有機(jī)/無機(jī)復(fù)合體系浸出多金屬結(jié)核中錳的基礎(chǔ)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 11:14
大洋多金屬結(jié)核(以下簡稱“大洋結(jié)核”)是支持未來工業(yè)發(fā)展的深海戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源,其商業(yè)開采技術(shù)儲(chǔ)備,面臨開采平臺(tái)離岸遠(yuǎn)、運(yùn)輸港口遠(yuǎn),運(yùn)輸成本高等問題。大洋結(jié)核的原位加工,由于成本優(yōu)勢明顯,成為大洋結(jié)核加工技術(shù)發(fā)展新趨勢。海洋采礦平臺(tái)運(yùn)行、船舶作業(yè)人員生活都需要大量淡水,必須淡化大量海水。海水淡化處理中投放的殺生劑,經(jīng)自然作用下易形成有毒三氯苯酚,直接排放不符合《國際海洋法公約》對水體排放要求。三氯苯酚具有還原性,利用這一特性,以三氯苯酚為助浸劑,協(xié)同黃鐵礦還原浸出大洋結(jié)核,浸出回收錳的同時(shí)使海水淡化廢水資源化利用。對浸出液中殘留的三氯苯酚,采用微生物燃料電池法深度凈化,使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。研究添加三氯苯酚助浸劑的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合體系浸出錳技術(shù),為豐富和完善大洋結(jié)核浸出技術(shù)、廢水資源化利用努力,具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。以大洋結(jié)核為研究對象,考察無機(jī)體系下單因素對錳浸出率、單質(zhì)硫殘留量和鐵轉(zhuǎn)化的影響以及該體系下黃鐵礦的轉(zhuǎn)化途徑。在黃鐵礦用量為12.8%、浸出溫度80℃、硫酸濃度1.5 mol/L、液固比6:1條件下浸出6 h,錳浸出率為90.2%。增加硫酸濃度、提高浸出溫度、延長浸出時(shí)間可以減少...
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖3-7生巧信息分析巧程??
田S-7黃鐵礦用量對應(yīng)漫出渣XRD圍譜??閱5-7表明,在黃鐵礦用量5.2%?15.8%范圍內(nèi),在大洋結(jié)核表面都生??成了單質(zhì)硫。當(dāng)黃鐵礦用量為15石%時(shí),鋪浸出率出現(xiàn)下降(化圖5-6),主??要是由于礦石表面生成了黃鐘鐵抓(見圖5-7黃鐵礦用量為15.8%時(shí)浸出渣??XRD圖譜),阻礙反應(yīng)進(jìn)行。黃鐵礦用量為15.8%時(shí)浸出渣表面都有單質(zhì)硫??和黃鐘鐵抓生成。結(jié)合前述內(nèi)容,表明鋪浸出的化學(xué)反應(yīng)受黃鄉(xiāng)鐵機(jī)影響比??受單質(zhì)的阻礙影響大,前者化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,后者化學(xué)性質(zhì)活潑易被氧化。??80????70?-??60?-??是?.??她50?-??雲(yún)4〇-??塔??遐化-??20;?^????…;??/?-????*????Q?I?.?I?.?I?.?\?.?I?.?I?.?I??6?8?10?12?14?16??黃鐵礦用最/’%??田S-8黃鐵礦用量對單質(zhì)巧巧留量作用關(guān)系圍??圖5-8表明,當(dāng)黃鐵礦用量范圍為5.2%?10.2%時(shí),増加黃鐵礦用量,??直接提窩了黃鐵礦與大洋結(jié)核質(zhì)量比,單質(zhì)硫巧留量從7.6%提高至23.1%,??-44?-??
