作為重要的冶金、化工材料,金屬錳在國民經濟中具有十分重要的地位，目前主要通過電解法制得。電解錳渣是電解金屬錳產業(yè)的主要固體廢物，含有較高濃度可溶性錳，處理不當既污染環(huán)境又造成資源的浪費。同時，電解錳生產過程中會產生大量二氧化碳，如何減少二氧化碳的排放也是一個重要問題。 本課題以廣西某電解錳公司電解錳渣為研究對象，對其基本性質及水洗條件進行了研究。以回收電解錳渣中可溶性錳為目的，模擬了工業(yè)低濃度二氧化碳（體積分數約12%）回收可溶性錳的工藝流程，設計了工程方案，為可能的工業(yè)應用提供了基礎。 本論文采用XRF、SEM-EDX等分析方法對電解錳渣的化學組成、表面形貌等進行分析，實驗結果表明電解錳渣成分很復雜，渣粒大小不均，呈疏松狀，主要成分為二氧化硅和氧化鈣、三氧化二鐵等金屬氧化物，錳含量較高，其中Mn2+占4.88%，其他重金屬如Cu、Zn、Pb、Ni等含量較低。 本研究通過模擬低濃度(體積分數12%)的二氧化碳與溶液中的錳離子反應生成碳酸錳沉淀，反映了工業(yè)生產過程中產生的二氧化碳對電解錳渣中可溶性錳的回收效果。電解錳渣水洗液初始pH是二氧化碳回收可溶性錳的主要控制因子，隨著pH值的增大，...

【文章頁數】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 錳礦資源現狀
        1.1.1. 陸地錳礦資源
        1.1.2 海底錳礦資源
        1.1.3 世界錳礦生產、消費、貿易和市場
    1.2 電解錳生產過程及電解錳渣
        1.2.1 電解錳生產過程
        1.2.2 電解錳渣
    1.3 電解錳渣的危害
        1.3.1 電解錳對人體的危害
        1.3.2 電解錳渣對環(huán)境的危害
    1.4 國內外除錳技術研究現狀
        1.4.1 絮凝沉淀法
        1.4.2 化學沉淀-混凝沉淀工藝法
        1.4.3 微電解法
        1.4.4 接觸氧化法
        1.4.5 離子交換膜-電解法
        1.4.6 液膜法
        1.4.7 改性天然高分子去除法
    1.5 二氧化碳和溫室效應
        1.5.1 大氣中二氧化碳嚴重超標
        1.5.2 二氧化碳引起溫室效應
        1.5.3 保護環(huán)境控制二氧化碳排放
    1.6 本課題來源、目的及意義
        1.6.1 本課題的來源
        1.6.2 本課題的主要研究內容
        1.6.3 本課題的意義
第2章 實驗研究方法
    2.1 電解渣的化學組成
    2.2 實驗試劑
    2.3 實驗儀器與設備
    2.4 實驗方法
        2.4.1 可溶性錳回收實驗步驟
    2.5 分析測定方法
        2.5.1 高碘酸鉀氧化光度法
        2.5.2 火焰原子吸收光度法
第3章 電解錳渣的性質及水洗條件研究
    3.1 電解渣的化學組成
    3.2 電解錳渣的表面形貌分析
    3.3 電解錳渣浸出條件探索
        3.3.1 固液質量比對錳浸出率的影響
        3.3.2 不同浸出時間對錳浸出率的影響
        3.3.3 電解錳渣浸出液成分分析
    3.4 本章小結
第四章 二氧化碳回收可溶性錳實驗研究
    4.1 工藝流程
    4.2 二氧化碳回收可溶性錳正交實驗研究
        4.2.1 多因素兩水平正交實驗研究
        4.2.2 三因素三水平正交實驗研究
    4.3 二氧化碳回收可溶性錳單因素實驗研究
        4.3.1 初始 pH 對錳回收效果影響的探索
        4.3.2 二氧化碳流量對錳回收效果影響的探索
        4.3.3 二氧化碳濃度對錳回收效果影響的探索
        4.3.4 攪拌速率對錳回收效果影響的探索
    4.4 回收生成溶液及碳酸錳
    4.5 二氧化碳在錳回收過程中的作用
    4.6 氨離子對錳回收效果的影響
    4.7 本章小結
第5章 二氧化碳回收錳動力學研究
    5.1 二氧化碳回收可溶性錳機理
    5.2 二氧化碳回收可溶性錳動力學實驗分析
    5.3 沉淀動力學分析
    5.4 結晶動力學分析
    5.5 本章小結
第6章 大新錳礦 1000m³/d 含錳廢水處理可行性方案
    6.1 工程概況
    6.2 方案設計依據、相關法律、法規(guī)、標準及規(guī)范
    6.3 方案設計原則、內容與范圍
    6.4 污水水質、水量的分析及處理后排放水質
        6.4.1 污水水質特點分析
        6.4.2 污水水量確定
        6.4.3 設計進水水質
        6.4.4 設計處理后出水水質
    6.5 污水處理工藝選擇
        6.5.1 工藝選擇
        6.5.2 工藝方框圖
        6.5.3 工藝流程及主要設備說明
    6.6 其它設計
        6.6.1 建筑、結構設計
        6.6.2 電氣儀表設計
        6.6.3 環(huán)境保護設計
        6.6.4 勞動保護設計
    6.7 工程投資估算
        6.7.1 取費依據
        6.7.2 工程投資估算
    6.8 運行成本分析
        6.8.1 人員編制
        6.8.2 運行成本分析
        6.8.3 產出效益分析
第7章 三氯化鐵處理低濃度含錳廢水
    7.1 三氯化鐵除錳正交實驗研究
        7.1.1 正交表及因素水平表
        7.1.2 正交實驗過程及結果
    7.2 三氯化鐵除錳單因素實驗研究
        7.2.1 終了 pH 對錳去除效果影響的探索
        7.2.2 氧化劑投加量對錳去除效果影響的探索
        7.2.3 鐵錳摩爾比對錳去除效果影響的探索
        7.2.4 反應時間對錳去除效果影響的探索
    7.3 PAC 投加量對絮凝效果的影響
    7.4 XPS 分析
    7.5 本章小結
第8章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄



本文編號：3775512