工 业 互 联 网 产 业 联 盟 标 准
A II/015-2023
氧化铝智能工厂 信息模型第 2 部分：工艺模型
Information Model of Aluminum Oxide Intelligent
Part 2: Process Model
工业互联网产业联盟
(2023 年 12 月)
编写说明
本文件是《氧化铝智能工厂 信息模型》系列标准之一。
—第 1 部分：设备模型
—第 2 部分：工艺模型
—第 3 部分：控制模型
随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。
本文件起草单位：沈阳工业大学、中国信息通信研究院、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国科学院沈阳自动化研究所、东北大学、沈阳鸿宇科技有限公司、北京神经元网络技术有限公司、北京东土科技有限公司、沈阳铝镁设计研究院有限公司、卡奥斯能源科技有限公司、河北工业大学、山西信发化工有限公司。
本文件主要起草人：张晓玲、余思聪、黄颖、李来时、刘丹、赵艳领、刘阳、丁进良、岳恒、高国平、薛百华、黄易、朱莹、吴永建、崔东亮、李智浩、姚峣、贾瑶、柴纪强、刘晶、季海鹏、赵佳、董永峰、吴玉胜、魏喆、赵晶、付义东、刘磊、谢逍、郭倩玉、尹冬冰、杨子睿、杜松远、 闫沣霄、路彭翔、李振科、白天娇、闫焕斐、谢振伟、郑乐之。
氧化铝智能工厂 信息模型
第 1 部分：工艺模型
1 范围
本文件面向目前最广泛的拜耳法氧化铝生产过程，规定了氧化铝智能工厂信息模型中的工艺模型要求，包括工艺模型设计规则、工艺流程模拟模型和工艺三维模型。
本文件适用于氧化铝智能工厂工艺的数字化设计、规划和改建。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 50530-2022 氧化铝厂工艺设计规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 氧化铝工艺模型 Process Model
包括工艺模拟模型和三维工艺模型。其中，工艺模拟模型用于模拟氧化铝生产物料转移、物质反应、热交换等，三维工艺模型用于实现氧化铝工厂设计、建设和运行可视化。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
5 工艺模型建模规则
氧化铝厂工艺模型设计应符合国家现行国家标准《氧化铝厂工艺设计规范》 GB/T 50530 的有关要求。目前生产氧化铝最广泛的工艺方法是拜耳法生产工艺，本文件标准中工艺模型为针对拜耳法工艺，不包含其他氧化铝生产流程。
拜耳法工艺生产氧化铝是指用苛性碱溶液在一定温度下溶出铝土矿中的氧化铝，制得杂质含量低的铝酸钠溶液，在加入氢氧化铝作种子、降温和搅拌的条件下进行分解产出氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧变成氧化铝，分解后的种分母液蒸浓后用于溶出新一批铝土矿，碱液形成一个闭路的循环。按照生产顺序，拜耳法流程可分为料浆制备、溶出、赤泥分离洗涤、种子分解、母液蒸发与碱液调配和氢氧化铝焙烧等 6 大生产区域，其中包含料浆制备、溶出、赤泥分离洗涤、种子种子分解、母液蒸发与碱液调配、氢氧化铝焙烧等 6 个核心工序。拜耳法氧化铝生产流程框图见图 l。
图 1 氧化铝生产流程框图