FeS2的有效添加,化學(xué)反應(yīng)程度髙,單質(zhì)硫殘留量增多;當(dāng)黃鐵礦用量范圍??為1化2%?15.8%時(shí),繼續(xù)提高黃鐵礦與大洋結(jié)核質(zhì)量比,單質(zhì)硫巧留量從??23.1%降低至17.8%,單質(zhì)硫殘留量下降,猛浸出率持續(xù)増加(見圖5>4),??這主要由于化學(xué)反應(yīng)式2-6硫單質(zhì)被氧化速率大于化學(xué)反應(yīng)式2-4硫生成反??應(yīng)速率,單質(zhì)硫還原浸出猛而被氧化,故而猛浸出率提高單質(zhì)硫殘留量減少。??5丄3液固比的巧響??.?浸出試驗(yàn)條件:鈕結(jié)核用量為14.2%,黃鐵礦用量為L8%時(shí),硫酸濃度??1.5?mol/L,浸出溫度80°C、浸出時(shí)間4h,改變變景液固比水平分別為10、??8、6和4,考察液固比對猛浸出率與浸化液pH及其川量的關(guān)系如圖5-9所巧。??80???2.0??70?-?-?1.8??60?-?\?-?16??《50?^??|40-?/?盧?一。?\?^1.2藝??翼3。;?//?\人;1。??20?-?/?/?_■—巧浸出率?-?0.8??■//?-a-pH?\??10?-?-?0?6??0?I???■?J??????1???1???1?i?1??0.4??10?9?8?7?6?5?4??巧向比??巧5-9巧固比對往浸出率和巧出巧作用關(guān)系困??圖5-9表明液固比值為10時(shí),鋪的浸出率為12.4%,猛浸出率偏低,主??耍是液固比過大反應(yīng)介質(zhì)間碰撞接觸化率低造成的:液固比為4時(shí),巧的浸??出率30.4%,浸出液pH值為化66,液固比過小,介質(zhì)流動(dòng)性差,導(dǎo)致猛浸出??效果差
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以硫化鈣為還原劑還原-酸浸提取低品位氧化錳礦中的錳元素(英文)[J]. 李昌新,鐘宏,王帥,薛建榮,武芳芳,張振宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[2]新型改性膨潤土吸附劑的制備及對苯酚的吸附性能[J]. 盧林剛,李冠男,劉魯楠,楊守生. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]大洋多金屬結(jié)核與富鈷結(jié)殼合并還原氨浸工藝研究[J]. 王仍堅(jiān),蔣開喜,蔣訓(xùn)雄,汪勝東,范艷青,張登高. 有色金屬(冶煉部分). 2014(09)
[4]好氧顆粒污泥降解苯酚[J]. 劉國洋,趙白航,李軍,王昌穩(wěn),李佟. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]活性炭處理含2,4,6—三氯酚廢水的研究[J]. 李瑞青. 能源與環(huán)境. 2014(03)
[6]硫酸亞鐵還原浸取軟錳礦工藝條件研究[J]. 劉陽文,顏文斌,方玉,李瑩,何新波. 廣東化工. 2014(05)
[7]以廢茶葉為還原劑在硫酸溶液中還原浸出氧化錳礦(英文)[J]. 唐清,鐘宏,王帥,李進(jìn)中,劉廣義. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(03)
[8]2,4,6-三氯苯酚降解菌的篩選及降解特性[J]. 范燕燕,董昆明,繆莉,欒海彬,吉慧敏,忻夏瑩,封克. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(11)
[9]微生物—軟錳礦耦合脫硫脫硝技術(shù)的研究[J]. 胡影,白利明,韓一凡,王彪. 中國錳業(yè). 2013(03)
[10]深海錳結(jié)核[J]. 任禾. 中國經(jīng)濟(jì)和信息化. 2013(15)
碩士論文
[1]四氧化三錳復(fù)合材料的制備及其超級電容性能研究[D]. 任勖綱.太原理工大學(xué) 2016
[2]摻雜對高磁導(dǎo)率錳鋅鐵氧體性能的影響[D]. 徐成竹.昆明理工大學(xué) 2014
[3]低品位氧化錳礦生物質(zhì)炭還原焙燒—酸浸新技術(shù)及機(jī)理[D]. 段道顯.中南大學(xué) 2013
[4]高磷高鐵氧化錳礦硫酸化焙燒制備電解金屬錳材料[D]. 宋聰.中南大學(xué) 2013
[5]氧化錳礦硫磺還原焙燒—酸浸新工藝的基礎(chǔ)研究[D]. 游志雄.中南大學(xué) 2012
[6]甘蔗渣焙燒還原軟錳礦—硫酸浸出錳的工藝研究[D]. 葉顯甲.廣西大學(xué) 2012
本文編號:3351304
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖3-7生巧信息分析巧程??
田S-7黃鐵礦用量對應(yīng)漫出渣XRD圍譜??閱5-7表明,在黃鐵礦用量5.2%?15.8%范圍內(nèi),在大洋結(jié)核表面都生??成了單質(zhì)硫。當(dāng)黃鐵礦用量為15石%時(shí),鋪浸出率出現(xiàn)下降(化圖5-6),主??要是由于礦石表面生成了黃鐘鐵抓(見圖5-7黃鐵礦用量為15.8%時(shí)浸出渣??XRD圖譜),阻礙反應(yīng)進(jìn)行。黃鐵礦用量為15.8%時(shí)浸出渣表面都有單質(zhì)硫??和黃鐘鐵抓生成。結(jié)合前述內(nèi)容,表明鋪浸出的化學(xué)反應(yīng)受黃鄉(xiāng)鐵機(jī)影響比??受單質(zhì)的阻礙影響大,前者化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,后者化學(xué)性質(zhì)活潑易被氧化。??80????70?-??60?-??是?.??她50?-??雲(yún)4〇-??塔??遐化-??20;?^????…;??/?-????*????Q?I?.?I?.?I?.?\?.?I?.?I?.?I??6?8?10?12?14?16??黃鐵礦用最/’%??田S-8黃鐵礦用量對單質(zhì)巧巧留量作用關(guān)系圍??圖5-8表明,當(dāng)黃鐵礦用量范圍為5.2%?10.2%時(shí),増加黃鐵礦用量,??直接提窩了黃鐵礦與大洋結(jié)核質(zhì)量比,單質(zhì)硫巧留量從7.6%提高至23.1%,??-44?-??
