發(fā)布時(shí)間：2020-04-26 14:30

【摘要】：鋰及其化合物是重要的化工材料,普遍用于電池行業(yè)、玻璃行業(yè)、陶瓷行業(yè)、鋁工業(yè)、制冷劑、潤(rùn)滑劑、廣電業(yè)及核工業(yè)等新興領(lǐng)域。近年來隨著鋰戰(zhàn)略地位的凸顯,鋰資源受到世界各國(guó)的關(guān)注。鋰具有極高的應(yīng)用價(jià)值,然而鋰的自然儲(chǔ)量十分有限,難以滿足我國(guó)對(duì)鋰的巨大需求,長(zhǎng)期以來產(chǎn)品鋰及其化合物都供應(yīng)緊張。因此,鋰及其相關(guān)化合物的制備就顯得尤為重要。目前我國(guó)排放量最大的工業(yè)廢渣之一是粉煤灰,每年的排放量達(dá)到幾億噸以上,大量匯聚的粉煤灰不但會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,甚至可能污染地下水。因此,粉煤灰的綜合利用越來越受到世界各地的重視。近期,有研究者發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)格爾煤田和平朔礦區(qū)煤中鋰的伴生礦物超常富集并且達(dá)到伴生鋰礦工業(yè)品位,煤中伴生鋰礦也成為各大學(xué)者的研究熱點(diǎn),從粉煤灰中提取鋰的研究也得到了大家的關(guān)注。由此可見,綜合利用粉煤灰,實(shí)現(xiàn)粉煤灰的資源化、精細(xì)化利用,不僅可以降低成本,實(shí)現(xiàn)廢棄資源再利用,還可以降低對(duì)生態(tài)的影響程度,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。本文以平朔礦區(qū)脫硅粉煤灰和碳酸鈉為原料進(jìn)行研究,探討粉煤灰溶出試驗(yàn)中各因素對(duì)鋰溶出率的影響,旨在提高鋰的溶出率的同時(shí)達(dá)到節(jié)省能源和降低消耗的目的。首先對(duì)脫硅粉煤灰中各氧化物的化學(xué)組成、物相形態(tài)等進(jìn)行測(cè)定分析,從而確定粉煤灰溶出鋰的實(shí)驗(yàn)方法。在考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和高溶出率的情況下,采用以下提取方案:堿法燒結(jié)-稀堿溶出。通過單因素以及正交實(shí)驗(yàn),考查焙燒過程和溶出過程中各因素對(duì)鋰溶出率的影響,最終確定焙燒過程和溶出過程的最佳工藝條件:(1)焙燒過程:粉煤灰、碳酸鈉和碳酸鈣的質(zhì)量配比1.0:0.8:1.0,焙燒溫度為1200℃,焙燒時(shí)間為80 min。此實(shí)驗(yàn)條件下,鋰的溶出率為58.49%。(2)溶出過程:2.0 L 8%的碳酸鈉溶液在150℃的條件下浸取40 min,此條件下,鋰的溶出率達(dá)到61.52%。(3)在碳酸鈉沉鋰工藝中最終得到純度為95.67%的碳酸鋰,最終的產(chǎn)率為36.56%。
【圖文】：

合物才能與水慢慢反應(yīng)，生成 LiOH，與 KOH、NaOH 的堿性相比較弱。大多形成的鹽類（LiF、Li2CO3、Li3PO4）在水中的溶解度都較小，，而鉀鹽和鈉鹽很大。雖然鋰元素是第一族元素，但是其化學(xué)性質(zhì)與堿土金屬中的鎂相似，其同族元素差異很大。在潮濕空氣中單質(zhì)鋰會(huì)迅速與空氣中的某些物質(zhì)發(fā)生，失去金屬光澤，形成 Li3N、LiOH 和 Li2CO3的混合物并且覆蓋在表面。所放鋰的介質(zhì)必須是石蠟油、凡士林和精制煤油，或者還可以存放在充氬密封中。鋰很軟，可用小刀切割。鋰離子能夠發(fā)生焰色反應(yīng)，使火焰變成洋紅色以使用火焰光度計(jì)檢測(cè)。.2.2 鋰及其化合物的應(yīng)用鋰屬于有色金屬，在世界有色金屬市場(chǎng)上，鋰的產(chǎn)量相對(duì)于其他有色金屬并不算多。盡管如此，在應(yīng)用范圍方面鋰與其他有色金屬相比的卻寬廣的多 1-1 是鋰的具體應(yīng)用領(lǐng)域。

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文的組成和含量。本實(shí)驗(yàn)所用脫硅粉煤灰的 X-射線衍射分析圖如下圖 3-2 所示：脫完硅后的灰主要以硅酸鋁（Al2O3·SiO2）和莫來石（3Al2O3·2 SiO2）為主的玻璃體結(jié)構(gòu)且粉煤灰在高溫冷卻形成微珠的過程中，微觀上形成短程表示式為 3SiO2·2Al2莫來石晶相，而其長(zhǎng)程分布是十分無序的玻璃態(tài)[88,89]，本文更傾向于將粉煤灰為含 Al-O 和 Si-O 多面體的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即以一種復(fù)雜復(fù)合氧化物形式存.7 脫硅粉煤灰 SEM/EDS 圖譜分析(a) (b)
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF826.3;X75

【參考文獻(xiàn)】

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1 秦身鈞;高康;陸青鋒;侯曉琪;代紅;;煤中鋰的研究進(jìn)展[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2015年S1期

2 侯永茹;李彥恒;代紅;侯曉琪;;用吸附法從粉煤灰堿性溶液里提取鋰[J];粉煤灰綜合利用;2015年03期

3 代紅;李彥恒;侯曉琪;侯永茹;;粉煤灰碳酸鈉燒結(jié)工藝中影響鋰浸出率因素的研究[J];有色金屬(冶煉部分);2015年04期

4 侯曉琪;李彥恒;代紅;侯永茹;;從粉煤灰中浸出鋰的工藝研究[J];河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

5 劉幫軍;林明月;;寧武煤田平朔礦區(qū)9號(hào)煤中鋰的富集機(jī)理[J];地質(zhì)與勘探;2014年06期

6 田野;楊剛;;濕排粉煤灰的烘干處理工藝[J];建材技術(shù)與應(yīng)用;2012年09期

7 楊晶晶;秦身鈞;張健雅;張勇;;鋰提取方法研究進(jìn)展與展望[J];化工礦物與加工;2012年06期

8 荊富;伊茂森;張忠溫;饒拴民;;粉煤灰提取白炭黑和氧化鋁的研究[J];中國(guó)工程科學(xué);2012年02期

9 高峰;鄭綿平;乜貞;劉建華;宋彭生;;鹽湖鹵水鋰資源及其開發(fā)進(jìn)展[J];地球?qū)W報(bào);2011年04期

10 孫建衛(wèi);劉海增;閔凡飛;;粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀[J];潔凈煤技術(shù);2011年01期

本文編號(hào)：2641595