響應(yīng)曲面法優(yōu)化MgO沉淀離子型稀土礦浸出液工藝
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 22:02
為了對(duì)離子型稀土礦的浸出液進(jìn)行探究,使用MgO作為稀土沉淀劑,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)曲面分析法及Box-Behnken的設(shè)計(jì)原理,在三因素三水平上建立了MgO沉淀離子型稀土礦浸出液的二次多項(xiàng)數(shù)學(xué)模型,并以反應(yīng)生成的沉淀物中RE(OH)3含量和RE沉淀率作響應(yīng)值,探究了鎂與稀土的摩爾比、 MgO料漿加料速度和其中的MgO的質(zhì)量占比對(duì)MgO沉淀離子型稀土礦浸出液的影響。結(jié)果表明, MgO沉淀離子型稀土礦浸出液的優(yōu)化反應(yīng)條件為:鎂與稀土的摩爾比為3,加料速度為2 r·min-1, MgO質(zhì)量占比為0.5%。該條件下,模型預(yù)測(cè)的沉淀物中RE(OH)3含量為86.84%, RE沉淀率為97.43%,實(shí)驗(yàn)實(shí)際值為沉淀物中RE(OH)3含量為85.9%, RE沉淀率為97.51%,兩者誤差較小,方案可信。
【文章來(lái)源】:中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2020,38(05)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
Y1實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值分析圖
模型的決定系數(shù)R2=0.9234, 調(diào)整決定系數(shù)R adj 2 =0.8250, 說(shuō)明模型可以準(zhǔn)確可靠地表達(dá)Y2(RE沉淀率)的變化關(guān)系。 如圖3所示, 通過(guò)軟件Design-Expert對(duì)表4中Y2試驗(yàn)真實(shí)值與模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行擬合, 因此可得出Y2實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)真實(shí)值擬合程度較高, 準(zhǔn)確性較強(qiáng)。圖3 Y2實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值分析圖
由圖5(a)和(d)表示的A(鎂與稀土的摩爾比)B(加料速度)交互作用對(duì)Y1(沉淀物中RE(OH)3含量)的影響的結(jié)果圖表明, A和B交互作用對(duì)Y1的影響形成的曲面曲率相對(duì)較大, 表明有明顯的交互作用。 結(jié)果圖中也表現(xiàn)出, 在A的持續(xù)增加情況下Y1先是增加, 然后呈現(xiàn)下降趨勢(shì); 同樣Y1隨B的增加而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。 觀察響應(yīng)曲面在不同方向的傾斜程度, 可以看出響應(yīng)曲面在B方向上較陡峭, 進(jìn)而說(shuō)明B對(duì)Y1的影響程度大于A。而圖5(b), (e)表示的A(鎂與稀土的摩爾比)與C(MgO質(zhì)量占比)交互作用對(duì)Y1(沉淀物中RE(OH)3含量)影響的結(jié)果圖顯示, A和C交互作用對(duì)Y1的影響形成的曲面曲率相對(duì)較小, 表明無(wú)明顯的交互作用。 在圖中, 隨著A的增加, Y1也逐步增加再逐步下降; 同時(shí)Y1也隨C的逐步增加也呈現(xiàn)下降的趨勢(shì), 但后期增長(zhǎng)幅度減緩。 觀察響應(yīng)曲面在不同方向的傾斜程度, 可以看出響應(yīng)曲面在C方向上較陡峭, 進(jìn)而說(shuō)明C對(duì)Y1的影響程度大于A。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子吸附型稀土礦綠色提取技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 肖燕飛,黃小衛(wèi),馮宗玉,董金詩(shī),黃莉,龍志奇. 稀土. 2015(03)
[2]Technology development for rare earth cleaner hydrometallurgy in China[J]. Xiao-Wei Huang,Zhi-Qi Long,Liang-Shi Wang,Zong-Yu Feng. Rare Metals. 2015(04)
[3]鎂鹽浸出離子吸附型稀土礦的環(huán)境影響評(píng)價(jià)及展望[J]. 肖燕飛,黃小衛(wèi),馮宗玉,劉向生,黃莉,龍志奇. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]碳酸氫銨沉淀法制備少釹碳酸稀土粒度研究[J]. 柳凌云,劉磊,謝軍,代永久,趙軍,許國(guó)華,王永利. 稀土. 2013(06)
