含锰废水资源化利用制备碳酸锰的工艺研究
发布时间：2021-03-19 09:31
碳酸锰是制造软磁铁氧体的重要原料,其广泛应用于涂料、医药、染料等现代化工领域。目前国内主要以锰矿石为原料制备碳酸锰,介于我国锰矿资源短缺、含锰废水低附加值处理等问题,该法在工业化推广过程中存在较大局限性。硫酸法钛白粉生产过程中产生的废水中锰含量较高,废水若直接经传统的氧化钙中和法等工艺处理不仅易产生废渣造成二次污染,同时也是对废水中锰资源的浪费。因此,若能将该中的锰资源化利用制备碳酸锰,既能缓解锰矿资源短缺的问题,又能避免环境污染。基于此,本文以硫酸法含锰钛白废水为原料,分别对废水预处理和锰沉淀过程进行了关键工艺条件优化,并运用XRD、SEM、TGA、ICP-AES等手段表征产物。具体工作如下:（1）在钛白废水的预处理过程中,采用分步沉淀法去除废水中杂质金属离子。首先,采用水解沉淀法除废水中铁铝离子,选用质量分数为30%的H2O2为氧化剂,用量为理论用量(n(Fe2+):n（H2O2）=2:1)的2.5倍,并于90℃、pH=5.5的体系中沉淀铁铝离子,铁、铝沉淀率分别达99.5...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛白粉生产工艺流程图
手段对产物进行分析。实验结果表明，温度低于180 ℃时Mn现象，随着温度升高微粒在MnCO3表面吸附生长逐渐形成方下制得了形貌完善的方形碳酸锰产物，分散性良好平均粒径产片式多层陶瓷电容器。春玲等[33]采用点接触反应法制备出了亚微米级立方型碳酸锰溶液过饱和度、超声频率和反应温度对碳酸锰形貌和粒度的对产物的影响最为显著。当[CO32–]:[Mn2+]在1～10范围内，值增大而减小；当[SO42–]:[Mn2+]在1～10范围内，MnCO3晶型由不规则型过渡为立方型。实验装置如图1.4所示：
酸锰的工艺不同点在于废水杂质种类及含量因实际生产过程不同而稍有不同。去除含锰废水中的杂质需要将pH控制在6～8之间，同时杂质含量偏高时不能制得高纯度碳酸锰。钛白废水制备碳酸锰的工艺流程如图1.5所示：图 1.5 钛白废水制备碳酸锰的工艺流程图Fig.1.5 Process chart of preparing manganese carbonate from titanium dioxide wastewater
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面法优化含锰钛白废水制备碳酸锰的工艺[J]. 何海霞,万亚萌,陈欢哲,杨昆鹏,李涛,任保增. 化工进展. 2019(06)
[2]二段中和—曝气氧化—沉淀工艺处理钛白粉废水[J]. 明亮. 工业水处理. 2018(03)
[3]铁炭微电解法去除电解锰废水中Mn2+试验研究[J]. 高昭伟,王海峰,赵平源. 湿法冶金. 2018(02)
[4]用电解锰废水中的锰制备软磁铁氧体用碳酸锰[J]. 赵平源,张田,王海峰,秦吉涛,王家伟. 湿法冶金. 2018(02)
[5]微生物燃料电池处理高盐废水的研究进展[J]. 成少安,黄志鹏,于利亮,毛政中,黄浩斌,孙怡. 化工学报. 2018(02)
[6]响应曲面法优化碳酸锂反应结晶工艺[J]. 段绍君,孙玉柱,宋兴福,于建国. 化工学报. 2017(11)
[7]碱性贫锰矿制备碳酸锰的试验研究[J]. 翟忠标,李俊,陈加希,王家强,陈景. 云南冶金. 2017(02)
[8]微电解技术在工业废水处理中的应用进展[J]. 刘雨知,高嘉聪,隋振英,李芳依,霍然,邹东雷. 化工环保. 2017(02)
[9]分段阶梯法处理硫酸法钛白酸性废水的实验研究[J]. 张华军,李化全. 无机盐工业. 2017(04)
[10]赤铁矿法沉铁过程中铁矾的形成及转化[J]. 王益昭,李存兄,魏昶,邓志敢,李兴彬,樊刚,易烁文. 有色金属工程. 2017(02)
硕士论文
[1]硫酸法钛白生产企业废副产品污染解析与环境风险评估[D]. 焦婷婷.山东大学 2017
[2]硫酸法钛白粉生产中的酸性废水中和工艺特性及优化研究[D]. 徐慧.华南理工大学 2017
[3]微细粒氧化锰矿综合利用研究[D]. 魏汉可.郑州大学 2015
[4]高铁闪锌矿浸出液赤铁矿法除铁的研究[D]. 杨凡.昆明理工大学 2015
