鉻鹽是我國(guó)重要的無機(jī)化工原料,廣泛應(yīng)用于冶金、電鍍、鞣革、染料、木材防腐等領(lǐng)域。在鉻鹽生產(chǎn)過程中,鉻鐵礦中的鉻、鋁、釩分別生成相應(yīng)的水溶性鈉鹽,形成Na2CrO4-NaAlO2-NaVO3-H2O多元復(fù)雜堿性浸出液。普遍采用中和除鋁、加鈣沉釩的分步脫除方法進(jìn)行鋁、釩等雜質(zhì)的脫除,但在中和除鋁過程中會(huì)產(chǎn)生以Al（OH）3膠體為主的含鉻鋁泥,加鈣沉釩過程中會(huì)產(chǎn)生含鉻沉釩鈣渣。這些廢渣不僅含水量大、難于處理,而且含有鉻、釩等國(guó)家重點(diǎn)防控的重金屬污染物,對(duì)生態(tài)環(huán)境危害巨大,同時(shí)造成鋁和釩資源浪費(fèi),嚴(yán)重制約了鉻化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,目前已被列為危險(xiǎn)固廢。因此,亟需研發(fā)鉻鹽多元復(fù)雜溶液體系中鋁、釩脫除與資源化利用新方法、新技術(shù)。本論文基于鉻鹽多元復(fù)雜溶液體系硫酸中和過程原位生成的γ-AlOOH選擇性吸附釩的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn),開展了大比表面介孔γ-AlOOH定向合成、高鉻低釩溶液中V（Ⅴ）選擇性吸附及原位合成-協(xié)同吸附等研究,提出了鋁釩同步分離及資源化應(yīng)用技術(shù),從源頭避免了含鉻釩酸鈣渣的產(chǎn)生,并建立了鋁泥綜合利用的新方法。本論文主要取得如下創(chuàng)新性成果:（1）構(gòu)建了 NaAlO2和硫酸中和制備大比表面介孔γ-... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：159 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 鉻資源概況
    1.3 傳統(tǒng)鉻鹽生產(chǎn)工藝
        1.3.1 有鈣焙燒法
        1.3.2 無鈣焙燒法
        1.3.3 液相氧化法
    1.4 鉻鹽生產(chǎn)中鋁、釩分離方法
    1.5 含鉻鋁泥和釩酸鈣渣處理
        1.5.1 含鉻鋁泥的處理方法
        1.5.2 含鉻釩酸鈣渣的處理方法
    1.6 本論文的研究思路與研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 大比表面介孔γ-AlOOH的制備及其對(duì)V(V)的吸附研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        2.2.3 分析方法
    2.3 大比表面介孔γ-AlOOH制備
        2.3.1 pH值對(duì)γ-AlOOH合成的影響
        2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)γ-AlOOH合成的影響
        2.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)γ-AlOOH合成的影響
        2.3.4 酸濃度對(duì)γ-AlOOH合成的影響
    2.4 大比表面介孔γ-AlOOH表征
        2.4.1 物相表征
        2.4.2 形貌表征
    2.5 大比表面介孔γ-AlOOH形貌調(diào)控
    2.6 大比表面介孔γ-AlOOH對(duì)V(V)吸附研究
        2.6.1 初始pH值的影響
        2.6.2 反應(yīng)溫度的影響
        2.6.3 大比表面介孔γ-AlOOH對(duì)V(Ⅴ)的吸附熱力學(xué)研究
        2.6.4 大比表面介孔γ-AlOOH對(duì)V(Ⅴ)的吸附動(dòng)力學(xué)研究
    2.7 大比表面介孔γ-AlOOH對(duì)V(Ⅴ)的吸附機(jī)理研究
        2.7.1 FTIR測(cè)試分析
        2.7.2 XPS測(cè)試分析
    2.8 本章小結(jié)
第3章 原位合成γ-AlOOH—協(xié)同吸附V(Ⅴ)過程及機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.3 分析方法
    3.3 大比表面介孔γ-AlOOH對(duì)V(Ⅴ)和Cr(Ⅴ)的競(jìng)爭(zhēng)性吸附研究
        3.3.1 終點(diǎn)pH值影響
        3.3.2 反應(yīng)溫度影響
        3.3.3 釩鉻競(jìng)爭(zhēng)性吸附的熱力學(xué)研究
        3.3.4 釩鉻競(jìng)爭(zhēng)性吸附的動(dòng)力學(xué)研究
    3.4 釩鉻競(jìng)爭(zhēng)性吸附機(jī)理的研究
        3.4.1 ATR-FTIR分析
        3.4.2 XPS分析
    3.5 K_2CrO_4-KVO_3-KAlO_2-H_2O溶液中原位合成γ-AlOOH協(xié)同吸附V(Ⅴ)的研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 鉻鹽生產(chǎn)過程中鋁釩同步脫除中試應(yīng)用研究
    4.1 引言
    4.2 鉻鹽生產(chǎn)過程鋁釩同步脫除中試擴(kuò)大試驗(yàn)
