定向轉(zhuǎn)化/提取電鍍污泥中的鎳及其高值化利用研究
發(fā)布時間:2021-04-24 11:28
鎳是國家經(jīng)濟(jì)、國防和技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料,全球?qū)︽嚨男枨笾鹉暝鲩L,但鎳在地殼中的豐度極低,儲量不足以滿足需求。另一方面,電鍍行業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)生大量含重金屬的電鍍污泥。電鍍污泥傳統(tǒng)的處置方法是固化后填埋,導(dǎo)致有毒重金屬環(huán)境釋放和二次污染,造成嚴(yán)重的環(huán)境問題和金屬資源的浪費(fèi)。電鍍污泥造成的環(huán)境污染和鎳等金屬資源短缺問題已日趨嚴(yán)重,將電鍍污泥中的重金屬分離回收被認(rèn)為是最為經(jīng)濟(jì)有效的方法。但因電鍍污泥體系的復(fù)雜性,很難直接從電鍍污泥中高效分離金屬;常用的濕法分離處理,浸出選擇性差,浸出液后續(xù)利用又是一大難題,種種情況制約著電鍍污泥的資源化利用。因此,迫切需要研究如何有效地、選擇性地回收電鍍污泥中的有價金屬,例如鎳。相較于將電鍍污泥固化/穩(wěn)定化,將其定向轉(zhuǎn)化/提取為功能性材料是更為簡便、綠色、環(huán)保的處理方法。一可根據(jù)電鍍污泥原渣重金屬混雜的特點,直接定向轉(zhuǎn)化原渣中目標(biāo)金屬;二可基于電鍍污泥浸出液有價金屬含量高的特點,定向提取其中有價金屬。將電鍍污泥轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄圆牧?可實現(xiàn)電鍍污泥的高值化利用,但目前此方面的研究仍處于起步階段。本文將電鍍污泥中的鎳定向轉(zhuǎn)化/提取為鎳基材料,克服了電鍍污泥中重金屬...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 電鍍污泥基本性質(zhì)
1.1.1 來源
1.1.2 特點及危害
1.2 電鍍污泥處理方法
1.2.1 填埋與堆放
1.2.2 固化法
1.2.3 熱處理法
1.2.4 重金屬綜合回收法
1.2.4.1 酸浸法
1.2.4.2 氨浸法
1.2.4.3 熔煉法
1.2.4.4 微生物處理法
1.2.5 高值轉(zhuǎn)化法
1.3 鋰離子電池
1.3.1 鋰離子電池簡介
1.3.2 鋰離子電池負(fù)極材料分類
1.3.2.1 碳材料
1.3.2.2 鋰金屬
1.3.2.3 金屬材料
1.3.2.4 過渡金屬氧化物
1.4 光催化二氧化碳還原
2還原機(jī)理"> 1.4.1 光催化CO2還原機(jī)理
2光催化體系"> 1.4.2 TiO2光催化體系
1.4.3 其他光催化體系
1.5 課題研究意義和主要內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗藥劑
2.2 實驗儀器
2.2.1 材料制備儀器
2.2.2 材料表征儀器
2.3 實驗表征分析技術(shù)
2.4 電化學(xué)性能表征
2.5 光催化性能表征
2O4及其電化學(xué)性能研究">第三章 定向轉(zhuǎn)化電鍍污泥中的鎳為納米NiFe2O4及其電化學(xué)性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 實驗表征儀器
3.2.3 定向轉(zhuǎn)化處理
3.2.4 鋰電電化學(xué)性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 電鍍污泥基本理化性質(zhì)
3.3.2 定向轉(zhuǎn)化電鍍污泥中的Ni
2O4結(jié)構(gòu)與形貌分析"> 3.3.3 NiFe2O4結(jié)構(gòu)與形貌分析
2O4形成機(jī)理分析"> 3.3.4 NiFe2O4形成機(jī)理分析
2O4儲鋰性能研究"> 3.3.5 NiFe2O4儲鋰性能研究
3.4 小結(jié)
2及其光催化性能研究">第四章 定向提取電鍍污泥中的鎳為納米Ni(OH)2及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑
4.2.2 實驗表征儀器
4.2.3 定向提取實驗
2性能測量"> 4.2.4 光催化CO2性能測量
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 電鍍污泥基本理化性質(zhì)
4.3.2 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與形貌分析
4.3.3 產(chǎn)物光催化性能研究
4.3.4 產(chǎn)物光催化機(jī)理分析
4.3.5 提取方法放大生產(chǎn)及循環(huán)應(yīng)用
4.4 小結(jié)
2O4-C及其儲鋰性能研究">第五章 模擬電鍍污泥浸出液合成Ni Fe2O4-C及其儲鋰性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗試劑
5.2.2 實驗表征儀器
2O4-C材料合成"> 5.2.3 NiFe2O4-C材料合成
5.2.4 鋰電電化學(xué)性能測試
5.2.5 原位TEM測試
5.3 結(jié)果與討論
2O4-C材料結(jié)構(gòu)與形貌分析"> 5.3.1 NiFe2O4-C材料結(jié)構(gòu)與形貌分析
2O4-C材料儲鋰性能研究"> 5.3.2 NiFe2O4-C材料儲鋰性能研究
5.4 小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
創(chuàng)新性
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CO2催化還原研究進(jìn)展[J]. 彭勝男,張海南,羅旭東,韓露. 遼寧科技大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[2]電鍍污泥處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 彭桂群,敖子強(qiáng). 電鍍與環(huán)保. 2018(05)
