基于地質(zhì)聚合技術(shù)的電解二氧化錳渣資源化利用研究
發(fā)布時間:2022-01-13 16:37
電解二氧化錳渣(Electrolytic manganese dioxide residue,EMDR)是電解二氧化錳生產(chǎn)過程中,碳酸錳礦經(jīng)硫酸浸出后,或軟錳礦經(jīng)還原和硫酸浸出后,再經(jīng)壓濾固液分離產(chǎn)生的廢渣。電解二氧化錳渣主要成分包括Si02和A1203等,同時含有可溶性Mn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)等有害金屬離子。目前電解二氧化錳渣最主要的處理方法為渣場露天堆放,對周邊土壤及地下水存在極大污染隱患,故亟需尋找一種電解二氧化錳渣消耗量大、環(huán)保節(jié)能、附加值高的資源化利用方法。地質(zhì)聚合物是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無機(jī)聚合物膠凝材料,具有力學(xué)性能好、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等特點,且地質(zhì)聚合物制備工藝簡單,非常適于廢渣資源化利用。本論文在考察電解二氧化錳渣理化性質(zhì)和激發(fā)活性的基礎(chǔ)上,研究了電解二氧化錳渣資源化利用的三種途徑,包括制備磷酸激發(fā)地質(zhì)聚合物、水玻璃激發(fā)地質(zhì)聚合物以及陶瓷材料,此外還對磷酸鐵系地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下。(1)研究了電解二氧化錳渣的粒度、比表面積、化學(xué)組成、物相、微觀形貌、TG/DTA、浸出毒性以及激發(fā)活性。結(jié)果顯示,電解二氧化...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
Mg0與酸式磷酸鹽反應(yīng)機(jī)理模型D3el
實驗中所用礦渣購自廣西北海誠德公司,其理化性質(zhì)如表2-2所示。礦渣的化學(xué)組??成由X射線熒光光譜儀測定,其主要含有Ca、Si、A1和Mg,另外含有少量的S、Ti、??Fe、Mn、K和Na。礦渣中位徑D5Q為12.55?pm,比表面積為1.268?m2/g。圖2-2為礦渣??的微觀形貌及XRD圖譜。從SEM圖中可以看出,礦渣顆粒表面光滑、大小不一、形貌??不規(guī)則。礦渣XRD圖譜在15?35°之間存在一個典型的包峰,說明礦渣主要為無定形相,??另外含有少量的鈣黃長石(Ca2Al((AlSi)07),JCPDS?87-0970)。??表2-2礦渣理化性質(zhì)分析??Table?2-2?Chemical?analysis?and?physical?properties?of?slag??Physicochemical?analysis?Results??Chemical?analysis?(wt?%)??Ca?26.36??Si?15.86??A1?8.06??Mg?5.56??S?0.72??Ti?0.48??Fe?0.43??Mn?0.46??K?0.38??Na?0.29??Physical?property??SSA(m2/g)?1.268?
Fig.?2-2?SEM?and?XRD?analysis?of?slag??2.1.4水玻璃??實驗中所用水玻璃為鈉水玻璃,購自廣西南寧春旭化工有限公司,模數(shù)為3.0??(n(SiO2)/n(Na2O)?=?3.0),固含量為38.0%。低模數(shù)水玻璃通過加入NaOH進(jìn)行調(diào)配,??即按n(Si02)/n(Na20)摩爾比準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的NaOH倒入水玻璃中,攪拌至完全溶解,??然后超聲10mm以去除溶解過程中產(chǎn)生的氣泡,待冷卻后裝瓶備用。??2.1.5河沙??普迪河沙洗凈供干后,過100目標(biāo)準(zhǔn)篩(0.150mm),裝袋備用。??2.1.6其它試劑??實驗中所用其它試劑如表2-3所示。Fe3〇4及Fe203粒度分布及比表面積如表2-4所??示,其中位徑D5〇分別為2.23?pm和1.16?pm,比表面積分別為7.051?m2/g和4.876?m2/g。??表2-3實驗試劑??Table?2-3?Exerimental?reaents??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Fe3O4/活性炭磁性材料的合成及其對茜素紅染料的吸附性能[J]. 梁耀東,王慶,賀擁軍,陳創(chuàng)前,雷麗華. 西安科技大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[2]2017年電解二氧化錳市場回顧與展望[J]. 李同慶,李慧,張麗云. 中國錳業(yè). 2018(03)
[3]堿激發(fā)劑濃度及模數(shù)對堿礦渣膠凝材料抗壓性能及水化產(chǎn)物的影響研究[J]. 馬倩敏,黃麗萍,牛治亮,郭榮鑫,顏峰,林志偉,杜海云. 硅酸鹽通報. 2018(06)
[4]電解錳渣制備多孔陶瓷及性能表征[J]. 完么東智,李玉香,譚宏斌. 中國陶瓷. 2018(04)
[5]四氧化三鐵對水中As(Ⅲ)的吸附性能研究[J]. 孫舒雅,彭映林,劉肖,姚潔玉,姚亞男. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(S1)
[6]利用電解錳渣制備環(huán)保陶瓷清水磚的研究[J]. 吳睿林,冷森林,成昊,徐臣. 廣州化工. 2017(23)
[7]造孔劑和增強(qiáng)劑對工業(yè)固廢基多孔陶瓷性能的影響[J]. 海萬秀,韓鳳蘭,姜木俊,白柳揚. 硅酸鹽通報. 2017(10)
