保護(hù)電沉積處理銅氰廢水回收銅和氰化物的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-30 22:28
黃金主要采用氰化浸出工藝從礦石中直接提取冶煉,但由于伴生礦物的存在,氰化浸出過程中會(huì)產(chǎn)生大量含銅氰化廢水。氰化浸出液中銅離子的大量存在會(huì)顯著降低金的浸出速度并增加氰耗,導(dǎo)致銅氰廢水無法直接返回氰化工序使用,只能對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)處理后排放。采用常規(guī)凈化工藝處理時(shí),廢水中的有價(jià)金屬元素和氰化物無法得到回收利用,且藥劑消耗量大、處理成本高;酸化法(AVR)等處理工藝雖可實(shí)現(xiàn)氰化物的回收利用,但仍存在著成本高、處理后廢水無法直接回用等問題,且廢水中的有價(jià)金屬銅無法有效回收;而采用傳統(tǒng)的電沉積工藝可有效回收廢水中有價(jià)金屬銅,但此過程中氰化物會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的氧化分解,無法實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬元素和氰化物的同時(shí)回收。為實(shí)現(xiàn)含銅氰化廢水的綜合利用,本文研發(fā)了一種具有良好應(yīng)用前景的保護(hù)電沉積處理銅氰廢水技術(shù),即通過在廢水中添加適量保護(hù)劑(次亞磷酸鈉)的方法抑制電沉積回收金屬銅過程中氰化物的氧化分解。在此基礎(chǔ)上,采用溶劑萃取-保護(hù)電沉積工藝,成功實(shí)現(xiàn)低濃度銅氰廢水中有價(jià)元素銅和氰化物的同時(shí)回收和廢水的循環(huán)使用。此外,本文對(duì)氰化物及次亞磷酸鹽的電極反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了研究。對(duì)不同條件下溶液中銅氰離子的配合形式和陰極析出電位進(jìn)行...
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 銅氰廢水的產(chǎn)生及危害
1.3 銅氰廢水的處理工藝及研究現(xiàn)狀
1.3.1 自然降解法
1.3.2 堿性氯化法
1.3.3 SO_2-空氣法
1.3.4 過氧化氫法
1.3.5 直接電解法
1.3.6 微生物降解法
1.3.7 酸化法
1.3.8 硫酸鋅-硫酸法
1.4 改進(jìn)電沉積工藝研究現(xiàn)狀
1.4.1 電積-酸化工藝
1.4.2 離子交換膜電解法
1.4.3 保護(hù)電沉積工藝
1.5 次亞磷酸鈉的性質(zhì)及應(yīng)用
1.6 含氰廢水中銅富集工藝研究現(xiàn)狀
1.6.1 活性炭吸附法
1.6.2 電滲析法
1.6.3 離子交換法
1.6.4 溶劑萃取法
1.7 季銨鹽在堿性溶液萃取中的應(yīng)用
1.8 本文研究的意義及內(nèi)容
1.8.1 本文研究的意義
1.8.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 電沉積實(shí)驗(yàn)研究方法
2.3.1 電解液的配制
2.3.2 電沉積實(shí)驗(yàn)過程
2.3.3 電沉積實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.4 電沉積實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
2.4 溶劑萃取實(shí)驗(yàn)研究方法
2.4.1 有機(jī)相的配制
2.4.2 水相的配制
2.4.3 萃取與反萃實(shí)驗(yàn)過程
2.4.4 溶劑萃取機(jī)理研究方法
2.5 氰化浸出研究方法
2.6 電化學(xué)研究方法
2.6.1 電化學(xué)測(cè)試裝置
2.6.2 循環(huán)伏安測(cè)試
2.6.3 恒電位電解
2.6.4 電化學(xué)阻抗分析
2.7 分析檢測(cè)方法
2.7.1 溶液中銅含量的測(cè)定
2.7.2 氰化物含量的測(cè)定
2.7.3 銅中磷含量的測(cè)定
2.7.4 物相及顯微組織分析
第3章 銅氰配合物溶液的相關(guān)熱力學(xué)研究
3.1 引言
3.2 銅氰配合形式計(jì)算方法
3.3 銅氰配合形式計(jì)算結(jié)果與分析
3.3.1 溫度對(duì)配合形式的影響
