復(fù)雜高鎂低鎳硫化礦生物浸出液中鎳鎂的分離研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 19:15
復(fù)雜生物浸出液中,有價(jià)金屬離子濃度低而雜質(zhì)離子濃度高,且體系pH值較低,浸出液的這些特點(diǎn)給溶液分離帶來(lái)難題。常規(guī)的沉淀分離法會(huì)使有價(jià)金屬夾帶在沉淀物中,造成大量損失,增加成本。因此針對(duì)生物浸出液的特點(diǎn),開(kāi)展高效、低成本分離方法的研究尤為必要。本文針對(duì)老撾復(fù)雜低品位硫化鎳礦生物浸出液體系中雜質(zhì)鎂離子濃度數(shù)十倍于有價(jià)金屬鎳離子的特點(diǎn),開(kāi)展了在低pH值條件下,沉淀除鐵,利用離子交換法富集鎳離子并提高鎳鎂比及萃取法提取鎳離子的實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了探討。通過(guò)分析4種樹(shù)脂對(duì)鎳鎂混合溶液的吸附性能,樹(shù)脂CN-27對(duì)鎳具有較高的選擇性系數(shù),對(duì)混合溶液中的鎳鎂離子吸附質(zhì)量比為1:10,小于原液中的1:50,可以有效富集鎳離子并從浸出液中分離出部分鎂離子。在樹(shù)脂解吸階段,由于鎳離子的解吸酸度大于鎂離子的解吸酸度,依靠不同酸度解吸可以進(jìn)一步將溶液中的鎂離子濃度降低。樹(shù)脂CN-27對(duì)鎳離子的穿透交換容量為0.487mmol/g樹(shù)脂(0.613mmol/ml樹(shù)脂),飽和交換容量為0.515mmol/g樹(shù)脂(0.648mmol/ml樹(shù)脂);對(duì)鎂離子的飽和交換容量為0.262mmol/g樹(shù)脂(0.323mm...
【文章來(lái)源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 微生物浸出液的特點(diǎn)
1.2 高鎂低鎳硫化礦的一些除鎂降鎂措施
1.2.1 硫化鎳礦的浮選與硫酸預(yù)浸出除鎂
1.2.2 細(xì)菌耐鎂離子馴化
1.3 常用的分離方法及研究現(xiàn)狀
1.3.1 沉淀法
1.3.2 離子交換法
1.3.3 溶劑萃取法
1.3.4 液膜法
1.3.5 膜分離法
1.3.6 分子印跡法
1.3.7 吸附法
1.3.8 其他方法
1.3.9 分離方法比較
1.4 本研究的目的意義及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 料液
2.1.2 離子交換樹(shù)脂
2.1.3 萃取劑
2.1.4 試劑及儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 靜態(tài)法離子交換實(shí)驗(yàn)
2.2.2 小型離子交換柱的離子交換實(shí)驗(yàn)
2.2.3 鎳鎂萃取分離實(shí)驗(yàn)
2.2.4 菌種培養(yǎng)
2.2.5 分析方法
3 離子交換樹(shù)脂的選擇
3.1 樹(shù)脂對(duì)鎳鎂混合溶液的吸附性能研究
3.1.1 不同樹(shù)脂對(duì)鎳鎂混合溶液的吸附性能
3.1.2 S930和CN-27樹(shù)脂對(duì)鎳離子吸附性能進(jìn)一步研究
3.2 不同因素對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.1 初始pH值對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.2 交換時(shí)間對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.3 鎳鎂離子濃度比對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.4 流速對(duì)樹(shù)脂吸附鎳離子的影響
3.3 本章小結(jié)
4 離子交換法初步分離鎳鎂并富集鎳的研究
4.1 樹(shù)脂CN-27的表征
4.1.1 比表面積測(cè)定
4.1.2 掃描電鏡和能譜分析(SEM-EDAX)
4.2 小型離子交換柱中鎳鎂離子的交換洗脫實(shí)驗(yàn)
4.2.1 非梯度酸解吸實(shí)驗(yàn)
4.2.2 梯度酸解吸實(shí)驗(yàn)
4.3 小型離子交換柱工作交換容量的測(cè)定和鎳離子的濃縮實(shí)驗(yàn)
4.3.1 小型離子交換柱穿透交換容量的測(cè)定和鎳離子的濃縮實(shí)驗(yàn)
4.3.2 小型離子交換柱飽和交換容量的測(cè)定和飽和解吸曲線的繪制
4.4 細(xì)菌濃度對(duì)樹(shù)脂吸附能力的影響
4.5 本章小結(jié)
5 溶劑萃取法分離鎳鎂的研究
5.1 實(shí)際溶液探索實(shí)驗(yàn)
5.2 未皂化萃取劑萃取單組分溶液的研究
5.2.1 萃取劑種類(lèi)和初始pH值對(duì)萃取鎂的影響
5.2.2 萃取劑種類(lèi)和初始pH值對(duì)萃取鎳的影響
5.3 皂化萃取劑萃取單組分溶液的研究
5.3.1 溶液初始pH值對(duì)皂化后P_(204)萃取鎳鎂離子的影響
5.3.2 溶液初始pH值對(duì)皂化后P_(507)萃取鎳鎂離子的影響
5.3.3 萃取劑皂化率對(duì)鎳鎂離子萃取率的影響
5.3.4 單組分溶液中鎳鎂離子濃度對(duì)各自萃取率的影響
5.4 不同濃度組合對(duì)混合溶液中鎳鎂的萃取率影響
