验人员因为利益的勾结的可能性被降低了。生产部门能够很好的根据矿石的品味来调整液碱的加入量，Al2O3的产率稳定可控。

5. 安全性得到明显提高，减少了可能发生工伤的点位。（曾经发生过液碱灼伤工人的事件）