氧化铝工艺模拟模型具有工艺流程仿真功能，主要包括氧化铝生产运行过程的仿真运算、虚拟测试等，也可实现对氧化铝生产运行进行诊断评估和优化等;
工艺模拟模型建模要求：
——应使用专业的行业通用的流程模拟平台软件对氧化铝工艺流程进行建模及模拟运算;
——工艺模拟运算应包括物料平衡计算和能量平衡计算，计算结果作为氧化铝厂设计及运行优化的依据;
——建模所用过程控制条件或结果指标取值应先进、客观。
氧化铝工艺三维模型是对工厂设备以及物料转移的可视化展现，可作为工厂设计阶段数字交付及工厂运行阶段设备运行状态的信息载体。工艺三维模型建模要求：
——工厂总体设计应采用先进的三维设计软件平台软件进行三维化、精确化设计，非标设备设计上应采用有限元应力分析计算，工艺管道设计上应进行应力计算分析;
——应建立满足三维模型设计的数据库，包括设备模型库、管道等级库等，并编制完整的标准化编码体系，建立各类文档、设备、阀门、管线、仪表等标识系统，将编码系统与数据库结合，并利用软件定制到绘图环境中;
——建立项目信息管理中心和协同工作环境，在确保信息唯一性、安全性和可控制性的前提下，实现设计信息的方便、准确、迅速地传递;
——三维模型应具备全属性数字化信息，包含基本规格信息、标识信息，并在建造、运维阶段将相关技术信息赋予数字模型，建立全生命周期属性的数字化工厂模型，为企业提供建立智慧工厂的基本条件;
——三维模型应具有自动检验和纠错功能;
——三维设计应建立统一的编码规则、文件命名规则、文件模板;
——三维模型应具备图纸和材料报表输出的功能;
——三维设计产品应包括但不限于三维设备配置图、三维管道安装图、 PFD 、P&ID、设备明细表、管道明细表、阀门明细表、设备订货表等。
6 氧化铝工艺流程模型
6.1 建模一般程序
氧化铝厂工艺模拟模型建模一般需按照如下顺序：
6.1.1 建立项目数据库
收集氧化铝生产流程运算所需要的物种相关数据、工程单位等信息。
6.1.2 确定工艺流程和运算条件
根据原料条件选择工艺流程和运行条件，包括工艺流程、物料性质、发生反应、反应进度、控制策略、设备选型、设备数量等。
6.1.3 配置项目
对输入条件和单元模块性能进行定义，包括物料性质、进料量、运行条件、设备参数、运行方式、发生反应、控制策略等。
6.1.4 项目运行
在设定的输入条件和控制策略下，模型运行，直至整体结果收敛。
6.1.5 结果输出
将模型运行结果按照要求的格式输出。
6.2 料浆制备区域
6.2.1 流程描述
料浆制备是指将铝矿石、石灰等原料与循环碱液按一定比例混合后进行磨
制，制得符合粒度要求的合格料浆，为实现目标溶出指标做原料前期准备。
本区域流程框图见图 2。
图 2 料浆制备区域流程框图6.2.2 模型功能
对于新建项目，根据铝矿石和石灰配比要求及磨矿系统的处理能力，通过模型模拟运算，获得矿浆粒度及固含满足生产指标的合格矿浆。
对于运行中企业，根据铝矿石成分波动、石灰配比要求、磨矿系统的处理能力以及上下游工序的生产需求，通过模型模拟运算，获得合适的生产控制条件，使生产维持高效连续运行。
6.2.3 建模过程
——根据矿石成分、石灰成分及矿石加工试验结果确定矿石、石灰的配比;
——根据磨机设备工作效率特性数据、磨矿粒度要求选择磨机工作负荷和填充率;
——根据合格矿浆粒度要求及分级设备的分级效率确定分级设备喂料条件，例如矿浆固含、旋流分级设备喂料压力等。
6.2.4 模型运算条件
——矿石成分;
——石灰成分;
——矿石、石灰配矿比例(质量比);
——磨机填充率;
——矿浆分级系统运行参数。