5.5 萃取劑Versatic10對(duì)鎳鎂的分離研究
5.5.1 平衡pH值對(duì)Versatic10萃取鎳鎂離子的影響
5.5.2 皂化率對(duì)Versatic10萃取鎳鎂離子的影響
5.5.3 相比對(duì)Versatic10萃取鎳鎂離子的影響
5.5.4 硫酸濃度對(duì)Versatic10反萃的影響
5.6 萃取劑Cyanex301對(duì)鎳鎂的分離研究
5.6.1 溶液初始pH值對(duì)Cyanex301萃取鎳鎂離子的影響
5.6.2 酸度和溫度對(duì)Cyanex301反萃的影響
5.7 本章小結(jié)
6 實(shí)際溶液鎳鎂分離的研究
6.1 浸出液沉淀除鐵
6.2 除鐵后液離子交換富集并除雜
6.3 交后液萃取分離鎳鎂
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]選擇性浸出硫化鎳精礦中的鎂[J]. 盧蘇君,楊粉娟,馬天飛,豆銀麗. 有色金屬(冶煉部分). 2013(07)
[2]銅鎳多金屬硫化礦生物浸出研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 楊曉龍,溫建康,武彪. 稀有金屬. 2012(05)
[3]脫除硫酸錳溶液中雜質(zhì)鎂的研究[J]. 楊超,王文磊,曾德文,陽(yáng)海棠,陳聰,陳啟元. 有色金屬(冶煉部分). 2012(08)
[4]銅鎳硫化礦浮選過(guò)程中MgO脈石礦物的抑制途徑探析[J]. 張亞輝,孟凡東,孫傳堯. 礦冶. 2012(02)
[5]低濃度鈷溶液除鐵、鈣、鎂和P204深度除雜工藝研究[J]. 胡威,黃興遠(yuǎn),李小理. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2011(03)
[6]D113樹(shù)脂對(duì)鎂離子的交換特性[J]. 謝英惠,馬廣超,劉佳. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[7]改性層狀結(jié)晶硅酸鈉對(duì)鈣鎂離子交換的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 耿衛(wèi)東,楊雪靜,楊亞玲. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2011(02)
[8]萃取-反萃法綜合回收磷礦浮選尾礦中磷和鎂[J]. 黃芳,王華,李軍旗,陳義,楊書(shū)懷. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(04)
[9]電解金屬錳合格液中錳鎂的萃取分離研究[J]. 何賓賓,梁玉軍,楊超,田熙科,皮振邦. 中國(guó)錳業(yè). 2010(01)
[10]DNNSA反膠團(tuán)溶液凈化磷酸中鎂的研究[J]. 徐碧,劉代俊,余靜,曹艷,梁如剛. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(04)
博士論文
[1]金川高鎂型低品位硫化鎳礦生物浸出的應(yīng)用基礎(chǔ)與技術(shù)研究[D]. 甄世杰.中南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高鎂型低品位鎳硫化礦的柱浸和堆浸研究[D]. Maurice A. Campbell.中南大學(xué) 2009
[2]從低品位礦堆浸液中分離回收銅鎳[D]. 孫召明.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3420594
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 微生物浸出液的特點(diǎn)
1.2 高鎂低鎳硫化礦的一些除鎂降鎂措施
1.2.1 硫化鎳礦的浮選與硫酸預(yù)浸出除鎂
1.2.2 細(xì)菌耐鎂離子馴化
1.3 常用的分離方法及研究現(xiàn)狀
1.3.1 沉淀法
1.3.2 離子交換法
1.3.3 溶劑萃取法
1.3.4 液膜法
1.3.5 膜分離法
1.3.6 分子印跡法
1.3.7 吸附法
1.3.8 其他方法
1.3.9 分離方法比較
1.4 本研究的目的意義及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 料液
2.1.2 離子交換樹(shù)脂
2.1.3 萃取劑
2.1.4 試劑及儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 靜態(tài)法離子交換實(shí)驗(yàn)
2.2.2 小型離子交換柱的離子交換實(shí)驗(yàn)
2.2.3 鎳鎂萃取分離實(shí)驗(yàn)
2.2.4 菌種培養(yǎng)
2.2.5 分析方法
3 離子交換樹(shù)脂的選擇
3.1 樹(shù)脂對(duì)鎳鎂混合溶液的吸附性能研究
3.1.1 不同樹(shù)脂對(duì)鎳鎂混合溶液的吸附性能
3.1.2 S930和CN-27樹(shù)脂對(duì)鎳離子吸附性能進(jìn)一步研究
3.2 不同因素對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.1 初始pH值對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.2 交換時(shí)間對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.3 鎳鎂離子濃度比對(duì)樹(shù)脂吸附鎳鎂離子的影響
