發(fā)布時間：2020-08-12 00:20

【摘要】：鎵在高新技術(shù)領(lǐng)域應用廣泛,人們對鎵的需求日益增加。然而,鎵在地殼中的分布非常分散,通常以微量的形式伴生于鋁土礦和鉛鋅礦中。鋅冶煉渣中往往含有少量鎵,通常對其進行酸浸之后采取溶劑萃取的方法提取鎵,然而鋅礦渣中鎵的含量低,而鋅、銅、鐵等金屬離子含量高,導致萃取鎵的效果較差,同時因為使用大量的有機溶劑,造成環(huán)境污染。因此,如何綠色、高效地從鋅礦渣中分離回收鎵一直是研究的難點和熱點。以苯乙烯-二乙烯基苯大孔樹脂(HZ802)為載體,分別以仲壬基苯氧基乙酸(CA-100)和二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)作為萃取劑,制備出兩種溶劑浸漬樹脂(CA-100 SIRs和P204 SIRs),并分別以紅外分析、掃描電鏡和熱重分析對兩種樹脂進行了表征�？疾炝藘煞N浸漬樹脂在H_2SO_4體系中吸附分離Ga(Ⅲ)的性能;并將P204 SIRs用于提取鋅礦渣實際樣品中的鎵。靜態(tài)吸附實驗表明:在298 K時,CA-100 SIRs和P204 SIRs對Ga(Ⅲ)的最佳吸附pH值分別為3.20和1.87,對應Ga(Ⅲ)吸附量分別為18.37 mg/g和12.14mg/g;其中CA-100 SIRs對Ga(Ⅲ)的吸附平衡時間為14 h,其動力學吸附過程符合擬二級動力學模型;在Ga(Ⅲ)-Zn(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)-Al(Ⅲ)的多元混合體系中,CA-100SIRs對Ga(Ⅲ)有很好的選擇吸附性能。動態(tài)吸附實驗表明:低流速會使浸漬樹脂對Ga(Ⅲ)的吸附量增加,0.5 mol/L的硫酸可以將吸附在CA-100 SIRs上的Ga(Ⅲ)脫附下來。以動態(tài)吸附的方式考察P204 SIRs對模擬液中Ga(Ⅲ)的吸附性能:在Ga(Ⅲ)-Zn(Ⅱ)、Ga(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)和Ga(Ⅲ)-Fe(Ⅱ)的二元混合體系中,P204 SIRs能夠完全吸附Ga(Ⅲ),對干擾離子基本不吸附;在Ga(Ⅲ)-Zn(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)多元混合離子共存的狀態(tài)下,P204 SIRs對Ga(Ⅲ)表現(xiàn)出較好的吸附選擇性,其中吸附的鐵離子可以在脫附Ga(Ⅲ)之后,用3 mol/L的HCl進行脫附。以廣東某冶煉廠的鋅礦渣作為實際的應用體系,P204 SIRs為分離材料,通過浸出—還原Fe(Ⅲ)—調(diào)節(jié)pH—動態(tài)吸附—動態(tài)脫附等一系列流程工藝對鋅礦渣中的鎵進行吸附。
【學位授予單位】：魯東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X758;TF813
【圖文】：

國內(nèi)外學者不斷研究提高鎵的浸出率的方法，Wu過加入二氧化硫提高鎵的浸出率的方法（圖 1.4），單獨的硫酸浸6%的鋅、約 76%的鐵和約 71%的鎵，在二氧化硫-硫酸溶液中時，浸出率都有提高，分別達到 91%、96%和 91%。而其他因素，溫度的浸出結(jié)果的干擾較小。 等[45]人以鋅精煉廠廢渣作為原料，在硫酸體系中分為兩部浸出鎵(首先第一段使用低酸浸出，其中的干擾離子鋅和銅被大部分浸出溶，而鎵和鐵在殘渣中存留下來；在第二階段通過探究浸出時間，因素研究了鎵和鍺的回收率，其中 96%的鎵和 99%的鍺在 70 g/LO4)、溫度為 90 ℃，固液比為 1:10，浸出時間為 2 h 的條件下進行

魯東大學碩士學位論文第 3 章 CA-100 SIRs 在硫酸體系中吸附 Ga(II萃取主要集中在硫酸體系和鹽酸體系中，但是鹽酸揮發(fā)性較，考慮到后期礦渣的浸出也適合用硫酸浸出，因此，為了保持件，最終選擇在硫酸體系中研究浸漬樹脂對鎵的吸附性能。本基乙酸(CA-100)為萃取劑，苯乙烯-二乙烯基苯大孔吸附樹脂備 CA-100 SIRs，并探究該浸漬樹脂在硫酸體系中吸附 Ga(I材料表征電鏡表征.1 是對樹脂載體 HZ802 和制備的 CA-100 SIRs 的 SEM 表征，其中 3.1（a, a’）和 3.1（b, b’）分別代表 HZ802 和 CA-100 S

在此基礎(chǔ)上通過放大試驗，研究在一定規(guī)模的裝置下反應條件的變化規(guī)律，更加貼合實際工業(yè)應用的需要。因此，實驗室定制了直徑 4 cm，柱高 40 cm 的聚四氟乙烯管(見圖 3.13、圖 3.14)來做一個樹脂柱吸附的放大試驗。

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