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定向转化/提取电镀污泥中的镍及其高值化利用研究

发布时间:2021-04-24 11:28
  镍是国家经济、国防和技术发展的重要基础材料,全球对镍的需求逐年增长,但镍在地壳中的丰度极低,储量不足以满足需求。另一方面,电镀行业发展迅速,产生大量含重金属的电镀污泥。电镀污泥传统的处置方法是固化后填埋,导致有毒重金属环境释放和二次污染,造成严重的环境问题和金属资源的浪费。电镀污泥造成的环境污染和镍等金属资源短缺问题已日趋严重,将电镀污泥中的重金属分离回收被认为是最为经济有效的方法。但因电镀污泥体系的复杂性,很难直接从电镀污泥中高效分离金属;常用的湿法分离处理,浸出选择性差,浸出液后续利用又是一大难题,种种情况制约着电镀污泥的资源化利用。因此,迫切需要研究如何有效地、选择性地回收电镀污泥中的有价金属,例如镍。相较于将电镀污泥固化/稳定化,将其定向转化/提取为功能性材料是更为简便、绿色、环保的处理方法。一可根据电镀污泥原渣重金属混杂的特点,直接定向转化原渣中目标金属;二可基于电镀污泥浸出液有价金属含量高的特点,定向提取其中有价金属。将电镀污泥转变为功能性材料,可实现电镀污泥的高值化利用,但目前此方面的研究仍处于起步阶段。本文将电镀污泥中的镍定向转化/提取为镍基材料,克服了电镀污泥中重金属... 

【文章来源】:华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:86 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电镀污泥基本性质
        1.1.1 来源
        1.1.2 特点及危害
    1.2 电镀污泥处理方法
        1.2.1 填埋与堆放
        1.2.2 固化法
        1.2.3 热处理法
        1.2.4 重金属综合回收法
            1.2.4.1 酸浸法
            1.2.4.2 氨浸法
            1.2.4.3 熔炼法
            1.2.4.4 微生物处理法
        1.2.5 高值转化法
    1.3 锂离子电池
        1.3.1 锂离子电池简介
        1.3.2 锂离子电池负极材料分类
            1.3.2.1 碳材料
            1.3.2.2 锂金属
            1.3.2.3 金属材料
            1.3.2.4 过渡金属氧化物
    1.4 光催化二氧化碳还原
2还原机理">        1.4.1 光催化CO2还原机理
2光催化体系">        1.4.2 TiO2光催化体系
        1.4.3 其他光催化体系
    1.5 课题研究意义和主要内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验药剂
    2.2 实验仪器
        2.2.1 材料制备仪器
        2.2.2 材料表征仪器
    2.3 实验表征分析技术
    2.4 电化学性能表征
    2.5 光催化性能表征
2O4及其电化学性能研究">第三章 定向转化电镀污泥中的镍为纳米NiFe2O4及其电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验表征仪器
        3.2.3 定向转化处理
        3.2.4 锂电电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 电镀污泥基本理化性质
        3.3.2 定向转化电镀污泥中的Ni
2O4结构与形貌分析">        3.3.3 NiFe2O4结构与形貌分析
2O4形成机理分析">        3.3.4 NiFe2O4形成机理分析
2O4储锂性能研究">        3.3.5 NiFe2O4储锂性能研究
    3.4 小结
2及其光催化性能研究">第四章 定向提取电镀污泥中的镍为纳米Ni(OH)2及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验表征仪器
        4.2.3 定向提取实验
2性能测量">        4.2.4 光催化CO2性能测量
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 电镀污泥基本理化性质
        4.3.2 产物结构与形貌分析
        4.3.3 产物光催化性能研究
        4.3.4 产物光催化机理分析
        4.3.5 提取方法放大生产及循环应用
    4.4 小结
2O4-C及其储锂性能研究">第五章 模拟电镀污泥浸出液合成Ni Fe2O4-C及其储锂性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验表征仪器
2O4-C材料合成">        5.2.3 NiFe2O4-C材料合成
        5.2.4 锂电电化学性能测试
        5.2.5 原位TEM测试
    5.3 结果与讨论
2O4-C材料结构与形貌分析">        5.3.1 NiFe2O4-C材料结构与形貌分析
2O4-C材料储锂性能研究">        5.3.2 NiFe2O4-C材料储锂性能研究
    5.4 小结
结论与展望
    结论
    创新性
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】:
期刊论文
[1]CO2催化还原研究进展[J]. 彭胜男,张海南,罗旭东,韩露.  辽宁科技大学学报. 2019(03)
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[3]电镀污泥处理现状及进展[J]. 张海亮,梁冬云,刘勇.  再生资源与循环经济. 2017(07)
[4]Formation of NiFe2O4/Expanded Graphite Nanocomposites with Superior Lithium Storage Properties[J]. Yinglin Xiao,Jiantao Zai,Bingbing Tian,Xuefeng Qian.  Nano-Micro Letters. 2017(03)
[5]电镀污泥资源化利用及处置技术进展[J]. 张焕然,王俊娥.  矿产保护与利用. 2016(03)
[6]电镀污泥资源化利用技术及处置工艺现状[J]. 黄卫东,张焕然.  世界有色金属. 2016(02)
[7]螯合电镀污泥的基本理化特性及燃烧特性[J]. 党晓娥,周雪,吕军,唐晨.  环境科学学报. 2015(11)
[8]剩余污泥中重金属处理技术研究进展[J]. 苗远,王尚芝,张超,李本高,朱洪.  四川环境. 2014(04)
[9]低品位电镀污泥对氧化亚铁硫杆菌活性的影响[J]. 张再平,应群姣,马王钢.  环境工程学报. 2013(09)
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博士论文
[1]污泥重金属生物沥滤和电动去除的技术研究[D]. 彭桂群.浙江大学 2011
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[3]常压干燥制备SiO2气凝胶及其结构、性能研究[D]. 史非.大连理工大学 2007

硕士论文
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[2]生物碳酸钙有机—无机层状复合结构及其改性增强金属离子的去除回收机制研究[D]. 周雪丽.华南理工大学 2018
[3]碳基超级电容器电极材料的制备及性能研究[D]. 闵雪梅.昌吉学院 2018
[4]Fe2O3基锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 吴垚震.天津工业大学 2018
[5]SnO2/碳布复合材料的制备及电化学性能研究[D]. 徐盼盼.西北大学 2017
[6]磁场热处理对铁基纳米晶合金软磁性能影响的探究[D]. 朱方梁.东南大学 2016
[7]低碳经济视角下我国高技术产业国际竞争力研究[D]. 刘佳桢.华北电力大学 2016
[8]两种三元硫化物催化剂制备及其光电催化还原CO2[D]. 井华.山东农业大学 2014
[9]生物淋滤去除电镀污泥中重金属的研究[D]. 张晶.太原理工大学 2014
[10]氨法回收电镀污泥中铜、镍的工艺研究[D]. 张焕然.江西理工大学 2013



本文编号:3157281

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