3.2.4 流速對(duì)樹(shù)脂吸附鎳離子的影響
3.3 本章小結(jié)
4 離子交換法初步分離鎳鎂并富集鎳的研究
4.1 樹(shù)脂CN-27的表征
4.1.1 比表面積測(cè)定
4.1.2 掃描電鏡和能譜分析(SEM-EDAX)
4.2 小型離子交換柱中鎳鎂離子的交換洗脫實(shí)驗(yàn)
4.2.1 非梯度酸解吸實(shí)驗(yàn)
4.2.2 梯度酸解吸實(shí)驗(yàn)
4.3 小型離子交換柱工作交換容量的測(cè)定和鎳離子的濃縮實(shí)驗(yàn)
4.3.1 小型離子交換柱穿透交換容量的測(cè)定和鎳離子的濃縮實(shí)驗(yàn)
4.3.2 小型離子交換柱飽和交換容量的測(cè)定和飽和解吸曲線的繪制
4.4 細(xì)菌濃度對(duì)樹(shù)脂吸附能力的影響
4.5 本章小結(jié)
5 溶劑萃取法分離鎳鎂的研究
5.1 實(shí)際溶液探索實(shí)驗(yàn)
5.2 未皂化萃取劑萃取單組分溶液的研究
5.2.1 萃取劑種類(lèi)和初始pH值對(duì)萃取鎂的影響
5.2.2 萃取劑種類(lèi)和初始pH值對(duì)萃取鎳的影響
5.3 皂化萃取劑萃取單組分溶液的研究
5.3.1 溶液初始pH值對(duì)皂化后P_(204)萃取鎳鎂離子的影響
5.3.2 溶液初始pH值對(duì)皂化后P_(507)萃取鎳鎂離子的影響
5.3.3 萃取劑皂化率對(duì)鎳鎂離子萃取率的影響
5.3.4 單組分溶液中鎳鎂離子濃度對(duì)各自萃取率的影響
5.4 不同濃度組合對(duì)混合溶液中鎳鎂的萃取率影響
5.5 萃取劑Versatic10對(duì)鎳鎂的分離研究
5.5.1 平衡pH值對(duì)Versatic10萃取鎳鎂離子的影響
5.5.2 皂化率對(duì)Versatic10萃取鎳鎂離子的影響
5.5.3 相比對(duì)Versatic10萃取鎳鎂離子的影響
5.5.4 硫酸濃度對(duì)Versatic10反萃的影響
5.6 萃取劑Cyanex301對(duì)鎳鎂的分離研究
5.6.1 溶液初始pH值對(duì)Cyanex301萃取鎳鎂離子的影響
5.6.2 酸度和溫度對(duì)Cyanex301反萃的影響
5.7 本章小結(jié)
6 實(shí)際溶液鎳鎂分離的研究
6.1 浸出液沉淀除鐵
6.2 除鐵后液離子交換富集并除雜
6.3 交后液萃取分離鎳鎂
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]選擇性浸出硫化鎳精礦中的鎂[J]. 盧蘇君,楊粉娟,馬天飛,豆銀麗. 有色金屬(冶煉部分). 2013(07)
[2]銅鎳多金屬硫化礦生物浸出研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 楊曉龍,溫建康,武彪. 稀有金屬. 2012(05)
[3]脫除硫酸錳溶液中雜質(zhì)鎂的研究[J]. 楊超,王文磊,曾德文,陽(yáng)海棠,陳聰,陳啟元. 有色金屬(冶煉部分). 2012(08)
[4]銅鎳硫化礦浮選過(guò)程中MgO脈石礦物的抑制途徑探析[J]. 張亞輝,孟凡東,孫傳堯. 礦冶. 2012(02)
[5]低濃度鈷溶液除鐵、鈣、鎂和P204深度除雜工藝研究[J]. 胡威,黃興遠(yuǎn),李小理. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2011(03)
[6]D113樹(shù)脂對(duì)鎂離子的交換特性[J]. 謝英惠,馬廣超,劉佳. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[7]改性層狀結(jié)晶硅酸鈉對(duì)鈣鎂離子交換的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 耿衛(wèi)東,楊雪靜,楊亞玲. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2011(02)
[8]萃取-反萃法綜合回收磷礦浮選尾礦中磷和鎂[J]. 黃芳,王華,李軍旗,陳義,楊書(shū)懷. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(04)
[9]電解金屬錳合格液中錳鎂的萃取分離研究[J]. 何賓賓,梁玉軍,楊超,田熙科,皮振邦. 中國(guó)錳業(yè). 2010(01)
[10]DNNSA反膠團(tuán)溶液凈化磷酸中鎂的研究[J]. 徐碧,劉代俊,余靜,曹艷,梁如剛. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(04)
博士論文
[1]金川高鎂型低品位硫化鎳礦生物浸出的應(yīng)用基礎(chǔ)與技術(shù)研究[D]. 甄世杰.中南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高鎂型低品位鎳硫化礦的柱浸和堆浸研究[D]. Maurice A. Campbell.中南大學(xué) 2009
[2]從低品位礦堆浸液中分離回收銅鎳[D]. 孫召明.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3420594
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