黃磷爐渣是電爐法生產(chǎn)黃磷時,高溫爐渣經(jīng)水淬急冷時產(chǎn)生的固體廢棄物,含有大量的硅、鈣元素,為具有較高活性的非晶態(tài)固體固體物料,可作為二次資源用于制取具有高附加值的硅、鈣產(chǎn)品。本論文采用H2SO4溶液沉淀黃磷爐渣的HN03浸出液,研究了采用H2SO4溶液沉淀浸出液中鈣的沉淀結(jié)晶規(guī)律、沉淀過程中浸出液中雜質(zhì)元素的分布規(guī)律和浸出液的循環(huán)利用過程。 試驗研究表明：采用H2SO4溶液沉淀處理黃磷爐渣的浸出液制備CaSO4產(chǎn)品的最佳工藝條件：H2SO4質(zhì)量分數(shù)為20%,反應(yīng)溫度為常溫,H2SO4與HN03浸出液的體積比為0.6：1,反應(yīng)時間45min,所得樣品經(jīng)洗滌、250±5℃干燥,CaSO4收率達到92.52%,純度達到99.09%,最佳工藝條件下制得的無水CaSO4產(chǎn)品,形貌呈晶須狀,外觀為白色。在H2SO4沉淀黃磷爐渣HNO3浸出液制取CaSO4產(chǎn)品的過程中,HNO3浸出液帶入的各雜質(zhì)元素的總量中,有95%以上MgO、96%以上的Al2O3、91%以上的Fe和98%以上的F留存在液相中。 采用間歇動態(tài)法研究黃磷爐渣HNO3浸出液中HNO3鈣的沉淀轉(zhuǎn)換過程表明,在試驗研究的條件范圍內(nèi),采用H2...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 黃磷爐渣概述
    1.2 CaSO₄的概述
    1.3 CaSO₄的制備原料
        1.3.1 以鈣鹽和硫酸鹽為原料制備
        1.3.2 以天然石膏為原料制備
        1.3.3 以工業(yè)副產(chǎn)物為原料制備
    1.4 CaSO₄的制備技術(shù)
        1.4.1 水熱法
        1.4.2 常壓酸化法
        1.4.3 溶劑熱法
        1.4.4 微乳液法
        1.4.5 有機媒介法
        1.4.6 離子交換法
    1.5 CaSO₄的應(yīng)用
        1.5.1 CaSO₄在造紙行業(yè)中的應(yīng)用
        1.5.2 CaSO₄在復(fù)合材料中的應(yīng)用
        1.5.3 CaSO₄在食品行業(yè)中應(yīng)用
        1.5.4 CaSO₄在橡膠行業(yè)的應(yīng)用
        1.5.5 CaSO₄作催化劑
        1.5.6 CaSO₄在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
        1.5.7 CaSO₄在醫(yī)藥行業(yè)中應(yīng)用
        1.5.8 CaSO₄在建筑行業(yè)中的應(yīng)用
    1.6 本論文的目的和意義
    1.7 本論文的研究內(nèi)容
第二章 HNO₃浸出液沉鈣工藝研究
    2.1 實驗部分
        2.1.1 實驗原理
        2.1.2 實驗裝置
        2.1.3 實驗設(shè)備
        2.1.4 實驗原料及試劑
        2.1.5 實驗方法
    2.2 HNO₃浸出液沉鈣工藝研究結(jié)果討論
        2.2.1 H₂SO₄質(zhì)量分數(shù)對H₂SO₄沉鈣過程的影響
        2.2.2 H₂SO₄與HNO₃浸出液體積比對H₂SO₄沉鈣過程的影響
        2.2.3 溫度對H₂SO₄沉鈣過程的的影響
        2.2.4 反應(yīng)時間對H₂SO₄沉鈣過程的影響
        2.2.5 攪拌速度對H₂SO₄沉鈣過程的影響
        2.2.6 H₂SO₄加入方式對H₂SO₄沉鈣過程的影響
        2.2.7 CaSO₄產(chǎn)品的TG-DTA圖譜
        2.2.8 CaSO₄產(chǎn)品的SEM圖
        2.2.9 CaSO₄產(chǎn)品的能級譜圖
    2.3 重現(xiàn)性實驗
    2.4 本章小結(jié)
第三章 HNO₃浸出液中H₂SO₄沉鈣結(jié)晶動力學(xué)研究
    3.1 結(jié)晶理論研究
        3.1.1 晶體成核
        3.1.2 結(jié)晶生長動力學(xué)
        3.1.3 結(jié)晶動力學(xué)模型
    3.2 結(jié)晶動力學(xué)實驗
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗藥品
        3.2.3 實驗操作步驟
        3.2.4 實驗數(shù)據(jù)測定
    3.3 實驗結(jié)果及討論
        3.3.1 不同攪拌速度下結(jié)晶體的粒度分布
        3.3.3 動力學(xué)模型驗證
        3.3.4 攪拌速度對晶體線生長速率G的影響
        3.3.5 攪拌速度對晶體成核速率B⁰的影響
    3.4 CaSO₄晶須SEM圖
    3.5 CaSO₄晶須的XRD
    3.6 本章小結(jié)
第四章 HNO₃浸出廢液循環(huán)利用研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗原理
        4.1.2 實驗儀器
        4.1.3 實驗裝置圖
        4.1.4 實驗方法
        4.1.5 工藝流程圖
        4.1.6 分析方法
    4.2 實驗結(jié)果與討論
        4.2.1 浸出液循環(huán)利用研究
        4.2.2 白炭黑的SEM圖
        4.2.3 白炭黑能級圖譜
    4.3 循環(huán)浸出液凈化除雜渣(副產(chǎn)物)的應(yīng)用研究
        4.3.1 凈化渣的粒度分析
        4.3.2 凈化渣的加入量對滇池廢水除磷效果和濁度影響
        4.3.3 pH對滇池廢水除磷效果和濁度
        4.3.4 絮凝時間對滇池廢水除磷效果和濁度影響
        4.3.5 凈化渣絮凝性能重現(xiàn)性實驗
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 論文創(chuàng)新點
    5.3 本論文存在的問題與建議
致謝
參考文獻
附錄A
附錄B
    B.1 實驗分析方法
        B.1.1 CaO、MgO的分析方法
        B.1.2 Al元素的分析方法
        B.1.3 SiO₂含量的測定
        B.1.4 Fe元素的分析方法
        B.1.5 F元素的分析方法
        B.1.6 酸度的測定
        B.1.7 水質(zhì)中磷的測定
        B.1.8 水質(zhì)濁度測定



本文編號：3920641