[5]碳酸氫銨沉淀法制備超細(xì)Y2O3反應(yīng)條件對(duì)粒度的影響[J]. 劉鈴聲,熊曉柏,賈濤,曹鴻璋. 稀土. 2010(02)
[6]響應(yīng)面法的理論與應(yīng)用[J]. 王永菲,王成國(guó). 中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
本文編號(hào):3438696
【文章來(lái)源】:中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2020,38(05)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
Y1實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值分析圖
模型的決定系數(shù)R2=0.9234, 調(diào)整決定系數(shù)R adj 2 =0.8250, 說(shuō)明模型可以準(zhǔn)確可靠地表達(dá)Y2(RE沉淀率)的變化關(guān)系。 如圖3所示, 通過(guò)軟件Design-Expert對(duì)表4中Y2試驗(yàn)真實(shí)值與模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行擬合, 因此可得出Y2實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)真實(shí)值擬合程度較高, 準(zhǔn)確性較強(qiáng)。圖3 Y2實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值分析圖
由圖5(a)和(d)表示的A(鎂與稀土的摩爾比)B(加料速度)交互作用對(duì)Y1(沉淀物中RE(OH)3含量)的影響的結(jié)果圖表明, A和B交互作用對(duì)Y1的影響形成的曲面曲率相對(duì)較大, 表明有明顯的交互作用。 結(jié)果圖中也表現(xiàn)出, 在A的持續(xù)增加情況下Y1先是增加, 然后呈現(xiàn)下降趨勢(shì); 同樣Y1隨B的增加而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。 觀察響應(yīng)曲面在不同方向的傾斜程度, 可以看出響應(yīng)曲面在B方向上較陡峭, 進(jìn)而說(shuō)明B對(duì)Y1的影響程度大于A。而圖5(b), (e)表示的A(鎂與稀土的摩爾比)與C(MgO質(zhì)量占比)交互作用對(duì)Y1(沉淀物中RE(OH)3含量)影響的結(jié)果圖顯示, A和C交互作用對(duì)Y1的影響形成的曲面曲率相對(duì)較小, 表明無(wú)明顯的交互作用。 在圖中, 隨著A的增加, Y1也逐步增加再逐步下降; 同時(shí)Y1也隨C的逐步增加也呈現(xiàn)下降的趨勢(shì), 但后期增長(zhǎng)幅度減緩。 觀察響應(yīng)曲面在不同方向的傾斜程度, 可以看出響應(yīng)曲面在C方向上較陡峭, 進(jìn)而說(shuō)明C對(duì)Y1的影響程度大于A。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子吸附型稀土礦綠色提取技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 肖燕飛,黃小衛(wèi),馮宗玉,董金詩(shī),黃莉,龍志奇. 稀土. 2015(03)
[2]Technology development for rare earth cleaner hydrometallurgy in China[J]. Xiao-Wei Huang,Zhi-Qi Long,Liang-Shi Wang,Zong-Yu Feng. Rare Metals. 2015(04)
[3]鎂鹽浸出離子吸附型稀土礦的環(huán)境影響評(píng)價(jià)及展望[J]. 肖燕飛,黃小衛(wèi),馮宗玉,劉向生,黃莉,龍志奇. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]碳酸氫銨沉淀法制備少釹碳酸稀土粒度研究[J]. 柳凌云,劉磊,謝軍,代永久,趙軍,許國(guó)華,王永利. 稀土. 2013(06)
[5]碳酸氫銨沉淀法制備超細(xì)Y2O3反應(yīng)條件對(duì)粒度的影響[J]. 劉鈴聲,熊曉柏,賈濤,曹鴻璋. 稀土. 2010(02)
[6]響應(yīng)面法的理論與應(yīng)用[J]. 王永菲,王成國(guó). 中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
本文編號(hào):3438696
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