銅基三元合金真空蒸餾氣-液相平衡實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 03:56
由于銅礦產(chǎn)資源的緊缺和大量含銅廢料的堆積,有效地回收利用銅二次資源,對(duì)于減少礦產(chǎn)的消耗和降低環(huán)境污染具有重要意義。真空冶金技術(shù)憑借效率高、無(wú)污染、金屬回收率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于二次資源的回收和金屬的分離與提純。針對(duì)真空蒸餾技術(shù)分離粗銅時(shí)遇到合金形成共沸不能有效分離情況,本文開(kāi)展如下研究:根據(jù)氣-液相平衡(VLE)理論,采用Wilson方程預(yù)測(cè)了Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-Sn二元合金組元活度,并推廣到Cu-Bi-Sb和Cu-Bi-Sn三元體系;計(jì)算了真空條件下Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-Sn二元合金及Cu-Bi-Sb、Cu-Bi-Sn三元合金的氣-液相圖;基于VLE理論和共沸理論,對(duì)銅基二元合金和三元合金共沸點(diǎn)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè);完成了銅基二元以及三元合金真空蒸餾氣-液相平衡的實(shí)驗(yàn)研究,測(cè)定了10 Pa條件下的VLE數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明:Cu-Bi二元合金預(yù)測(cè)的VLE相圖與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,Cu-Bi合金通過(guò)真空蒸餾可以很好地分離,單次蒸餾即可在液相中收集到較純的Cu,在氣相中收集到Bi;Cu-Sb二元合金預(yù)測(cè)的VLE相圖與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)不一致,主要因?yàn)镃u與Sb之間有很強(qiáng)的作用力,形成...
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)銅的終端消費(fèi)領(lǐng)域分布
第一章緒論11液相成分聯(lián)系起來(lái),實(shí)際上是用逸度系數(shù)對(duì)氣相非理想性進(jìn)行修正,用活度系數(shù)對(duì)溶液的非理想性進(jìn)行修正:vvoliiiiiiifyPxff(1.3)其中,i為液相中組元i的活度系數(shù);oif標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的逸度。1.3.2VLE相圖相圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制而成的表示相平衡系統(tǒng)的各平衡相的組成濃度與溫度、壓力相互關(guān)系的幾何圖形,相圖是一種熱力學(xué)狀態(tài)圖。圖1.2為幾種常見(jiàn)類(lèi)型的二元系VLE相圖。圖1.2二元系VLE相圖的分類(lèi)Fig.1.2Classificationofvapor-liquidequilibriumofbinarysystems.對(duì)于二元系氣-液相平衡相圖,根據(jù)吉布斯提出的相律:FCP2,其中C為獨(dú)立組元數(shù),P為相數(shù),2代表外平衡的兩個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)溫度和壓力,F(xiàn)為描述一個(gè)相系統(tǒng)所需獨(dú)立強(qiáng)度性質(zhì)的數(shù)目。相律揭示了相平衡體系內(nèi)自由度的一般規(guī)
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文24極大值總是相當(dāng)于壓力的極小值,溫度的極小值總是相當(dāng)于壓力的極大值。也就是說(shuō)當(dāng)系統(tǒng)形成共沸時(shí),系統(tǒng)需達(dá)到氣-液相平衡狀態(tài)。這一定律不僅適用于二元系混合物,對(duì)于多元系混合物體系也適用。對(duì)于二元系均相共沸物,共沸的形成是由于溶液系統(tǒng)與其理想性有偏差的結(jié)果。圖2.2給出了幾種不同類(lèi)型的二元共沸體系相圖。圖2.2不同類(lèi)型的二元共沸體系的y-x,P-x,T-x相圖:I.均相最低共沸點(diǎn)共沸物;II.非均相最低共沸點(diǎn)共沸物;III.均相最高共沸點(diǎn)共沸物;IV.復(fù)雜的非均相最低共沸點(diǎn)共沸物;V.雙共沸Fig.2.2y-x,P-x,T-xdiagramsforthedifferenttypesofbinaryazeotropes:I.homogeneoustemperatureminimumazeotrope;II.heterogeneoustemperatureminimumazeotrope;III.homogeneoustemperaturemaximumazeotrope;IV.homogeneoustemperatureminimumazeotropeinaheterogeneoussystem;V.doubleazeotrope.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球銅礦資源分布[J]. 江少卿. 世界有色金屬. 2018(02)
[2]真空蒸餾法回收鉛銻合金中鉛和銻的研究[J]. 徐俊杰,許帥,孔令鑫,楊斌,戴永年. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]特殊精餾技術(shù)[J]. 張?jiān)诖?王續(xù)寶. 山東化工. 2017(07)
[4]粗金真空蒸餾脫除銀鋅銅的研究[J]. 張丁川,鄧勇,楊斌,戴永年,徐寶強(qiáng). 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]銅鋅鎳二次資源真空蒸餾脫除鋅的研究[J]. 李瑋,周岳珍,劉大春,伊家飛,盧勇,楊興衛(wèi). 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]鉛銻合金的真空蒸餾實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋冰宜,蔣文龍,楊斌,徐寶強(qiáng). 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]真空條件下含砷銻復(fù)雜銅鎳合金中元素As,Sb的蒸發(fā)規(guī)律的研究[J]. 伊家飛,劉大春,楊斌,熊恒,孔令鑫,戴永年. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]藝術(shù)鑄造類(lèi)產(chǎn)品中銅合金的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 嚴(yán)高闖. 特種鑄造及有色合金. 2014(10)