6.2.5 模型运算结果
——流程运行条件及指标
a) 合格矿浆固含;
——物料流量
a) 矿石流量;
b) 石灰流量;
c) 入磨循环母液碱流量;
d) 磨后泵池加入循环母液流量;
e) 合格矿浆量。
6.2.6 信息模型
料浆制备区域的工艺模型如表1所示。
表1 料浆制备工艺模型
6.3 溶出区域
6.3.1 流程描述
溶出是将料浆制备区域来的原矿浆加热到一定的温度，并停留足够的反应时间，使矿石中的氧化铝尽量多的溶解到溶液中，另外使溶液中杂质含量，尤其是二氧化硅含量足够低，以满足氧化铝产品质量要求。
溶出区域主要包括预脱硅和溶出工序，流程框图见图 3。
图 3 溶出区域流程框图6.3.2 模型功能
对于新建项目，根据料浆制备区域来的合格矿浆性质和母液蒸发与碱液调配区域来的循环母液性质，通过模型模拟运算，选取适合的溶出运行条件，以获得高溶出率、稳定的溶出液分子比，同时使区域内工序处于较低的能耗水平。
对于运行中企业，根据矿石成分、循环碱液成分、溶出设备传热效果的变化，以及上下游工序的生产需求，通过模型模拟运算，获得合适的生产控制条件，使溶出区域内工序维持高效运行。
6.3.3 建模过程
——根据设定的溶出温度确定预热级数、加热级数、闪蒸级数、加热蒸汽参数(温度、压力);
——根据矿浆成分和溶出条件，确定溶出过程发生的化学反应及反应进度分布;
——根据矿浆成分、矿浆流量、循环碱液成分、溶出目标分子比ak 值确定加入循环碱液的流量。
6.3.4 模型运算条件
——矿浆固相成分;
——矿浆液相成分;
——循环碱液成分;
——溶出温度制度;
——加热蒸汽参数;
——设备选型参数(预热级数、加热级数、闪蒸级数、各级换热器的换热系数等);
——溶出过程不同阶段发生的化学反应;
——溶出过程不同阶段发生的化学反应的进度;
——溶出液目标分子比。
6.3.5 模型运算结果——结果指标
a) 溶出后矿浆液相化学成分;
b) 溶出后矿浆固相化学成分;
——物料流量
a) 溶出出料矿浆流量;
b) 新蒸汽冷凝水流量;
c) 二次汽冷凝水流量;
d) 新蒸汽消耗量。
6.3.6 信息模型
溶出区域的工艺模型如表2所示。
表2 溶出区域工艺模型
6.4 赤泥分离洗涤区域
6.4.1 流程描述
赤泥分离洗涤是将溶出后的矿浆进行固液分离，并通过多次洗涤，使分离后的固体渣洗净后外排，洗涤的作用一方面是回收固体渣附带的碱，另一方面也是为了尽量降低固体渣对环境的不利影响。
赤泥分离洗涤区域主要包括赤泥分离洗涤、絮凝剂制备、赤泥压滤等工序，流程框图见图 4。
图 4 沉降区域流程框图6.4.2 模型功能
对于新建项目，根据溶出区域来的稀释后矿浆物料成分、粗液碱浓度、外排赤泥允许附带碱量、过程允许氧化铝水解损失量等生产控制指标，通过模型模拟运算，选取适合的沉降运行条件，例如洗涤次数、洗涤流程，以获得理想的分离洗涤效果，提高沉降溢流(即粗液)的浓度合格率，降低外排赤泥附碱损失，同时降低絮凝剂的添加量。
对于运行中企业，根据稀释后矿浆的流量和沉降性能变化，以及上下游工序的生产需求，通过模型模拟运算，获得合适的生产控制条件，使赤泥沉降洗涤系统维持高效运行。
6.4.3 建模过程
——根据粗液浓度要求，确定赤泥洗水量;
——根据外排赤泥允许附碱损失确定沉降槽选型和洗涤次数;
——根据沉降槽泥层高度、泥层压缩性能调整絮凝剂的添加量;
——根据沉降槽泥层高度调整沉降底流和沉降溢流的外排流量。
6.4.4 模型运算条件
——赤泥洗水成分;
