电化学再生酸洗废液合成氧化铁红的研究

发布时间：2023-05-07 14:59

　　钢铁产业是一个国家重工业的根基,钢铁行业的发展也推动了钢铁加工行业的发展,酸洗成为钢铁制造行业必不可少的一环。当酸洗液含有的铁离子到达一定浓度或者酸洗液pH值高于某一水平,酸洗效果变差,变成无法使用的酸洗废液。酸洗废液中含有大量铁离子和游离酸,直接排放到环境中会造成严重的环境污染,并且浪费大量资源。酸洗废水处理技术研究现状:中和沉淀法是国内企业普遍使用处理酸洗废水的方法,此法并不能解决资源浪费问题,也容易造成二次污染等问题,国内外学者正在研究更加环保,能够回收废水中资源的处理方法,比较有成效的包括直接焙烧法、蒸发浓缩法、离子吸附交换法、膜分离法等。但这些方法大多因成本问题和某些技术难题,难以在国内市场中得到广泛实践应用。本文基于酸洗工艺中形成的酸洗废液和酸洗清洗废水的水质差异,提出以电化学技术直接分离酸洗废液中的铁资源,同时提高处理后废液的氢离子浓度,以达到废液的再生循环利用。通过自制的带有多孔的钛电极和不锈钢电极形成的同心圆结构的电化学装置处理模拟的酸洗废水,将分离的铁资源合成氧化铁红。考察电压、初始Fe2+浓度、初始pH、电极分流方式等工艺参数对酸洗废液的处理效果的影响,表征分离铁...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
第一章 前言
    1.1 酸洗废水的来源及危害
        1.1.1 酸洗废水的来源和特点
        1.1.2 酸洗废水的危害
    1.2 酸洗废水的处理技术研究现状
        1.2.1 中和沉淀法
        1.2.2 直接焙烧法
        1.2.3 蒸发浓缩法
        1.2.4 离子吸附交换法
        1.2.5 膜分离法
    1.3 电解法在水处理中的应用
        1.3.1 电解氧化
        1.3.2 电解还原
        1.3.3 微电解法
        1.3.4 电絮凝法
    1.4 酸洗废水的资源化方向
        1.4.1 制备无机高分子絮凝剂
        1.4.2 制备铁磁流体
        1.4.3 制备针状超细金属磁粉
        1.4.4 制三氯化铁
        1.4.5 制高纯氧化铁红
    1.5 氧化铁红制备技术研究现状
        1.5.1 氧化铁红
        1.5.2 人工合成氧化铁红制备原理
    1.6 本课题的研究内容
第二章 实验部分
    2.1 主要实验药品及仪器
        2.1.1 主要实验药品
        2.1.2 主要实验仪器
        2.1.3 实验装置
    2.2 分析测试方法
        2.2.1 浓度分析测定
        2.2.2 产物形貌分析
        2.2.3 X-射线衍射分析(X-ray diffraction)
        2.2.4 能谱分析
        2.2.5 同步热分析仪(TG)
    2.3 实验方法
        2.3.1 电压对铁回收的影响
        2.3.2 初始pH值对铁回收的影响
        2.3.3 回收酸液的腐蚀实验
        2.3.4 酸洗废液类型对处理效果的影响
        2.3.5 初始Fe²⁺浓度对铁回收的影响
        2.3.6 电极分流方式对铁回收的影响
第三章 酸洗废水中铁的回收分析研究
    3.1 酸洗废水的处理结果分析
        3.1.1 电压对铁的回收影响分析
        3.1.2 初始pH值对铁回收的影响分析
        3.1.3 回用酸腐蚀试验结果分析
        3.1.4 酸洗废液类型对处理效果的影响
    3.2 酸洗清洗水的处理结果分析
        3.2.1 初始Fe²⁺浓度对铁回收的影响分析
        3.2.2 电极分流方式对铁回收的影响分析
第四章 氧化铁红的合成与表征
    4.1 氧化铁红的合成机理
    4.2 样品形貌分析
        4.2.1 电压对样品形貌的影响
        4.2.2 初始pH值对样品形貌的影响
        4.2.3 初始Fe²⁺浓度对样品形貌的影响
        4.2.4 电极分流方式对样品形貌的影响
        4.2.5 一些特殊形貌的样品分析
    4.3 能谱分析
        4.3.1 不同初始pH值对产物元素组成的影响
        4.3.2 不同初始Fe²⁺浓度对产物元素组成的影响
    4.4 X射线衍射分析
        4.4.1 不同初始pH值对产物晶型的影响
        4.4.2 不同初始Fe²⁺浓度对产物晶型的影响
    4.5 同步热重分析
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3810791