[9]分子相互作用體積模型在真空蒸餾分離Pb-Bi二元合金中的應(yīng)用[J]. 伊家飛,劉大春,楊斌,孔令鑫,戴永年. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(07)
[10]某含金銅廢石資源化利用試驗(yàn)研究[J]. 林鴻漢. 黃金科學(xué)技術(shù). 2014(03)
本文編號(hào):3292075
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)銅的終端消費(fèi)領(lǐng)域分布
第一章緒論11液相成分聯(lián)系起來(lái),實(shí)際上是用逸度系數(shù)對(duì)氣相非理想性進(jìn)行修正,用活度系數(shù)對(duì)溶液的非理想性進(jìn)行修正:vvoliiiiiiifyPxff(1.3)其中,i為液相中組元i的活度系數(shù);oif標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的逸度。1.3.2VLE相圖相圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制而成的表示相平衡系統(tǒng)的各平衡相的組成濃度與溫度、壓力相互關(guān)系的幾何圖形,相圖是一種熱力學(xué)狀態(tài)圖。圖1.2為幾種常見(jiàn)類(lèi)型的二元系VLE相圖。圖1.2二元系VLE相圖的分類(lèi)Fig.1.2Classificationofvapor-liquidequilibriumofbinarysystems.對(duì)于二元系氣-液相平衡相圖,根據(jù)吉布斯提出的相律:FCP2,其中C為獨(dú)立組元數(shù),P為相數(shù),2代表外平衡的兩個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)溫度和壓力,F(xiàn)為描述一個(gè)相系統(tǒng)所需獨(dú)立強(qiáng)度性質(zhì)的數(shù)目。相律揭示了相平衡體系內(nèi)自由度的一般規(guī)
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文24極大值總是相當(dāng)于壓力的極小值,溫度的極小值總是相當(dāng)于壓力的極大值。也就是說(shuō)當(dāng)系統(tǒng)形成共沸時(shí),系統(tǒng)需達(dá)到氣-液相平衡狀態(tài)。這一定律不僅適用于二元系混合物,對(duì)于多元系混合物體系也適用。對(duì)于二元系均相共沸物,共沸的形成是由于溶液系統(tǒng)與其理想性有偏差的結(jié)果。圖2.2給出了幾種不同類(lèi)型的二元共沸體系相圖。圖2.2不同類(lèi)型的二元共沸體系的y-x,P-x,T-x相圖:I.均相最低共沸點(diǎn)共沸物;II.非均相最低共沸點(diǎn)共沸物;III.均相最高共沸點(diǎn)共沸物;IV.復(fù)雜的非均相最低共沸點(diǎn)共沸物;V.雙共沸Fig.2.2y-x,P-x,T-xdiagramsforthedifferenttypesofbinaryazeotropes:I.homogeneoustemperatureminimumazeotrope;II.heterogeneoustemperatureminimumazeotrope;III.homogeneoustemperaturemaximumazeotrope;IV.homogeneoustemperatureminimumazeotropeinaheterogeneoussystem;V.doubleazeotrope.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球銅礦資源分布[J]. 江少卿. 世界有色金屬. 2018(02)
[2]真空蒸餾法回收鉛銻合金中鉛和銻的研究[J]. 徐俊杰,許帥,孔令鑫,楊斌,戴永年. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]特殊精餾技術(shù)[J]. 張?jiān)诖?王續(xù)寶. 山東化工. 2017(07)
[4]粗金真空蒸餾脫除銀鋅銅的研究[J]. 張丁川,鄧勇,楊斌,戴永年,徐寶強(qiáng). 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]銅鋅鎳二次資源真空蒸餾脫除鋅的研究[J]. 李瑋,周岳珍,劉大春,伊家飛,盧勇,楊興衛(wèi). 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]鉛銻合金的真空蒸餾實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋冰宜,蔣文龍,楊斌,徐寶強(qiáng). 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]真空條件下含砷銻復(fù)雜銅鎳合金中元素As,Sb的蒸發(fā)規(guī)律的研究[J]. 伊家飛,劉大春,楊斌,熊恒,孔令鑫,戴永年. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]藝術(shù)鑄造類(lèi)產(chǎn)品中銅合金的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 嚴(yán)高闖. 特種鑄造及有色合金. 2014(10)
[9]分子相互作用體積模型在真空蒸餾分離Pb-Bi二元合金中的應(yīng)用[J]. 伊家飛,劉大春,楊斌,孔令鑫,戴永年. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(07)
[10]某含金銅廢石資源化利用試驗(yàn)研究[J]. 林鴻漢. 黃金科學(xué)技術(shù). 2014(03)
本文編號(hào):3292075
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