——目标粗液碱浓度(Na2Ok);
——目标末洗赤泥附碱。
6.4.5 模型运算结果——结果指标
a) 粗液成分;
b) 粗液浮游物浓度;
c) 末洗赤泥附碱量;
d) 外排赤泥液相化学组分;
e) 外排赤泥固相化学组分。
——物料流量
a) 赤泥洗水量。
b) 外排赤泥流量;
c) 粗液流量;
d) 赤泥洗液量;
e) 絮凝剂使用量。
6.4.6 信息模型
赤泥分离洗涤区域的工艺模型如表3所示。
表3 赤泥分离洗涤区域工艺模型
6.5 种子分解区域
6.5.1 流程描述
种子分解是将从赤泥分离洗涤区域来的过饱和铝酸钠溶液在添加种子和特定降温制度条件下，以氢氧化铝结晶的形式析出，获得高产出率和符合质量要求的氢氧化铝产品;同时获得高苛性比值的种分母液，返回溶出区域供处理下一批铝土矿使用。
本区域除了种子分解工序外，还包括铝酸钠溶液精制、精液降温、种子制备等辅助工序，种子分解区域流程框图见图 5。
图5 种子分解区域流程框图6.5.2 模型功能
对于新建项目，根据赤泥分离洗涤区域来的粗液(亦称分解原液)物料性质，通过模型模拟运算，选取适合的分解运行条件，以获得高的分解产出率及质量高的氢氧化铝产品。
对于运行中企业，根据分解原液成分、分解氢氧化铝产品粒度的变化，以及上下游工序的生产需求，通过模型模拟运算，获得合适的生产控制条件，使种子分解区域工序维持高效运行。
6.5.3 建模过程
——根据分解原液成分、目标分解率、氢氧化铝产品质量要求确定种子分解工艺主体方案;
——根据分解方案确定分解固含制度、温度制度;
——根据分解方案确定分解停留时间并进行分解槽选型;
——根据氢氧化铝粒度要求确定分级效率。
6.5.4 模型运算条件
——分解原液化学成分;
——分解固含制度(首槽固含、种子附液率等);
——分解温度制度(首槽温度、末槽温度、过程降温梯度等);
——停留时间;
——氢氧化铝分级效率。
6.5.5 模型运算结果
——结果指标
a) 分解后溶液成分;
b) 分解率。
——物料流量
a) 氢氧化铝产品料浆流量;
b) 过程晶种循环量;
c) 种分母液流量;
d) 循环水流量。
6.5.6 模型运算结果
种子分解区域的工艺模型如表4所示。
表4 种子分解区域工艺模型
6.6 母液蒸发与碱液调配区域
6.6.1 流程描述
包括母液蒸发和碱液调配两个主要工序。通过对分解母液加热蒸发，排除生产过程中多余的水份，提高蒸发母液的碱浓度，并按照生产需要配入一定量的苛性碱，调配成合格浓度的循环碱液，满足溶出工序溶出铝土矿的需求，从而保证拜尔法生产循环的正常进行。本区域流程框图见图 6。
图 6 母液蒸发与碱液调配区域流程框图6.6.2 模型功能
对于新建项目，根据种子分解区域来的种分母液(亦称蒸发原液)物料性质和目标循环碱液浓度要求，通过模型模拟运算，选取适合的蒸发系统运行条件，以获得高的循环碱液调配合格率，并使蒸发系统处于较低的能耗水平。
对于运行中企业，根据蒸发原液成分以及需求蒸水量的变化，通过模型模拟运算，获得合适的生产控制条件，使母液蒸发与碱液调配区域工序维持高效运行。
6.6.3 建模过程
——根据蒸发原液成分、目标循环碱液成分及其他外部条件确定蒸发工艺主体方案(降膜蒸发、多级闪蒸、MVR 蒸发等);
——确定蒸发系统配置，以降膜蒸发为例，包括加热效数、闪蒸级数、加热蒸汽参数(温度、压力)、循环水温度等。
6.6.4 模型运算条件
——蒸发原液成分;
——蒸发原液温度;
——加热蒸汽参数(压力、温度);
——循环水温度;