3.3.2 游離CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)配合形式的影響
3.3.3 溶液pH值對(duì)配合形式的影響
3.4 陰極析出電極計(jì)算方法
3.5 陰極析出電位計(jì)算結(jié)果與分析
3.5.1 溫度對(duì)析出電位的影響
3.5.2 游離CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)陰極析出電位的影響
3.5.3 pH值對(duì)陰極析出電位的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 銅氰廢水的電沉積回收研究
4.1 引言
4.2 直接電沉積處理研究
4.2.1 溫度對(duì)直接電沉積回收效果的影響
4.2.2 CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)直接電沉積回收效果的影響
4.2.3 電流密度對(duì)直接電沉積回收效果的影響
4.3 保護(hù)電沉積處理研究
4.3.1 次亞磷酸鈉用量對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.2 溫度對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.3 電流密度對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.4 初始pH值對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.5 電解產(chǎn)物分析與檢測(cè)
4.4 電沉積余液氰化浸出研究
4.4.1 金精礦的化學(xué)及物相分析
4.4.2 氰化浸出實(shí)驗(yàn)研究
4.5 實(shí)際工業(yè)廢水保護(hù)電沉積處理研究
4.5.1 廢水中銅氰離子的配合形式
4.5.2 工業(yè)廢水保護(hù)電沉積實(shí)驗(yàn)研究
4.5.3 陽(yáng)極產(chǎn)物分析
4.5.4 電位-時(shí)間曲線
4.6 本章小結(jié)
第5章 銅氰廢水的溶劑萃取分離富集研究
5.1 引言
5.2 銅氰廢水的萃取工藝研究
5.2.1 稀釋劑組成對(duì)銅萃取率的影響
5.2.2 萃取劑濃度對(duì)銅萃取率的影響
5.2.3 萃取平衡等溫線的繪制
5.2.4 水相pH值對(duì)銅萃取率的影響
5.2.5 溫度對(duì)銅萃取率的影響
5.2.6 陰離子雜質(zhì)對(duì)銅萃取率的影響
5.2.7 鋅離子的萃取回收研究
5.2.8 水相CN/Cu比對(duì)銅萃取率的影響
5.2.9 TBP對(duì)銅萃取率的影響
5.2.10 季銨鹽萃取機(jī)理的研究
5.3 負(fù)載有機(jī)相的反萃取工藝研究
5.3.1 反萃劑的選擇
5.3.2 反萃劑濃度對(duì)反萃取效果的影響
5.3.3 NaCN濃度對(duì)反萃取效果的影響
5.3.4 水相初始pH值對(duì)反萃取效果的影響
5.3.5 溫度對(duì)反萃取效果的影響
5.3.6 逆流反萃取級(jí)數(shù)研究
5.4 萃取余液的氰化浸出研究
5.4.1 浮選金精礦的氰化浸出研究
5.4.2 原礦直接氰化浸出研究
5.5 反萃液的電沉積回收研究
5.5.1 NH_4SCN對(duì)電沉積過程的影響
5.5.2 反萃液濃度對(duì)氰化物回收的影響
5.6 實(shí)際低濃度工業(yè)廢水的綜合回收研究
5.6.1 低濃度廢水萃取電沉積實(shí)驗(yàn)過程
5.6.2 綜合回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.7 本章小結(jié)
第6章 陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)理及強(qiáng)化保護(hù)電沉積工藝研究
6.1 引言
6.2 氰化物陽(yáng)極氧化機(jī)理研究
6.2.1 陽(yáng)極反應(yīng)過程循環(huán)伏安研究
6.2.2 不同極化電位下陽(yáng)極產(chǎn)物分析
6.2.3 氰化物氧化分解的電極反應(yīng)過程
6.2.4 溫度對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.2.5 CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.2.6 初始NaOH濃度對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.2.7 不同反應(yīng)物濃度下伏安研究
