高濃度含錳廢水主要來源于金屬錳生產(chǎn)過程,并造成了資源的極大浪費和嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,為解決傳統(tǒng)金屬錳生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度含錳廢水問題,通過水處理和冶金學(xué)科的交叉,利用離子交換膜優(yōu)異的選擇透過性,結(jié)合廢水特點,設(shè)計出單膜雙室電解回收工藝和雙膜三室電解回收工藝兩種同槽電解處理高濃度含錳廢水技術(shù)方案,在實現(xiàn)處理高濃度含錳廢水的同時,實現(xiàn)錳產(chǎn)品回收,通過實驗探究對比兩者的優(yōu)缺點,最終確定最佳的回收工藝及其運行條件。本次課題研究以中性MnSO₄-（NH₄）₂SO₄-H₂O電解液體系為實驗對象,用雙膜三室和單膜雙室兩種電解回收工藝進(jìn)行對比實驗,進(jìn)行理論分析和試驗?zāi)M,初步利用單因素分析進(jìn)行實驗研究,分別以陰陽極產(chǎn)品產(chǎn)量、電流效率、電解能耗等為評價指標(biāo),研究了陰極Mn²⁺濃度、陰極極板材質(zhì)、陰極電流密度、電解液溫度、電解液pH、及添加劑SeO₂濃度和陽極溫度、硫酸富集濃度、陽極電流密度、陽極極板材質(zhì)等因素對不同電解工藝電解工況的影響,初步確定了陰陽極... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

019年全球金屬錳消耗分布圖

同槽電解處理高濃度含錳廢水技術(shù)工藝圖1.2酸浸電解濕法生產(chǎn)金屬錳工藝流程圖Figure1.2Processflowchartofmanganesemetalproductionbyacidleachingandelectrolyticwetprocess利用酸浸錳礦石的方法制得電解中性液。通過電解分離制得錳產(chǎn)品。傳統(tǒng)電解法由于電解前期需使用大量氨水調(diào)節(jié)電解液pH，整個操作過程造成嚴(yán)重的氨氣污染，并且產(chǎn)生大量硫銨渣，電解過程陽極板還會產(chǎn)生副產(chǎn)物陽極泥。與國家大力提倡的清潔生產(chǎn)不符。對陽極泥進(jìn)行分析可知，陽極泥中含有大量錳和鉛以及其他元素，陽極泥的處理過程投入高，效果不好，導(dǎo)致對陽極泥的處理滯后于生產(chǎn)。造成資源的極大浪費[13-15]。傳統(tǒng)的二氧化錳制備有還原焙燒法、微波焙燒法、微生物浸出法、以及電解法[16-19]。傳統(tǒng)還原焙燒工藝，即二氧化錳礦石經(jīng)過碳燒工藝還原為氧化錳（MnO）和二氧化碳(CO2)，其發(fā)生的反應(yīng)為：2MnO2+C→2MnO+CO2（1-1）此方法在制備MnO2過程中，能耗高、熱效率較低，不但勞動強度大，而且產(chǎn)生大量煙塵嚴(yán)重污染環(huán)境，逐漸被淘汰掉了。微波焙燒法將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能促進(jìn)分子運動，根據(jù)物質(zhì)對不同波長的選擇吸收，進(jìn)行選擇加熱，整個過程無噪音污染、較傳統(tǒng)方式極大改善了工人勞動環(huán)境。但是在經(jīng)濟(jì)投入巨大，且該工藝還未完全成熟，距離大規(guī)模生產(chǎn)還有一段距離[19]。-4-

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文比，針對不同影響電解過程的因素進(jìn)行探究分析，并結(jié)合實際情況確定最佳的電解回收工藝。1.5.2本課題研究的主要內(nèi)容及技術(shù)原理利用離子交換膜的選擇透過性，結(jié)合當(dāng)前金屬錳生產(chǎn)工藝及其產(chǎn)生廢水特點，借鑒王三反等[58-62]提出的“一種膜法金屬氯化物電積精煉生產(chǎn)方法”。即通過離子交換膜將電解槽分為不同格室，得到電解產(chǎn)品的同時得到高濃度副產(chǎn)品。受膜法金屬氯化物電積精煉生產(chǎn)方法結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，利用離子交換膜組合工藝處理高濃度含錳廢液，提出利用一張離子交換膜的單膜雙室結(jié)構(gòu)回收工藝和兩張離子交換膜的雙膜三室結(jié)構(gòu)回收工藝兩種對比工藝，將電解金屬錳和電解二氧化錳工藝結(jié)合聯(lián)用，實現(xiàn)處理高濃度含錳廢水的同時回收金屬錳和二氧化錳，并實現(xiàn)硫酸回收利用的目的。其工藝原理如圖1.3、1.4：圖1.3同槽電解單膜雙室技術(shù)原理圖Figure1.3Technicalschematicdiagramofsinglemembranedoublechamberinthesamecell-9-

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3053867