【摘要】：針對錫鉛銻合金真空蒸餾過程中銻脫除效率相對較低的問題,開展了錫銻合金真空蒸餾分離的研究。本論文以錫銻合金真空蒸餾分離過程中各組元揮發(fā)規(guī)律為主要研究內(nèi)容,理論預測了錫銻合金深度脫銻的可行性；實驗測定了金屬錫、金屬銻以及錫銻合金在不同溫度和殘壓條件下的揮發(fā)速率；實驗探究了錫銻合金真空蒸餾過程中各組元相間分布規(guī)律,獲得了錫銻合金真空蒸餾分離最佳工藝條件,得到主要結論如下：(1)根據(jù)純物質(zhì)沸點、純物質(zhì)飽和蒸氣壓、錫銻合金分離系數(shù)及氣液相平衡成分圖等判據(jù),從熱力學角度論證了錫銻合金可以通過真空蒸餾的方法實現(xiàn)徹底分離。(2)測定了1000-1400℃、5-90Pa條件下金屬錫、金屬銻以及錫銻合金(Sn51.3%-Sb48.7%)的揮發(fā)速率。獲得了金屬錫的最大揮發(fā)速率與溫度的關系及臨界壓強與溫度的關系為：lgωSn-max*=510.35/T-3.5075, Pc=102.28-89314/T;金屬銻的最大揮發(fā)速率與溫度的關系及臨界壓強與溫度的關系為：lgωSb-max*=-2624/T-0.0449,Pc=58.36-50787/T;錫銻合金中各組元的最大揮發(fā)速率與溫度的關系為：lgωSn-max=-4641/T+0.3580; lgωSb-max=-3044/T+0.2644。實驗結果表明,銻的存在會提高錫的揮發(fā)速率而銻自身的揮發(fā)速率受到抑制,當溫度上升至1400℃時,錫銻合金中錫的存在不會影響銻的揮發(fā),錫銻合金揮發(fā)過程中組元間存在相互作用。(3)通過單因素實驗考查了錫銻合金(Sn51.3%-Sb48.7%)真空蒸餾分離過程中,蒸餾溫度、保溫時間、原料質(zhì)量(料層厚度)對液相錫含量及錫的直收率的影響。在單因素實驗基礎上,采用響應曲面法對錫銻合金真空蒸餾分離工藝進行優(yōu)化設計,獲得了液相錫含量及錫的直收率與因素之間的兩個數(shù)學回歸模型,經(jīng)方差分析驗證,數(shù)字模型與實驗數(shù)據(jù)吻合較好,能較好地預測實驗值。通過模型確定最佳工藝條件為：蒸餾溫度1258℃,保溫時間46min,原料質(zhì)量137g。在最佳工藝條件下進行驗證實驗,得到液相中錫含量為99.43%,錫的直收率為91.22%。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TF13;TF814

【參考文獻】

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本文編號：2747406