6.2.8 不同掃描速度下循環(huán)伏安研究
6.3 次亞磷酸鹽抑制機(jī)理研究
6.3.1 次亞磷酸鹽對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.3.2 陽(yáng)極反應(yīng)過程交流阻抗研究
6.3.3 次亞磷酸鹽濃度對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.4 強(qiáng)化保護(hù)電沉積實(shí)驗(yàn)研究
6.4.1 電沉積實(shí)驗(yàn)裝置
6.4.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用化學(xué)沉淀法處理高銅氰化貧液[J]. 李淑梅,舒方霞,叢自范,劉凱華. 濕法冶金. 2016(06)
[2]含氰廢水的電化學(xué)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 宋永輝,雷思明. 黃金科學(xué)技術(shù). 2016(04)
[3]臭氧氧化法處理含氰廢水工藝的系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 吳鈴,楚金澄,李延吉. 黃金. 2016(07)
[4]SO2/Air法處理含氰尾礦漿氧化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 梅治福,丁成,王瑩,費(fèi)運(yùn)良. 黃金. 2015(12)
[5]SO2—空氣法處理氰化礦漿的試驗(yàn)研究[J]. 孫聰,王為振,常耀超,李云. 礦冶. 2015(05)
[6]改性季銨鹽從高堿度溶液中萃取釩的研究[J]. 陳金清,林凱,熊家任,段敏,黃亞祥. 有色金屬科學(xué)與工程. 2015(02)
[7]硫酸鋅沉淀法處理高銅氰化廢水的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 雷思明,宋永輝,屈學(xué)化,蘭新哲. 黃金. 2015(03)
[8]含銅金礦氰化浸金回收過程中銅的行為[J]. 黃志華. 礦產(chǎn)綜合利用. 2015(01)
[9]硫酸鋅沉淀法處理高銅氰化廢水的研究[J]. 宋永輝,屈學(xué)化,吳春晨,蘭新哲,周軍. 稀有金屬. 2015(04)
[10]紫金山金礦吸附貧液過氧化氫除氰沉銅半工業(yè)試驗(yàn)研究[J]. 林斌,巫鑾東,譚希發(fā). 黃金. 2014(04)
博士論文
[1]全球經(jīng)濟(jì)變革中黃金的地位與趨勢(shì)[D]. 韓美玲.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
碩士論文
[1]電滲析在含氰金礦廢水資源化處理中的應(yīng)用研究[D]. 鄭云.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
本文編號(hào):3169599
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 銅氰廢水的產(chǎn)生及危害
1.3 銅氰廢水的處理工藝及研究現(xiàn)狀
1.3.1 自然降解法
1.3.2 堿性氯化法
1.3.3 SO_2-空氣法
1.3.4 過氧化氫法
1.3.5 直接電解法
1.3.6 微生物降解法
1.3.7 酸化法
1.3.8 硫酸鋅-硫酸法
1.4 改進(jìn)電沉積工藝研究現(xiàn)狀
1.4.1 電積-酸化工藝
1.4.2 離子交換膜電解法
1.4.3 保護(hù)電沉積工藝
1.5 次亞磷酸鈉的性質(zhì)及應(yīng)用
1.6 含氰廢水中銅富集工藝研究現(xiàn)狀
1.6.1 活性炭吸附法
1.6.2 電滲析法
1.6.3 離子交換法
1.6.4 溶劑萃取法
1.7 季銨鹽在堿性溶液萃取中的應(yīng)用
1.8 本文研究的意義及內(nèi)容
1.8.1 本文研究的意義
1.8.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 電沉積實(shí)驗(yàn)研究方法
2.3.1 電解液的配制
2.3.2 電沉積實(shí)驗(yàn)過程