[5]高铁菱锰矿制取高纯碳酸锰的实验研究[D]. 李燕灵.贵州大学 2014
[6]磷矿选矿含锰尾水的综合利用研究[D]. 孙侃.武汉工程大学 2014
[7]低品位碳酸锰矿的回收利用研究[D]. 林清泉.中南大学 2014
[8]亚微米级碳酸锰和磷酸锰的制备研究[D]. 王俊红.南昌大学 2013
[9]湿法提取富锰渣中锰资源的研究[D]. 李敏.重庆大学 2012
本文编号：3089368
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛白粉生产工艺流程图
手段对产物进行分析。实验结果表明，温度低于180 ℃时Mn现象，随着温度升高微粒在MnCO3表面吸附生长逐渐形成方下制得了形貌完善的方形碳酸锰产物，分散性良好平均粒径产片式多层陶瓷电容器。春玲等[33]采用点接触反应法制备出了亚微米级立方型碳酸锰溶液过饱和度、超声频率和反应温度对碳酸锰形貌和粒度的对产物的影响最为显著。当[CO32–]:[Mn2+]在1～10范围内，值增大而减小；当[SO42–]:[Mn2+]在1～10范围内，MnCO3晶型由不规则型过渡为立方型。实验装置如图1.4所示：
酸锰的工艺不同点在于废水杂质种类及含量因实际生产过程不同而稍有不同。去除含锰废水中的杂质需要将pH控制在6～8之间，同时杂质含量偏高时不能制得高纯度碳酸锰。钛白废水制备碳酸锰的工艺流程如图1.5所示：图 1.5 钛白废水制备碳酸锰的工艺流程图Fig.1.5 Process chart of preparing manganese carbonate from titanium dioxide wastewater
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面法优化含锰钛白废水制备碳酸锰的工艺[J]. 何海霞,万亚萌,陈欢哲,杨昆鹏,李涛,任保增. 化工进展. 2019(06)
[2]二段中和—曝气氧化—沉淀工艺处理钛白粉废水[J]. 明亮. 工业水处理. 2018(03)
[3]铁炭微电解法去除电解锰废水中Mn2+试验研究[J]. 高昭伟,王海峰,赵平源. 湿法冶金. 2018(02)
[4]用电解锰废水中的锰制备软磁铁氧体用碳酸锰[J]. 赵平源,张田,王海峰,秦吉涛,王家伟. 湿法冶金. 2018(02)
[5]微生物燃料电池处理高盐废水的研究进展[J]. 成少安,黄志鹏,于利亮,毛政中,黄浩斌,孙怡. 化工学报. 2018(02)
[6]响应曲面法优化碳酸锂反应结晶工艺[J]. 段绍君,孙玉柱,宋兴福,于建国. 化工学报. 2017(11)
[7]碱性贫锰矿制备碳酸锰的试验研究[J]. 翟忠标,李俊,陈加希,王家强,陈景. 云南冶金. 2017(02)
[8]微电解技术在工业废水处理中的应用进展[J]. 刘雨知,高嘉聪,隋振英,李芳依,霍然,邹东雷. 化工环保. 2017(02)
[9]分段阶梯法处理硫酸法钛白酸性废水的实验研究[J]. 张华军,李化全. 无机盐工业. 2017(04)
[10]赤铁矿法沉铁过程中铁矾的形成及转化[J]. 王益昭,李存兄,魏昶,邓志敢,李兴彬,樊刚,易烁文. 有色金属工程. 2017(02)
硕士论文
[1]硫酸法钛白生产企业废副产品污染解析与环境风险评估[D]. 焦婷婷.山东大学 2017
[2]硫酸法钛白粉生产中的酸性废水中和工艺特性及优化研究[D]. 徐慧.华南理工大学 2017
[3]微细粒氧化锰矿综合利用研究[D]. 魏汉可.郑州大学 2015
[4]高铁闪锌矿浸出液赤铁矿法除铁的研究[D]. 杨凡.昆明理工大学 2015
[5]高铁菱锰矿制取高纯碳酸锰的实验研究[D]. 李燕灵.贵州大学 2014
[6]磷矿选矿含锰尾水的综合利用研究[D]. 孙侃.武汉工程大学 2014
[7]低品位碳酸锰矿的回收利用研究[D]. 林清泉.中南大学 2014
[8]亚微米级碳酸锰和磷酸锰的制备研究[D]. 王俊红.南昌大学 2013
[9]湿法提取富锰渣中锰资源的研究[D]. 李敏.重庆大学 2012
本文编号：3089368
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