——蒸发器设备选型参数(加热效数、闪蒸级数、各级换热器的换热系数等)。
6.6.5 模型运算结果——结果指标
a) 蒸发母液化学成分;
b) 蒸发母液温度;
c) 循环碱液化学成分;
d) 循环碱液温度。
——物料流量
a) 蒸发母液流量;
b) 循环碱液流量;
c) 苛性碱流量;
d) 冷凝水流量;
e) 新蒸汽消耗量;
f) 循环水流量。
6.6.6 模型运算结果
母液蒸发与碱液调配区域工艺模型如表5 所示。
表 5 母液蒸发与碱液调配区域工艺模型
6.7 氢氧化铝焙烧区域
6.7.1 流程描述
氢氧化铝焙烧是通过高温焙烧(1100～1200℃) 脱除氢氧化铝附着水和结
晶水，并完成Al2O3的晶形转换，生产出满足质量要求的氧化铝产品。
本区域除了氢氧化铝焙烧工序外，还包括氢氧化铝储运、氧化铝储运等辅助工序。本区域流程框图见图7。
图 7 氢氧化铝焙烧区域流程框图6.7.2 模型功能
对于新建项目，根据氢氧化铝过滤工序来的氢氧化铝物料性质、焙烧燃料以及氧化铝质量要求，通过模型模拟运算，选取适合的焙烧炉运行条件，并进行辅助设备选型。
对于运行中企业，根据氢氧化铝过滤工序来的氢氧化铝物料性质、焙烧燃料变化，通过模型模拟运算，获得合适的生产控制条件，使氢氧化铝焙烧区域工序维持高效运行。
6.7.3 建模过程
——根据氧化铝产品要求确定氢氧化铝焙烧控制参数，例如焙烧温度;
——氢氧化铝焙烧过程中发生哪些化学和物理反应;
——根据焙烧炉温度设定要求确定燃料及助燃风的配比。
6.7.4 模型运算条件
——燃料性质(温度、成分或热值);
——氢氧化铝性质(温度、附着水等);
——氢氧化铝焙烧炉系统参数设定(主炉焙烧温度);
——助燃空气性质(温度、含水率等)。
6.7.5 模型运算结果——物料流量
a) 氢氧化铝流量;
b) 燃料消耗量;
c) 冷却水流量;
d) 助燃风量。
6.7.6 信息模型
氢氧化铝焙烧区域的工艺模型如表6所示。
表6 氢氧化铝焙烧区域工艺模型
7 氧化铝厂工艺三维模型
7. l 建模一般程序
应使用先进的三维设计平台和完备的数据库及编码系统进行工艺三维模型设计。三维模型设计一般遵循以下程序：
——根据项目等级规定建立建模项目数据环境;
——搭建软件环境，确保多专业能够协同三维建模;
——根据项目需求建立协同管理平台，使得项目各参与方能够共享项目资源，各专业能够在同一空间内协同建模;
——建立项目设备模型，如 “ 圆柱形带搅拌槽体”模型，或直接从模型库中选取;
——建立项目轴网，定义模型空间统一基准点;
——基于 P&ID 或datasheet 等，在三维设计软件中定义设备基本属性，包括设备名称、设备编码、设备外形尺寸、搅拌功率等;
——将各类设备按照工艺配置要求进行组合定位;
——建筑、结构专业搭建符合相应设计阶段的三维模型;并同时建立其他专业模型;专业间模型可相互参照;
——根据 P&ID 设计方案，在管道数据库中选取相应等级，选区管道属性，包括管道尺寸(DN)，压力等级(PN)，从设定起点开始进行管道布置以及 阀门布置;
——设备、管道布置完，三维模型的工作基本完成;
——进行阶段性模型检查，根据检查清单对模型各类内容进行逐一检查，发现问题并修改，直至没有问题。
7.2 料浆制备区域
本区域设备主要包括：
——固体物料运输设备，例如胶带输送机、长距离管状皮带输送机，其功能是运输氧化铝生产需要的固体块状或粉状原料，包括铝矿石、石灰等;
——堆存设备，例如堆料机，其功能是实现铝矿堆场中铝土矿的堆存;