FeS2的有效添加,化學(xué)反應(yīng)程度髙,單質(zhì)硫殘留量增多;當(dāng)黃鐵礦用量范圍??為1化2%?15.8%時(shí),繼續(xù)提高黃鐵礦與大洋結(jié)核質(zhì)量比,單質(zhì)硫巧留量從??23.1%降低至17.8%,單質(zhì)硫殘留量下降,猛浸出率持續(xù)増加(見圖5>4),??這主要由于化學(xué)反應(yīng)式2-6硫單質(zhì)被氧化速率大于化學(xué)反應(yīng)式2-4硫生成反??應(yīng)速率,單質(zhì)硫還原浸出猛而被氧化,故而猛浸出率提高單質(zhì)硫殘留量減少。??5丄3液固比的巧響??.?浸出試驗(yàn)條件:鈕結(jié)核用量為14.2%,黃鐵礦用量為L8%時(shí),硫酸濃度??1.5?mol/L,浸出溫度80°C、浸出時(shí)間4h,改變變景液固比水平分別為10、??8、6和4,考察液固比對猛浸出率與浸化液pH及其川量的關(guān)系如圖5-9所巧。??80???2.0??70?-?-?1.8??60?-?\?-?16??《50?^??|40-?/?盧?一。?\?^1.2藝??翼3。;?//?\人;1。??20?-?/?/?_■—巧浸出率?-?0.8??■//?-a-pH?\??10?-?-?0?6??0?I???■?J??????1???1???1?i?1??0.4??10?9?8?7?6?5?4??巧向比??巧5-9巧固比對往浸出率和巧出巧作用關(guān)系困??圖5-9表明液固比值為10時(shí),鋪的浸出率為12.4%,猛浸出率偏低,主??耍是液固比過大反應(yīng)介質(zhì)間碰撞接觸化率低造成的:液固比為4時(shí),巧的浸??出率30.4%,浸出液pH值為化66,液固比過小,介質(zhì)流動(dòng)性差,導(dǎo)致猛浸出??效果差
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以硫化鈣為還原劑還原-酸浸提取低品位氧化錳礦中的錳元素(英文)[J]. 李昌新,鐘宏,王帥,薛建榮,武芳芳,張振宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[2]新型改性膨潤土吸附劑的制備及對苯酚的吸附性能[J]. 盧林剛,李冠男,劉魯楠,楊守生. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]大洋多金屬結(jié)核與富鈷結(jié)殼合并還原氨浸工藝研究[J]. 王仍堅(jiān),蔣開喜,蔣訓(xùn)雄,汪勝東,范艷青,張登高. 有色金屬(冶煉部分). 2014(09)
[4]好氧顆粒污泥降解苯酚[J]. 劉國洋,趙白航,李軍,王昌穩(wěn),李佟. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]活性炭處理含2,4,6—三氯酚廢水的研究[J]. 李瑞青. 能源與環(huán)境. 2014(03)
[6]硫酸亞鐵還原浸取軟錳礦工藝條件研究[J]. 劉陽文,顏文斌,方玉,李瑩,何新波. 廣東化工. 2014(05)
[7]以廢茶葉為還原劑在硫酸溶液中還原浸出氧化錳礦(英文)[J]. 唐清,鐘宏,王帥,李進(jìn)中,劉廣義. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(03)
[8]2,4,6-三氯苯酚降解菌的篩選及降解特性[J]. 范燕燕,董昆明,繆莉,欒海彬,吉慧敏,忻夏瑩,封克. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(11)
[9]微生物—軟錳礦耦合脫硫脫硝技術(shù)的研究[J]. 胡影,白利明,韓一凡,王彪. 中國錳業(yè). 2013(03)
[10]深海錳結(jié)核[J]. 任禾. 中國經(jīng)濟(jì)和信息化. 2013(15)
碩士論文
[1]四氧化三錳復(fù)合材料的制備及其超級電容性能研究[D]. 任勖綱.太原理工大學(xué) 2016
[2]摻雜對高磁導(dǎo)率錳鋅鐵氧體性能的影響[D]. 徐成竹.昆明理工大學(xué) 2014
[3]低品位氧化錳礦生物質(zhì)炭還原焙燒—酸浸新技術(shù)及機(jī)理[D]. 段道顯.中南大學(xué) 2013
[4]高磷高鐵氧化錳礦硫酸化焙燒制備電解金屬錳材料[D]. 宋聰.中南大學(xué) 2013
[5]氧化錳礦硫磺還原焙燒—酸浸新工藝的基礎(chǔ)研究[D]. 游志雄.中南大學(xué) 2012
[6]甘蔗渣焙燒還原軟錳礦—硫酸浸出錳的工藝研究[D]. 葉顯甲.廣西大學(xué) 2012
本文編號:3351304
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