鉻鹽作為無機化工產(chǎn)品之一,是國民經(jīng)濟的重要支柱。傳統(tǒng)的無鈣焙燒工藝存在鉻提取率較低及鉻渣污染問題,對環(huán)境和人類健康威脅巨大。開發(fā)鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝是解決當前問題的關(guān)鍵,鉻鐵礦液相氧化工藝被認為是極具前景的鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝,其具有能耗低、浸出效率高等優(yōu)勢。為了提高浸出體系的固液分離效率和堿回用率,拓展鉻鹽產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,本文提出一種鉻鐵礦液相氧化法制備鉻鹽的工藝,通過新型動靜組合攪拌系統(tǒng)強化了浸出過程中的多相傳質(zhì)過程,探究了其流場調(diào)控機理,實現(xiàn)了鉻的高效浸出;根據(jù)浸出后混合漿料的性質(zhì),開發(fā)出了保溫沉降的方式,實現(xiàn)了固液體系的高效分離,提高了堿回用效率;針對該工藝的中間產(chǎn)物—鉻酸鋇,提出了鹽酸溶解還原法轉(zhuǎn)化鉻酸鋇為三價鉻鹽,實現(xiàn)了鉻鹽平臺產(chǎn)物多向產(chǎn)品開發(fā),與前段各工序銜接形成了全新的鉻鐵礦液相氧化法制備鉻鹽的工藝。本文主要取得了以下結(jié)果:（1）根據(jù)強化鉻鐵礦加壓浸出過程的需要,提出了新型動靜組合攪拌系統(tǒng)。同等反應條件下,比傳統(tǒng)的動態(tài)攪拌槳的鉻浸出率高出約10%⁵0%。對動靜組合攪拌系統(tǒng)下鉻鐵礦液相氧化浸出過程進行系統(tǒng)實驗,結(jié)果表明:反應時間240min、鉻鐵礦粒度小于58... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鉻鹽行業(yè)發(fā)展狀況
        1.2.1 鉻資源現(xiàn)狀及礦石組成
        1.2.2 氫氧化鉻的制備及用途
    1.3 鉻鹽生產(chǎn)工藝
        1.3.1 有鈣焙燒法
        1.3.2 無鈣焙燒法
        1.3.3 酸性浸出法
        1.3.4 熔鹽液相氧化法
        1.3.5 亞熔鹽液相氧化法
    1.4 固液分離方法
        1.4.1 過濾分離
        1.4.2 離心分離
        1.4.3 重力沉降
    1.5 本文研究內(nèi)容及主要意義
2 鉻鐵礦堿浸過程強化及動力學研究
    2.1 實驗部分
        2.1.1 材料與試劑
        2.1.2 實驗儀器與設備
        2.1.3 實驗方法
        2.1.4 分析方法
    2.2 實驗結(jié)果與討論
        2.2.1 鉻鐵礦的表征分析
        2.2.2 兩種攪拌系統(tǒng)的浸出效率對比實驗結(jié)果
        2.2.3 動靜組合攪拌系統(tǒng)中的鉻鐵礦液相氧化浸出過程強化研究
    2.3 動力學模型建立
        2.3.1 鉻鐵礦浸出反應過程
        2.3.2 固液反應控制步驟
    2.4 動力學方程擬合
    2.5 小結(jié)
3 新型動靜組合攪拌系統(tǒng)強化攪拌槽內(nèi)流動的數(shù)值模擬研究
    3.1 數(shù)值模擬研究
        3.1.1 幾何模型與計算流域
        3.1.2 模型方法與邊界條件
        3.1.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 不同攪拌系統(tǒng)下的流體流動軌跡
        3.2.2 不同攪拌系統(tǒng)下的速度分布
        3.2.3 不同攪拌系統(tǒng)下的速度等值面分布
        3.2.4 不同攪拌系統(tǒng)下的湍動能分布
        3.2.5 不同攪拌系統(tǒng)下的槳葉尾渦結(jié)構(gòu)
    3.3 小結(jié)
4 鉻鐵礦液相氧化浸出濃堿體系的固液分離研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 材料與試劑
        4.1.2 實驗儀器與設備
        4.1.3 實驗方法
        4.1.4 分析方法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 浸出體系組成及反應渣粒度
        4.2.2 稀釋過濾效果
        4.2.3 離心分離效果
        4.2.4 保溫沉降效果
        4.2.5 三種固液分離方式效果對比
        4.2.6 沉降動力學研究
    4.3 小結(jié)
5 鹽酸-乙醇聯(lián)合溶解-還原法轉(zhuǎn)化鉻酸鋇中間體的研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 材料與試劑
        5.1.2 實驗儀器與設備
        5.1.3 實驗方法
        5.1.4 分析方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1單因素實驗
        5.2.2 響應曲面優(yōu)化鹽酸-乙醇聯(lián)合溶解-還原鉻酸鋇工藝
    5.3 小結(jié)
6 鉻鐵礦液相氧化法制備鉻鹽全流程工藝研究
    6.1 鉻鐵礦液相氧化浸出液中鋁的去除研究
        6.1.1 清水區(qū)的鋁含量對循環(huán)浸出過程的影響
        6.1.2 硅酸鈉除鋁
    6.2 鹽酸-乙醇聯(lián)合溶解-還原鉻酸鋇中間體的后續(xù)工藝補充
        6.2.1 不同乙醇用量對Cr(VI)的還原效果及反應后溶液p H的影響
        6.2.2 Cr(III)的沉淀轉(zhuǎn)化制備氫氧化鉻產(chǎn)品
        6.2.3 含鋇廢液的資源化利用
    6.3 鉻鹽產(chǎn)品及副產(chǎn)物的表征分析
        6.3.1 粒度分析
        6.3.2 XRD衍射分析
        6.3.3 表面形貌分析
    6.4 全流程工藝
    6.5 小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究創(chuàng)新點
    7.3 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3205593