——取料设备，例如取料机，其功能是实现从铝矿堆场中将铝土矿转移至皮带上运出堆场，堆取料机除了可实现铝土矿堆取，还能对铝土矿进行均化;
——磨矿设备，例如球磨机，其功能是将矿石磨细至要求的细度;
——分级设备，例如水力旋流器、弧形筛、回转筛等，其功能是将含不同粒度的矿浆物料进行分级;
——流体物料存储设备，例如合格矿浆槽，其功能是储存原矿浆，实现缓冲;
——流体物料输送设备，例如矿浆泵，其功能是输送溶液或者矿浆。
7.3 溶出区域
本区域设备主要包括：
——矿浆加热设备，例如套管换热器，其功能是将矿浆进行加热，使矿浆温度达到目标值;
——闪蒸设备，例如料浆自蒸发器，其功能是完成高温溶出后矿浆的闪蒸减压降温;
——流体物料存储设备，例如预脱硅槽、冷凝水罐、稀释槽、热水槽，其功能是储存流体(例如预脱硅矿浆，冷凝水、溶出后矿浆、热水等)，实现设定的缓存时间;
——流体物料输送设备，例如隔膜泵、矿浆泵，其功能是输送矿浆或者溶液。
7.4 赤泥分离洗涤区域
本区域设备主要包括：
——赤泥分离洗涤设备，例如赤泥沉降槽，其功能是将溶出后矿浆进行固液分离和洗涤，多选用深锥沉降槽或者平底沉降槽;
——流体物料储存设备，例如稀释后槽，其功能是储存稀释的溶出矿浆，并且给矿浆发生反应提供足够的停留时间;
——流体物料输送设备，例如矿浆泵，其功能是输送溶液或者矿浆。
7.5 种子分解区域
本区域设备主要包括：
——过滤设备，例如叶滤机、立盘过滤机、平盘过滤机，其功能是通过过滤的方式，实现液固分离;
——换热设备，例如板式换热器、宽流道板式换热器、套管换热器，其功能是通过冷热介质之间的热交换，实现生产中物料升温(或降温)，达到设定的温度;
——流体物料储存设备，例如粗液槽、精液槽、氢氧化铝料浆储槽、分解槽等，其功能是储存粗液、精液、氢氧化铝料浆等流体介质，给物料提供缓存时间;
——分级设备，例如水力旋流器，其功能是实现分解后氢氧化铝料浆的粗细氢氧化铝分级。
7.6 母液蒸发与碱液调配区域
本区域设备主要包括：
——换热设备，例如原液预热器、蒸发器，其功能是将蒸发原液加热至足够高的温度;
——流体物料存储设备，例如蒸发原液槽、蒸发母液槽、冷凝水罐、热水槽，其功能是储存流体(例如蒸发原液、蒸发母液、冷凝水、热水等)，实现设定的缓存时间;
——流体物料输送设备，例如原液泵、蒸发母液泵，其功能是输送溶液;
——闪蒸设备，例如自蒸发器，其功能是完成高温溶出后蒸发溶液的闪蒸减压降温。
7.7 氢氧化铝焙烧区域
本区域设备主要包括：
——氢氧化铝焙烧炉，其功能是在高温条件下，使氢氧化铝受热分解，生产产品氧化铝;
——点火装置，为焙烧炉配套，通常包括启动热发生器、干燥热发生器、主燃烧器和点火燃烧器;
——输送设备，例如定量给料机、胶带输送机、螺旋输送机等，其功能是为输送氢氧化铝焙烧炉的送料和出料;
——风机，例如鼓风机和排风机等，其功能是为焙烧炉提供助燃空气和调温空气;
——冷却系统，例如流态化冷却器，其功能是将焙烧出料氧化铝降温;
——电收尘，其功能是收集焙烧炉烟气中的固体颗粒，既能满足环保标准中对于烟气中颗粒含量的要求，又可回收氢氧化铝。
附 录 A
(资料性附录)
典型氧化铝工艺模型案例
A.1 氧化铝工艺模拟流程图
图 A- 1 料浆制备区域流程图(示例)
图 A-2 溶出区域流程图(示例)
图 A-3 区域流程图(示例)
图 A-4 氢氧化铝区域流程图(示例)
图 A-5 母液蒸发与碱液调配区域流程图(示例)
图 A-6 氢氧化铝焙烧区域流程图(示例)
