含釩鉻鎢鉬廢物環(huán)境毒性大、資源化價值高,存量大、增速快,目前仍缺乏清潔高效處理技術(shù)。有價金屬的提取分離是此類廢物資源化的技術(shù)瓶頸,本文通過探明伯胺溶劑化萃取釩、鉻、鎢、鉬的反應(yīng)歷程,研究釩鉻、釩鎢、釩鉬的萃取分離規(guī)律,并對釩鉻廢渣、廢SCR催化劑這兩種典型含釩鉻鎢鉬廢物的模擬浸出液進行有價金屬的提取分離工藝參數(shù)研究,完成釩鉻廢渣資源化處理的工業(yè)實驗。獲得以下結(jié)論：1)通過pH-1gC圖、斜率法、光譜法等研究了釩、鉻、鎢、鉬的水溶液離子形態(tài)變化及對萃取反應(yīng)、有機相萃合物組成的影響,發(fā)現(xiàn)溶劑化萃取機理下萃取分配比與水溶液中金屬濃度和H+濃度成正比。釩、鉻、鎢、鉬在單金屬水溶液中萃取歷程為：釩先以十核釩酸被萃入有機相形成[（RNH2）6（H6V10O28）]（o）,加酸量mH:mv=1.25時,平衡狀態(tài)下的萃合物以[（RNH2）2（H3V3O9）]（o）為主,釩萃取率為99.89%;鎢先以十二核鎢酸被萃入有機相,加酸量mH:mw=2.35時,平衡狀態(tài)下的萃合物以[（RNH2）（H2W04）]（o）為主,鎢萃取率為99.15%;鉻以鉻酸被萃入有機相,加酸量mH:mcr=2.86時,萃合物以[（... 