[8]電解錳渣煅燒脫硫并用作水泥混合材的研究[J]. 朱金波,俞為民,彭學(xué)平,陶從喜,陳志輝,李小燕,白波. 水泥. 2016(01)
[9]錳礦浸渣中可溶錳離子的穩(wěn)定化處理研究[J]. 盤俊,謝能銀,明憲權(quán),王雨紅,粟海鋒. 廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[10]穩(wěn)定劑對電解錳廢渣中高濃度可溶性錳穩(wěn)定效果的影響[J]. 杜兵,但智鋼,肖軻,王軍,段寧. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(04)
碩士論文
[1]司家營鐵礦磁鐵礦與赤鐵礦混合浮選交互影響研究[D]. 王會靜.華北理工大學(xué) 2015
本文編號:3586786
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
Mg0與酸式磷酸鹽反應(yīng)機(jī)理模型D3el
實驗中所用礦渣購自廣西北海誠德公司,其理化性質(zhì)如表2-2所示。礦渣的化學(xué)組??成由X射線熒光光譜儀測定,其主要含有Ca、Si、A1和Mg,另外含有少量的S、Ti、??Fe、Mn、K和Na。礦渣中位徑D5Q為12.55?pm,比表面積為1.268?m2/g。圖2-2為礦渣??的微觀形貌及XRD圖譜。從SEM圖中可以看出,礦渣顆粒表面光滑、大小不一、形貌??不規(guī)則。礦渣XRD圖譜在15?35°之間存在一個典型的包峰,說明礦渣主要為無定形相,??另外含有少量的鈣黃長石(Ca2Al((AlSi)07),JCPDS?87-0970)。??表2-2礦渣理化性質(zhì)分析??Table?2-2?Chemical?analysis?and?physical?properties?of?slag??Physicochemical?analysis?Results??Chemical?analysis?(wt?%)??Ca?26.36??Si?15.86??A1?8.06??Mg?5.56??S?0.72??Ti?0.48??Fe?0.43??Mn?0.46??K?0.38??Na?0.29??Physical?property??SSA(m2/g)?1.268?
Fig.?2-2?SEM?and?XRD?analysis?of?slag??2.1.4水玻璃??實驗中所用水玻璃為鈉水玻璃,購自廣西南寧春旭化工有限公司,模數(shù)為3.0??(n(SiO2)/n(Na2O)?=?3.0),固含量為38.0%。低模數(shù)水玻璃通過加入NaOH進(jìn)行調(diào)配,??即按n(Si02)/n(Na20)摩爾比準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的NaOH倒入水玻璃中,攪拌至完全溶解,??然后超聲10mm以去除溶解過程中產(chǎn)生的氣泡,待冷卻后裝瓶備用。??2.1.5河沙??普迪河沙洗凈供干后,過100目標(biāo)準(zhǔn)篩(0.150mm),裝袋備用。??2.1.6其它試劑??實驗中所用其它試劑如表2-3所示。Fe3〇4及Fe203粒度分布及比表面積如表2-4所??示,其中位徑D5〇分別為2.23?pm和1.16?pm,比表面積分別為7.051?m2/g和4.876?m2/g。??表2-3實驗試劑??Table?2-3?Exerimental?reaents??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Fe3O4/活性炭磁性材料的合成及其對茜素紅染料的吸附性能[J]. 梁耀東,王慶,賀擁軍,陳創(chuàng)前,雷麗華. 西安科技大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[2]2017年電解二氧化錳市場回顧與展望[J]. 李同慶,李慧,張麗云. 中國錳業(yè). 2018(03)
[3]堿激發(fā)劑濃度及模數(shù)對堿礦渣膠凝材料抗壓性能及水化產(chǎn)物的影響研究[J]. 馬倩敏,黃麗萍,牛治亮,郭榮鑫,顏峰,林志偉,杜海云. 硅酸鹽通報. 2018(06)
[4]電解錳渣制備多孔陶瓷及性能表征[J]. 完么東智,李玉香,譚宏斌. 中國陶瓷. 2018(04)
[5]四氧化三鐵對水中As(Ⅲ)的吸附性能研究[J]. 孫舒雅,彭映林,劉肖,姚潔玉,姚亞男. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(S1)
[6]利用電解錳渣制備環(huán)保陶瓷清水磚的研究[J]. 吳睿林,冷森林,成昊,徐臣. 廣州化工. 2017(23)
[7]造孔劑和增強(qiáng)劑對工業(yè)固廢基多孔陶瓷性能的影響[J]. 海萬秀,韓鳳蘭,姜木俊,白柳揚. 硅酸鹽通報. 2017(10)
[8]電解錳渣煅燒脫硫并用作水泥混合材的研究[J]. 朱金波,俞為民,彭學(xué)平,陶從喜,陳志輝,李小燕,白波. 水泥. 2016(01)
[9]錳礦浸渣中可溶錳離子的穩(wěn)定化處理研究[J]. 盤俊,謝能銀,明憲權(quán),王雨紅,粟海鋒. 廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[10]穩(wěn)定劑對電解錳廢渣中高濃度可溶性錳穩(wěn)定效果的影響[J]. 杜兵,但智鋼,肖軻,王軍,段寧. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(04)
碩士論文
[1]司家營鐵礦磁鐵礦與赤鐵礦混合浮選交互影響研究[D]. 王會靜.華北理工大學(xué) 2015
本文編號:3586786
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