本文關(guān)鍵詞：鉛銅銀合金真空蒸餾基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《昆明理工大學》 2015年

鉛銅銀合金真空蒸餾基礎(chǔ)研究

蔣文龍  

【摘要】：粗銅、粗鉛電解精煉過程中都會產(chǎn)生陽極泥,陽極泥經(jīng)熔煉得到含銅、銀、鉛的合金。這種合金處理流程復(fù)雜、耗時長、能耗高、資源利用率低。根據(jù)Pb-Cu-Ag合金中不同金屬組元蒸氣壓大小的差異,提出真空蒸餾方法對其進行分離、提純。本文重點開展Pb-Cu-Ag合金真空蒸餾的基礎(chǔ)研究。首先,利用從頭算分子動力學模擬了10Pa,1073K,1223K和1373K條件下,含鉛49.5～94.9%(質(zhì)量分數(shù))下Pb-Cu合金的徑向分布函數(shù)、均方根位移、態(tài)密度以及差分電荷密度,由計算結(jié)果得到：①相同成分及壓力條件下,隨著溫度升高,Pb-Cu合金熔體有序度降低,熔體穩(wěn)定性變差；②在相同溫度、壓力條件下,隨著熔體中Pb含量的增加,Pb-Cu合金熔體有序度增加,熔體穩(wěn)定性變強。其次,建立了Pb-Cu、Pb-Ag合金分子相互體積模型(MIVM),計算了1073-1473K, Pb-Cu、Pb-Ag二元合金體系的活度系數(shù),并由此計算了Pb-Cu、Pb-Ag合金體系的真空蒸餾分離系數(shù)和氣液相平衡成分圖,從熱力學角度論證了Pb-Cu和Pb-Ag合金真空分離的可行性；對依據(jù)麥克斯韋速率分布定律推導出的二元合金體系揮發(fā)速率計算公式進行修正,得到了Pb-Cu在1223～1423、Pb-Ag合金在1123～1373K范圍內(nèi)的組元揮發(fā)速率,從動力學的角度定量分析了Pb-Cu和Pb-Ag合金真空分離的可行性。最后,以含銅15%的Pb-Cu合金為原料,研究蒸餾溫度、時間對合金分離效果的影響,獲得Pb-Cu合金真空蒸餾的最佳實驗參數(shù)為：10Pa、1373K、保溫60min：并對含鉛5～95%的Pb-Cu合金開展真空蒸餾分離實驗研究,在最佳分離參數(shù)下通過真空蒸餾可以在氣相中獲得純度大于99.54%的粗鉛,液相中獲得純度大于99.90%的粗銅。以含銀10%的Pb-Ag合金為原料,研究蒸餾溫度、時間對合金分離效果的影響,獲得Pb-Ag合金分離的最佳實驗參數(shù)為：10Pa、1273K、保溫45min；對含銀2.5～10%的Pb-Ag合金開展真空蒸餾分離實驗研究,在最佳分離參數(shù)下通過真空蒸餾可以在氣相中獲得純度大于99.23%的粗鉛,液相中獲得純度大于99.97%的粗銀。對含銀2.85%和22.67%兩種Pb-Cu-Ag合金研究了蒸餾溫度、蒸餾時間對合金物料分離效果的影響,研究結(jié)果表明：低銀合金在1223K,10Pa,蒸餾時間60min條件下,揮發(fā)物中Pb、Cu、Ag的含量分別為99.57%、0.038%及0.43%,殘余物中Pb、Cu、Ag的含量分別為0.64%、6.06%及93.30%,鉛的去除率達到99.36%,銀的直收率為83.87%；高銀合金在1223K,10Pa,蒸餾時間60min條件下,揮發(fā)物中Pb、Cu、Ag的含量分別為98.61%、0.034%及1.08%,殘余物中Pb、Cu、Ag的含量分別為0.37%、73.43%及26.20%,鉛的去除率達到99.78%,銀的直收率為99.01%。對含Pb、Cu、Ag、Sb等元素的多元合金物料開展真空分離實驗研究,研究結(jié)果表明：在10Pa、1423K保溫4.5h殘留物中Pb含量為0.46%,揮發(fā)物中Pb含量為87.55%,Pb去除率為99.58%；殘留物中Cu含量為57.38%,揮發(fā)物中Cu含量為1.17%,Cu直收率為98.87%;殘留物中Ag含量為3919.21g/t,揮發(fā)物中Ag含量為201.84 g/t,Ag直收率為94.02%。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TF13;TF812
【目錄】：

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本文編號：159008