2.3.3 電沉積實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.4 電沉積實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
2.4 溶劑萃取實(shí)驗(yàn)研究方法
2.4.1 有機(jī)相的配制
2.4.2 水相的配制
2.4.3 萃取與反萃實(shí)驗(yàn)過程
2.4.4 溶劑萃取機(jī)理研究方法
2.5 氰化浸出研究方法
2.6 電化學(xué)研究方法
2.6.1 電化學(xué)測(cè)試裝置
2.6.2 循環(huán)伏安測(cè)試
2.6.3 恒電位電解
2.6.4 電化學(xué)阻抗分析
2.7 分析檢測(cè)方法
2.7.1 溶液中銅含量的測(cè)定
2.7.2 氰化物含量的測(cè)定
2.7.3 銅中磷含量的測(cè)定
2.7.4 物相及顯微組織分析
第3章 銅氰配合物溶液的相關(guān)熱力學(xué)研究
3.1 引言
3.2 銅氰配合形式計(jì)算方法
3.3 銅氰配合形式計(jì)算結(jié)果與分析
3.3.1 溫度對(duì)配合形式的影響
3.3.2 游離CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)配合形式的影響
3.3.3 溶液pH值對(duì)配合形式的影響
3.4 陰極析出電極計(jì)算方法
3.5 陰極析出電位計(jì)算結(jié)果與分析
3.5.1 溫度對(duì)析出電位的影響
3.5.2 游離CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)陰極析出電位的影響
3.5.3 pH值對(duì)陰極析出電位的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 銅氰廢水的電沉積回收研究
4.1 引言
4.2 直接電沉積處理研究
4.2.1 溫度對(duì)直接電沉積回收效果的影響
4.2.2 CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)直接電沉積回收效果的影響
4.2.3 電流密度對(duì)直接電沉積回收效果的影響
4.3 保護(hù)電沉積處理研究
4.3.1 次亞磷酸鈉用量對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.2 溫度對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.3 電流密度對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.4 初始pH值對(duì)保護(hù)電沉積回收效果的影響
4.3.5 電解產(chǎn)物分析與檢測(cè)
4.4 電沉積余液氰化浸出研究
4.4.1 金精礦的化學(xué)及物相分析
4.4.2 氰化浸出實(shí)驗(yàn)研究
4.5 實(shí)際工業(yè)廢水保護(hù)電沉積處理研究
4.5.1 廢水中銅氰離子的配合形式
4.5.2 工業(yè)廢水保護(hù)電沉積實(shí)驗(yàn)研究
4.5.3 陽(yáng)極產(chǎn)物分析
4.5.4 電位-時(shí)間曲線
4.6 本章小結(jié)
第5章 銅氰廢水的溶劑萃取分離富集研究
5.1 引言
5.2 銅氰廢水的萃取工藝研究
5.2.1 稀釋劑組成對(duì)銅萃取率的影響
5.2.2 萃取劑濃度對(duì)銅萃取率的影響
5.2.3 萃取平衡等溫線的繪制
5.2.4 水相pH值對(duì)銅萃取率的影響
5.2.5 溫度對(duì)銅萃取率的影響
5.2.6 陰離子雜質(zhì)對(duì)銅萃取率的影響
5.2.7 鋅離子的萃取回收研究
5.2.8 水相CN/Cu比對(duì)銅萃取率的影響
5.2.9 TBP對(duì)銅萃取率的影響
5.2.10 季銨鹽萃取機(jī)理的研究
5.3 負(fù)載有機(jī)相的反萃取工藝研究
5.3.1 反萃劑的選擇
5.3.2 反萃劑濃度對(duì)反萃取效果的影響
5.3.3 NaCN濃度對(duì)反萃取效果的影響
5.3.4 水相初始pH值對(duì)反萃取效果的影響
5.3.5 溫度對(duì)反萃取效果的影響
5.3.6 逆流反萃取級(jí)數(shù)研究
5.4 萃取余液的氰化浸出研究
5.4.1 浮選金精礦的氰化浸出研究
5.4.2 原礦直接氰化浸出研究
5.5 反萃液的電沉積回收研究
5.5.1 NH_4SCN對(duì)電沉積過程的影響
5.5.2 反萃液濃度對(duì)氰化物回收的影響
5.6 實(shí)際低濃度工業(yè)廢水的綜合回收研究