A.2 氧化铝工艺三维模型图
图 A-7 料浆制备区域三维模型(示例)
图 A-8 溶出区域三维模型(示例)
图 A-9 赤泥分离洗涤区域三维模型(示例)
图 A- 10 种子分解区域三维模型(示例)
图 A- 11 母液蒸发与碱液调配区域三维模型(示例)
图 A- 12 氢氧化铝焙烧区域三维模型(示例)
A.3 氧化铝工艺模拟模型建模示例
以国内某铝矿石，120万吨/年生产线规模建模示例。
A.3.1 料浆制备区域
A.3.1.1 模型运算条件
——矿石成分(%);
——石灰成分(%);
——矿石、石灰配矿比例(质量比);
矿石：石灰=7 ～ 10%
——磨机填充率;
矿石(固相物料)：循环碱液(液相物料)=60% ～ 80%;
——矿浆分级系统运行参数。
分级系统进料固含：450g/l，分级底流回收率：32%。
A.3.1.2 建立模型
利用专业流程模拟软件进行建模，并输入模型运算条件，见图A-13。
图A-13 原料磨制流程模拟模型
A.3.1.3 模型运算结果
——流程运行条件及指标
a) 合格矿浆固含;
353.2 g/L
——物料流量
A.3.2 溶出区域
A.3.2.1 模型运算条件
——矿浆固相成分(%);
——矿浆液相成分(g/L);
——循环碱液成分(g/L);
——溶出温度制度(进料、预热、加热、停留);
——加热蒸汽参数;
新蒸汽温度T：280℃,压力P=7. 19MPa
——设备选型参数(预热级数、加热级数、闪蒸级数、各级换热器的换热系数等);
设置11级预热( 10级二次汽预热+1级新蒸汽冷凝水预热)，1级新蒸汽加热， 11级闪蒸
——溶出过程发生的化学反应;
溶出过程中主要涉及到的反应见下表。
——溶出过程不同阶段发生的化学反应的进度;
随反应温度不同而异。
——溶出液目标分子比。
ak=1.43
A.3.2.2 建立模型
利用专业流程模拟软件进行建模，并输入模型运算条件，见图A-14。
图A-14 溶出流程模拟模型
A.3.2.3 模型运算结果
——结果指标
c) 溶出后矿浆液相化学成分(%);
d) 溶出后矿浆固相化学成分(%);
——物料流量
A.3.3 赤泥分离洗涤区域
A.3.3.1 模型运算条件
——赤泥洗水成分(%);
——目标粗液碱浓度(Na2Ok);
167g/L
——目标末洗赤泥附碱;
5 kg Na2OT/t-干赤泥——赤泥洗涤制度。
设置4次洗涤
A.3.3.2 建立模型
利用专业流程模拟软件进行建模，并输入模型运算条件，见图A-15。
图A-15 赤泥分离洗涤流程模拟模型
A.3.3.3 模型运算结果
——结果指标
f) 粗液成分(g/L);
g) 粗液浮游物浓度;
450 mg/L
h) 末洗赤泥附碱量;
4.93 kg Na2OT/t-干赤泥
i) 外排赤泥液相化学组分(%);
j) 外排赤泥固相化学组分(%)。
——物料流量
A.3.4 种子分解区域
A.3.4.1 模型运算条件
——分解原液化学成分(%);
——分解固含制度(首槽固含、种子附液率等);
首槽固含：800 g/L;
种子附液率：20 %
——分解温度制度(首槽温度、末槽温度、过程降温梯度等);
首槽温度：60 ℃;
末槽温度：48 ℃;
过程温度梯度：从进料槽开始，每台槽降2℃;
——停留时间;
45小时。
——氢氧化铝分级效率。
33%。
A.3.4.2 建立模型
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