        4.2.1 中試裝置示意圖
        4.2.2 中試工藝過程
        4.2.3 中試運(yùn)行過程
        4.2.4 分析方法
        4.2.5 合成產(chǎn)物表征
        4.2.6 鉻鹽生產(chǎn)過程中鋁釩同步脫除條件優(yōu)化
        4.2.7 鋁泥中Cr(Ⅵ)洗滌研究
        4.2.8 羥基鋁泥中V(Ⅴ)脫附研究
        4.2.9 擬薄水鋁石產(chǎn)品表征
    4.3 本章小結(jié)
第5章 連續(xù)化吸附提純鉻酸鈉清潔化技術(shù)應(yīng)用研究
    5.1 引言
    5.2 連續(xù)化吸附提純鉻酸鈉清潔化技術(shù)中試擴(kuò)大試驗(yàn)
        5.2.1 中試裝置示意圖
        5.2.2 中試工藝過程
        5.2.3 中試運(yùn)行過程
        5.2.4 不同時(shí)間內(nèi)浸出液中V(Ⅴ)、Al(Ⅲ)濃度變化
        5.2.5 合成產(chǎn)物表征
        5.2.6 V(Ⅴ)、Al(Ⅲ)脫除因素的影響
        5.2.7 中試連續(xù)化試驗(yàn)研究
        5.2.8 過濾性能分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 羥基鋁泥資源化應(yīng)用研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        6.2.3 分析表征
    6.3 AF-γ-AlOOH復(fù)合材料吸附劑表征
        6.3.1 物性表征
        6.3.2 形貌表征
    6.4 AF-γ-AlOOH對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附研究
        6.4.1 pH值的影響
        6.4.2 反應(yīng)溫度的影響
        6.4.3 Cr(Ⅵ)吸附的熱力學(xué)
        6.4.4 Cr(Ⅵ)吸附的動(dòng)力學(xué)
    6.5 Cr(Ⅵ)吸附機(jī)理的研究
    6.6 殼聚糖的分離和鋁-鉻鞣劑的制備
    6.7 在廢水處理中的綠色應(yīng)用
    6.8 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于釩、鉻回收和鈣循環(huán)時(shí)的含鉻釩渣安全利用（英文）[J]. 劉桂華,吳國(guó)玉,江海浪,齊天貴,彭志宏,周秋生,李小斌.  Journal of Central South University. 2018(10)
[2]世界鉻礦資源需求分析及預(yù)測(cè)[J]. 張煒.  資源與產(chǎn)業(yè). 2016(04)
[3]中國(guó)鉻資源產(chǎn)業(yè)形勢(shì)及其相關(guān)策略研究[J]. 曾祥婷,元春華,許虹,韓九曦,田尤.  資源與產(chǎn)業(yè). 2015(03)
[4]鉻鹽生產(chǎn)中堿性液中和除鋁工藝的研究[J]. 饒文龍,袁軍,張富青,汪成成.  無機(jī)鹽工業(yè). 2015(05)
[5]鉻渣解毒處理技術(shù)綜述[J]. 宋玄,李裕,張茹.  廣東化工. 2014(03)
[6]鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展[J]. 張樹龍,張煥禎,王智麗,王茜徵,王紅曼.  無機(jī)鹽工業(yè). 2014(02)
[7]鉻鹽無鈣焙燒工藝鉻酸鈉中性液鐵鹽除釩[J]. 楊得軍,王少娜,陳曉芳,鄭詩(shī)禮,李世厚.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]煅燒-堿浸法從釩鉻還原渣中分離回收釩鉻[J]. 楊合,毛林強(qiáng),薛向欣.  化工學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]熔融態(tài)釩渣氧化鈣化后酸浸研究[J]. 李昆,宋文臣,鄭權(quán),李宏.  鋼鐵釩鈦. 2013(05)
[10]鉻鐵礦加壓堿浸氧化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)[J]. 張海,張小飛,徐紅彬,張洋,張懿.  過程工程學(xué)報(bào). 2013(03)

博士論文
[1]亞熔鹽鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝中產(chǎn)品工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 崔雯雯.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所) 2019

碩士論文
[1]酸浸煤系高嶺土制備γ-AlOOH及其吸附性能的研究[D]. 尹全來.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2018
[2]含鉻釩渣的綜合利用研究[D]. 宋超.中南大學(xué) 2012
[3]鉻鹽生產(chǎn)中堿性液酸化及中和除鋁的研究[D]. 張玉鋒.中南大學(xué) 2011
[4]鉻鹽清潔工藝中鉻酸鉀—氯化鉀的多元相平衡與相分離研究[D]. 譚志鵬.北京化工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3641965