5.6.1 低濃度廢水萃取電沉積實(shí)驗(yàn)過程
5.6.2 綜合回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.7 本章小結(jié)
第6章 陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)理及強(qiáng)化保護(hù)電沉積工藝研究
6.1 引言
6.2 氰化物陽(yáng)極氧化機(jī)理研究
6.2.1 陽(yáng)極反應(yīng)過程循環(huán)伏安研究
6.2.2 不同極化電位下陽(yáng)極產(chǎn)物分析
6.2.3 氰化物氧化分解的電極反應(yīng)過程
6.2.4 溫度對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.2.5 CN/Cu物質(zhì)的量比對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.2.6 初始NaOH濃度對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.2.7 不同反應(yīng)物濃度下伏安研究
6.2.8 不同掃描速度下循環(huán)伏安研究
6.3 次亞磷酸鹽抑制機(jī)理研究
6.3.1 次亞磷酸鹽對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.3.2 陽(yáng)極反應(yīng)過程交流阻抗研究
6.3.3 次亞磷酸鹽濃度對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)過程的影響
6.4 強(qiáng)化保護(hù)電沉積實(shí)驗(yàn)研究
6.4.1 電沉積實(shí)驗(yàn)裝置
6.4.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用化學(xué)沉淀法處理高銅氰化貧液[J]. 李淑梅,舒方霞,叢自范,劉凱華. 濕法冶金. 2016(06)
[2]含氰廢水的電化學(xué)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 宋永輝,雷思明. 黃金科學(xué)技術(shù). 2016(04)
[3]臭氧氧化法處理含氰廢水工藝的系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 吳鈴,楚金澄,李延吉. 黃金. 2016(07)
[4]SO2/Air法處理含氰尾礦漿氧化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 梅治福,丁成,王瑩,費(fèi)運(yùn)良. 黃金. 2015(12)
[5]SO2—空氣法處理氰化礦漿的試驗(yàn)研究[J]. 孫聰,王為振,常耀超,李云. 礦冶. 2015(05)
[6]改性季銨鹽從高堿度溶液中萃取釩的研究[J]. 陳金清,林凱,熊家任,段敏,黃亞祥. 有色金屬科學(xué)與工程. 2015(02)
[7]硫酸鋅沉淀法處理高銅氰化廢水的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 雷思明,宋永輝,屈學(xué)化,蘭新哲. 黃金. 2015(03)
[8]含銅金礦氰化浸金回收過程中銅的行為[J]. 黃志華. 礦產(chǎn)綜合利用. 2015(01)
[9]硫酸鋅沉淀法處理高銅氰化廢水的研究[J]. 宋永輝,屈學(xué)化,吳春晨,蘭新哲,周軍. 稀有金屬. 2015(04)
[10]紫金山金礦吸附貧液過氧化氫除氰沉銅半工業(yè)試驗(yàn)研究[J]. 林斌,巫鑾東,譚希發(fā). 黃金. 2014(04)
博士論文
[1]全球經(jīng)濟(jì)變革中黃金的地位與趨勢(shì)[D]. 韓美玲.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
碩士論文
[1]電滲析在含氰金礦廢水資源化處理中的應(yīng)用研究[D]. 鄭云.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
本文編號(hào):3169599
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3169599.html
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