[3]電鍍污泥處理現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 張海亮,梁冬云,劉勇. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2017(07)
[4]Formation of NiFe2O4/Expanded Graphite Nanocomposites with Superior Lithium Storage Properties[J]. Yinglin Xiao,Jiantao Zai,Bingbing Tian,Xuefeng Qian. Nano-Micro Letters. 2017(03)
[5]電鍍污泥資源化利用及處置技術(shù)進(jìn)展[J]. 張煥然,王俊娥. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2016(03)
[6]電鍍污泥資源化利用技術(shù)及處置工藝現(xiàn)狀[J]. 黃衛(wèi)東,張煥然. 世界有色金屬. 2016(02)
[7]螯合電鍍污泥的基本理化特性及燃燒特性[J]. 黨曉娥,周雪,呂軍,唐晨. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(11)
[8]剩余污泥中重金屬處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 苗遠(yuǎn),王尚芝,張超,李本高,朱洪. 四川環(huán)境. 2014(04)
[9]低品位電鍍污泥對氧化亞鐵硫桿菌活性的影響[J]. 張再平,應(yīng)群姣,馬王鋼. 環(huán)境工程學(xué)報. 2013(09)
[10]電鍍污泥中重金屬酸浸條件試驗[J]. 全桂香,嚴(yán)金龍. 環(huán)境工程. 2013(02)
博士論文
[1]污泥重金屬生物瀝濾和電動去除的技術(shù)研究[D]. 彭桂群.浙江大學(xué) 2011
[2]含鋰納米復(fù)合氧化物爆炸合成[D]. 謝興華.大連理工大學(xué) 2007
[3]常壓干燥制備SiO2氣凝膠及其結(jié)構(gòu)、性能研究[D]. 史非.大連理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高值化回收電鍍污泥制備錫碳復(fù)合材料及其儲鋰性能研究[D]. 葉旭村.華南理工大學(xué) 2019
[2]生物碳酸鈣有機(jī)—無機(jī)層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)及其改性增強(qiáng)金屬離子的去除回收機(jī)制研究[D]. 周雪麗.華南理工大學(xué) 2018
[3]碳基超級電容器電極材料的制備及性能研究[D]. 閔雪梅.昌吉學(xué)院 2018
[4]Fe2O3基鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 吳垚震.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[5]SnO2/碳布復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 徐盼盼.西北大學(xué) 2017
[6]磁場熱處理對鐵基納米晶合金軟磁性能影響的探究[D]. 朱方梁.東南大學(xué) 2016
[7]低碳經(jīng)濟(jì)視角下我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究[D]. 劉佳楨.華北電力大學(xué) 2016
[8]兩種三元硫化物催化劑制備及其光電催化還原CO2[D]. 井華.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[9]生物淋濾去除電鍍污泥中重金屬的研究[D]. 張晶.太原理工大學(xué) 2014
[10]氨法回收電鍍污泥中銅、鎳的工藝研究[D]. 張煥然.江西理工大學(xué) 2013
本文編號:3157281
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 電鍍污泥基本性質(zhì)
1.1.1 來源
1.1.2 特點及危害
1.2 電鍍污泥處理方法
1.2.1 填埋與堆放
1.2.2 固化法
1.2.3 熱處理法
1.2.4 重金屬綜合回收法
1.2.4.1 酸浸法
1.2.4.2 氨浸法
1.2.4.3 熔煉法
1.2.4.4 微生物處理法
1.2.5 高值轉(zhuǎn)化法
1.3 鋰離子電池
1.3.1 鋰離子電池簡介
1.3.2 鋰離子電池負(fù)極材料分類
1.3.2.1 碳材料
1.3.2.2 鋰金屬
1.3.2.3 金屬材料
1.3.2.4 過渡金屬氧化物
1.4 光催化二氧化碳還原
2還原機(jī)理"> 1.4.1 光催化CO2還原機(jī)理
2光催化體系"> 1.4.2 TiO2光催化體系
1.4.3 其他光催化體系
1.5 課題研究意義和主要內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗藥劑
2.2 實驗儀器
2.2.1 材料制備儀器
2.2.2 材料表征儀器
2.3 實驗表征分析技術(shù)
2.4 電化學(xué)性能表征
2.5 光催化性能表征
2O4及其電化學(xué)性能研究">第三章 定向轉(zhuǎn)化電鍍污泥中的鎳為納米NiFe2O4及其電化學(xué)性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 實驗表征儀器
3.2.3 定向轉(zhuǎn)化處理
3.2.4 鋰電電化學(xué)性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 電鍍污泥基本理化性質(zhì)
3.3.2 定向轉(zhuǎn)化電鍍污泥中的Ni
2O4結(jié)構(gòu)與形貌分析"> 3.3.3 NiFe2O4結(jié)構(gòu)與形貌分析
2O4形成機(jī)理分析"> 3.3.4 NiFe2O4形成機(jī)理分析
2O4儲鋰性能研究"> 3.3.5 NiFe2O4儲鋰性能研究
3.4 小結(jié)
2及其光催化性能研究">第四章 定向提取電鍍污泥中的鎳為納米Ni(OH)2及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑
4.2.2 實驗表征儀器
4.2.3 定向提取實驗
2性能測量"> 4.2.4 光催化CO2性能測量
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 電鍍污泥基本理化性質(zhì)
4.3.2 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與形貌分析
4.3.3 產(chǎn)物光催化性能研究
4.3.4 產(chǎn)物光催化機(jī)理分析
4.3.5 提取方法放大生產(chǎn)及循環(huán)應(yīng)用
4.4 小結(jié)
2O4-C及其儲鋰性能研究">第五章 模擬電鍍污泥浸出液合成Ni Fe2O4-C及其儲鋰性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗試劑
5.2.2 實驗表征儀器
2O4-C材料合成"> 5.2.3 NiFe2O4-C材料合成
5.2.4 鋰電電化學(xué)性能測試
5.2.5 原位TEM測試
5.3 結(jié)果與討論
2O4-C材料結(jié)構(gòu)與形貌分析"> 5.3.1 NiFe2O4-C材料結(jié)構(gòu)與形貌分析
2O4-C材料儲鋰性能研究"> 5.3.2 NiFe2O4-C材料儲鋰性能研究
5.4 小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
創(chuàng)新性
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CO2催化還原研究進(jìn)展[J]. 彭勝男,張海南,羅旭東,韓露. 遼寧科技大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[2]電鍍污泥處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 彭桂群,敖子強(qiáng). 電鍍與環(huán)保. 2018(05)
[3]電鍍污泥處理現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 張海亮,梁冬云,劉勇. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2017(07)
[4]Formation of NiFe2O4/Expanded Graphite Nanocomposites with Superior Lithium Storage Properties[J]. Yinglin Xiao,Jiantao Zai,Bingbing Tian,Xuefeng Qian. Nano-Micro Letters. 2017(03)
[5]電鍍污泥資源化利用及處置技術(shù)進(jìn)展[J]. 張煥然,王俊娥. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2016(03)
[6]電鍍污泥資源化利用技術(shù)及處置工藝現(xiàn)狀[J]. 黃衛(wèi)東,張煥然. 世界有色金屬. 2016(02)
[7]螯合電鍍污泥的基本理化特性及燃燒特性[J]. 黨曉娥,周雪,呂軍,唐晨. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(11)
[8]剩余污泥中重金屬處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 苗遠(yuǎn),王尚芝,張超,李本高,朱洪. 四川環(huán)境. 2014(04)
[9]低品位電鍍污泥對氧化亞鐵硫桿菌活性的影響[J]. 張再平,應(yīng)群姣,馬王鋼. 環(huán)境工程學(xué)報. 2013(09)
[10]電鍍污泥中重金屬酸浸條件試驗[J]. 全桂香,嚴(yán)金龍. 環(huán)境工程. 2013(02)
博士論文
[1]污泥重金屬生物瀝濾和電動去除的技術(shù)研究[D]. 彭桂群.浙江大學(xué) 2011
[2]含鋰納米復(fù)合氧化物爆炸合成[D]. 謝興華.大連理工大學(xué) 2007
[3]常壓干燥制備SiO2氣凝膠及其結(jié)構(gòu)、性能研究[D]. 史非.大連理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高值化回收電鍍污泥制備錫碳復(fù)合材料及其儲鋰性能研究[D]. 葉旭村.華南理工大學(xué) 2019
[2]生物碳酸鈣有機(jī)—無機(jī)層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)及其改性增強(qiáng)金屬離子的去除回收機(jī)制研究[D]. 周雪麗.華南理工大學(xué) 2018
[3]碳基超級電容器電極材料的制備及性能研究[D]. 閔雪梅.昌吉學(xué)院 2018
[4]Fe2O3基鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 吳垚震.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[5]SnO2/碳布復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 徐盼盼.西北大學(xué) 2017
[6]磁場熱處理對鐵基納米晶合金軟磁性能影響的探究[D]. 朱方梁.東南大學(xué) 2016
[7]低碳經(jīng)濟(jì)視角下我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究[D]. 劉佳楨.華北電力大學(xué) 2016
[8]兩種三元硫化物催化劑制備及其光電催化還原CO2[D]. 井華.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[9]生物淋濾去除電鍍污泥中重金屬的研究[D]. 張晶.太原理工大學(xué) 2014
[10]氨法回收電鍍污泥中銅、鎳的工藝研究[D]. 張煥然.江西理工大學(xué) 2013
本文編號:3157281
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