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

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第一章 文獻綜述
    1.1 含釩鉻鎢鉬廢物及其環(huán)境危害
        1.1.1 釩、鉻、鎢、鉬簡介
        1.1.2 含釩鉻鎢鉬廢物的產(chǎn)生來源
        1.1.3 釩、鉻、鎢、鉬的生物活性和環(huán)境危害
        1.1.4 釩、鉻、鎢、鉬的水溶液性質(zhì)
    1.2 含釩鉻鎢鉬廢物處理研究進展
        1.2.1 無害化處理
        1.2.2 資源化處理
            1.2.2.1 資源提取技術(shù)概述
            1.2.2.2 釩鉻廢渣資源化的研究現(xiàn)狀
            1.2.2.3 廢SCR催化劑資源化的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 處理過程的二次污染控制
    1.3 釩、鉻、鎢、鉬的提取分離
        1.3.1 釩、鉻、鎢、鉬的資源提取
        1.3.2 化學(xué)沉淀法
        1.3.3 離子交換法
        1.3.4 萃取法
            1.3.4.1 已報道的萃取體系
            1.3.4.2 伯胺的溶劑化萃取與離子交換萃取
    1.4 本論文的研究思路和研究內(nèi)容
第二章 伯胺萃取釩、鉻、鎢、鉬的反應(yīng)歷程
    2.1 前言
    2.2 實驗材料和方法
        2.2.1 主要實驗試劑
        2.2.2 主要實驗設(shè)備及分析儀器
        2.2.3 實驗方法及分析方法
            2.2.3.1 實驗方法
            2.2.3.2 分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 伯胺萃取釩的反應(yīng)歷程與影響因素
            2.3.1.1 釩酸根離子形態(tài)對萃合物組成的影響
            2.3.1.2 伯胺萃取釩的反應(yīng)歷程
            2.3.1.3 釩萃取過程的影響因素
        2.3.2 伯胺萃取鉻的反應(yīng)歷程與影響因素
            2.3.2.1 鉻酸根離子形態(tài)和萃取反應(yīng)歷程
            2.3.2.2 鉻萃取過程的影響因素
        2.3.3 伯胺萃取鎢的反應(yīng)歷程與影響因素
            2.3.3.1 鎢酸根離子形態(tài)和萃取反應(yīng)歷程
            2.3.3.2 鎢萃取過程的影響因素
        2.3.4 伯胺萃取鉬的反應(yīng)歷程與影響因素
            2.3.4.1 鉬酸根離子形態(tài)和萃取反應(yīng)歷程
            2.3.4.2 鉬萃取過程的影響因素
        2.3.5 釩、鉻、鎢、鉬的萃取差異性分析
            2.3.5.1 基于Pitzer熱力學(xué)模型參數(shù)的萃取差異性分析
            2.3.5.2 基于單金屬萃取實驗的萃取差異性分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 從釩鉻廢渣浸出液中萃取分離釩鉻
    3.1 前言
    3.2 實驗材料及方法
        3.2.1 主要實驗試劑
        3.2.2 主要實驗儀器及設(shè)備
        3.2.3 實驗方法及分析方法
            3.2.3.1 實驗方法
            3.2.3.2 分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 釩鉻廢渣焙燒浸出液的水溶液化學(xué)
            3.3.1.1 鉻對釩酸根離子形態(tài)的影響
            3.3.1.2 磷、硅雜質(zhì)對釩酸根離子形態(tài)的影響
        3.3.2 釩鉻廢渣資源化的新工藝流程
            3.3.2.1 鉻在釩萃取過程中的助萃作用和競爭萃取作用
            3.3.2.2 基于“兩段萃取法”的釩鉻廢渣新工藝
            3.3.2.3 一段萃取的釩萃取率控制范圍
            3.3.2.4 二段萃取的初始pH范圍
        3.3.3 萃取體系對釩鉻萃取分離的影響
            3.3.3.1 萃取劑濃度對釩鉻萃取分離的影響
            3.3.3.2 鉻濃度對釩鉻萃取分離的影響
            3.3.3.3 酸介質(zhì)對釩鉻萃取分離的影響
        3.3.4 操作方式對釩鉻萃取分離的影響
            3.3.4.1 不同相位置進行加酸對萃取的影響
            3.3.4.2 加酸次數(shù)對釩鉻萃取的影響
        3.3.5 雜質(zhì)對釩鉻萃取分離的影響
        3.3.6 氨水反萃沉釩的工藝參數(shù)研究
            3.3.6.1 氨水濃度對反萃沉釩的影響
            3.3.6.2 攪拌速率對反萃沉釩的影響
            3.3.6.3 釩鉻廢渣實際浸出液的氨水反萃沉釩
        3.3.7 高純釩的煅燒工藝參數(shù)研究
            3.3.7.1 煅燒溫度對純度的影響
            3.3.7.2 煅燒時間對純度的影響
            3.3.7.3 空氣流量對純度的影響
        3.3.8 兩段萃取新工藝制備高純釩的流程驗證實驗
    3.4 本章小結(jié)
第四章 從廢SCR催化劑浸出液中萃取釩鎢、釩鉬
    4.1 前言
    4.2 實驗材料及方法
        4.2.1 主要實驗試劑
        4.2.2 主要實驗儀器及設(shè)備
        4.2.3 實驗方法及分析方法
            4.2.3.1 實驗方法
            4.2.3.2 分析方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 釩鎢萃取及在廢釩鎢系SCR催化劑資源化的應(yīng)用
            4.3.1.1 加酸量對優(yōu)先萃釩的溶劑化萃取歷程的影響
            4.3.1.2 釩鎢溶劑化萃取機制
            4.3.1.3 加酸量對優(yōu)先萃鎢的離子交換萃取歷程的影響
            4.3.1.4 萃取劑濃度對釩鎢溶劑化萃取的影響
            4.3.1.5 溫度對釩鎢溶劑化萃取的影響
            4.3.1.6 混合時間對釩鎢溶劑化萃取的影響
            4.3.1.7 從模擬浸出液中萃取回收釩鎢
            4.3.1.8 廢釩鎢系SCR催化劑的資源化處理流程
        4.3.2 釩鉬萃取及在廢釩鉬系SCR催化劑資源化的應(yīng)用
            4.3.2.1 加酸量對優(yōu)先萃釩的溶劑化萃取歷程的影響
            4.3.2.2 釩鉬溶劑化萃取機制
            4.3.2.3 加酸量對優(yōu)先萃鉬的離子交換萃取歷程的影響
            4.3.2.4 萃取劑濃度對釩鉬溶劑化萃取的影響
            4.3.2.5 溫度對釩鉬溶劑化萃取的影響
            4.3.2.6 混合時間對釩鉬溶劑化萃取的影響
            4.3.2.7 從模擬浸出液中萃取回收釩鉬
            4.3.2.8 廢釩鉬系SCR催化劑的資源化處理流程
    4.4 本章小結(jié)
第五章 釩鉻廢渣資源化處理的工業(yè)實驗和鉻二次污染快速修復(fù)的中試
    5.1 釩鉻廢渣浸出液中萃取分離釩鉻的工業(yè)實驗
        5.1.1 釩鉻廢渣資源化工業(yè)實驗的工藝流程
        5.1.2 從釩鉻廢渣浸出液中萃取分離釩鉻的工業(yè)實驗
        5.1.3 負載有機相的反萃工業(yè)實驗
    5.2 鉻二次污染快速修復(fù)的中試實驗
        5.2.1 釩鉻廢渣和廢SCR催化劑在處理過程的鉻二次污染分析
        5.2.2 中試實驗的工藝流程和設(shè)備
        5.2.3 中試實驗的結(jié)果與討論
            5.2.3.1 單因素實驗
            5.2.3.2 正交試驗
            5.2.3.3 優(yōu)化條件的中試驗證
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文的創(chuàng)新點和結(jié)論
    6.2 進一步工作建議
參考文獻
個人簡歷及發(fā)表文章與申請專利目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]淺談廢舊脫硝催化劑處置的產(chǎn)業(yè)政策及儲運安全[J]. 于愛華,陳志平,王虎.  廣州化工. 2014(23)
[3]廢棄SCR催化劑回收利用項目建設(shè)格局的分析[J]. 曾瑞,郝永利.  中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2014(09)
[4]有關(guān)我國SCR廢催化劑回收產(chǎn)業(yè)的思考[J]. 曾瑞.  中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2013(04)
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[6]含鉻釩渣的資源化綜合利用研究[J]. 曹宏斌,林曉,寧朋歌,張懿.  鋼鐵釩鈦. 2012(01)
[7]伯胺萃取Cr（Ⅵ）的光譜學(xué)研究[J]. 林曉,曹宏斌,張懿.  光譜學(xué)與光譜分析. 2008(07)
[8]Vanadium recovery from clay vanadium mineral using an acid leaching method[J]. LI Haoran~a FENG Yali~b LIANG Jianglong~a LUO Xiaobing~b DU Zhuwei~a ~a State Key Laboratory of Biochemical Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China ~b Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beifing,Beijing 100083,China.  Rare Metals. 2008(02)
[9]離子交換法從鉬酸銨溶液中分離鉬釩的研究[J]. 曾理,肖連生,李青剛,向小艷.  稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2006(02)
[10]釩的生物學(xué)作用研究進展[J]. 顏曉平,徐建雄.  上海交通大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2003(03)

博士論文
[1]從含釩浸出液萃取釩并短流程制備高純V2O5基礎(chǔ)研究[D]. 劉峰.天津大學(xué) 2014
[2]酸性溶液中鉬、釩、鎳、鈷的提取與分離研究[D]. 曾理.中南大學(xué) 2011



本文編號：3124763