电解锰复合盐的资源化利用工艺技术研究
发布时间：2021-06-15 21:59
电解锰复合盐是锰矿采用电解方法生产制备金属锰过程中产生的一种危险废弃物,它主要由硫酸镁、硫酸铵以及少量的硫酸锰和其它微量元素组成。分离其中的主要成分并将其转化成具有更高市场价值的锰、镁、铵系列产品是解决企业生产跟环境污染的一种有效途径。依据碳酸锰、碳酸镁溶度积的差异,本课题采用液相沉淀法来进行硫酸锰和硫酸镁的分离。首先采用碳酸氢铵作为沉淀剂进行初步的除锰,然后结合氧化法进行完全的除锰;脱锰后溶液中主要成分为硫酸镁和硫酸铵,然后再以碳酸氢铵作为沉淀剂制备得到碱式碳酸镁产品,最后将碱式碳酸镁煅烧得到氧化镁产品。通过该工艺流程实现电解锰复合盐的资源化利用。通过实验研究发现:当n[NH4HCO3]:n[Mn2+]=2:1,pH值为7,反应温度50℃,反应时间20 min,陈化时间40 min时,碳酸锰的质量分数可以达到88.7%,滤液中锰离子的含量低至62.1 ppm。深度除锰阶段,经过对比一些传统氧化剂和除锰剂的去除效果,发现加入过硫酸铵能够显著的降低滤液中残留的锰离子,滤液中锰离子的含量可降至11.9ppm。在此基础上,加入一定量的重金属捕捉剂（TMT-15）以及少量的絮凝剂聚丙烯酰胺,搅...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]马-丙共聚物去除碳化硼用硼酸中钙离子的研究[J]. 王国胜,房安娜,贾南,李磊. 无机盐工业. 2017(06)
[2]锰电解阳极液分离提镁[J]. 姜红远,董斌,李东平,蒋子琪,王德明. 中国锰业. 2015(04)
[3]轻质碳酸镁/聚合物复合材料的研制[J]. 刘海燕,袁海,徐勇,于廷云. 当代化工. 2014(01)
[4]电解锰生产工艺及设计[J]. 林韬,卢立祥,魏建民,王吉刚. 天津化工. 2013(03)
[5]工业硫酸锰的净化和高纯锰酸锂的制备[J]. 包新军,王志坚,刘吉波,苏正夫,黄志,成维,周德壁. 无机盐工业. 2013(05)
[6]废盐酸浸出菱锰矿扩大试验及除钙工艺优化[J]. 李军旗,陈朝轶,王家伟,吴复忠,毛小浩. 稀有金属. 2012(03)
[7]利用硫酸镁废液制备活性氧化镁工艺研究[J]. 汪云华,范兴祥,吴跃东,董海刚,王亚雄,赵家春,李柏榆. 无机盐工业. 2012(03)
[8]氟化锰脱除氯化锰溶液中镁的研究[J]. 李军旗,王家伟,毛小浩,赵平原. 有色金属(冶炼部分). 2012(01)
[9]电解金属锰加工工艺中乙醇循环除镁工艺初探[J]. 杨绍泽,任博,王春侠. 中国锰业. 2011(02)
[10]CaF2纳米粉体的制备与CaF2/Er3+纳粉体的荧光性能[J]. 张延,梅炳初,汪思,李威威. 合成化学. 2011(02)
博士论文
[1]复杂低品位锰矿及含锰烟尘加压酸浸—净化—萃取工艺研究[D]. 谢红艳.昆明理工大学 2013
硕士论文
[1]菱镁矿碳化法制备高活性氧化镁[D]. 王晓彤.北京化工大学 2016
[2]化学沉淀法去除稀土废水中钙镁的研究[D]. 黎新.长安大学 2016
[3]轻烧白云石碳化法制备碱式碳酸镁[D]. 王志强.北京化工大学 2013
[4]TOPO与高位阻β-二酮对氨性溶液中锌的萃取研究[D]. 李亮.中南大学 2011
[5]利用含镁副产品制备高纯碳酸镁及氧化镁研究[D]. 李俊强.大连理工大学 2008
[6]由富锰渣制备氯化锰的工艺研究[D]. 苏文征.重庆大学 2006
本文编号：3231838
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－３?ｐＨ对于除锰效果的影响??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｐＨ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｍａｎｇａｎｅｓｅ?ｒｅｍｏｖａｌ??
?北京化工大学专业学位硕士研宂生学位论文???称取１００ｇ的电解锰复合盐加热溶解、过滤，除去不溶物，控制ｐＨ为７，反应温??度５０?反应时间２０?ｍｉｎ，陈化时间４０?ｍｉｎ，考察碳酸氢铵的用量对于除锰效果的??影响，结果如图３－４所示。??７．０???１００??６．５?－?■??＾?＼?／＼??Ｓ＇?４?５?－?＼?／?＿?７。辇??蝴?４．。「?＼?／??二?；?Ｌ?■?￡??鸯３?５?－?＼?／▲’?一■一滤液中猛离子浓度?＼?－?６０?ＷＥ（??ｇ?３？。二?Ｖ?丨一▲一沉淀中锰的质量分数■?ｇ??Ｉ?２－５?：?／?＼?＂５０?８??翥?１５：?／?＼?－４〇?＾??１０?：?／?＼?￣?３０?ｇ??０．５?＿?▲?＼??０．０??１?■?１?１?鼠广?＊?－■?■?＊??２０??１：１?１：１．５?１：２?１：２．５?１：３??ｎ［ＭｎＳ〇４］：ｎ［ＮＨ４ＨＣ〇３］??图３－４碳酸氢铵用量对于除锰效果的影响??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ａｍｍｏｎｉｕｍ?ｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅ?ｄｏｓａｇｅ?ｏｎ?ｍａｎｇａｎｅｓｅ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｅｆｆｅｃｔ??由图中可以看出，随着碳锰比的增加，滤液中锰离子的含量一直在减小，当??ｎ［ＭｎＳ０４］：ｎ［ＮＨ４ＨＣ０３］在１：１？１：２范围内变化时，锰离子含量下降的很快，而在１：２？??１：３范围内变化时，虽然也有所下降，但此时下降的幅度很校??由理论上知，碳酸氢铵和锰离子的化学摩尔比为２：１的条件下反应最好，当超过??２－．１时，过量的碳酸氢铵会导致溶液的ｐＨ值加大，溶液中碳
?第三章锰镁分离工艺实验研宄???ｎ［ＭｎＳ〇４］：ｎ［ＮＨ４ＨＣ０３］为１：２，反应时间２０?ｍｉｎ，陈化时间４０?ｍｉｎ，考察反应温度对??于除锰效果的影响，实验结果如图３－５所示。??１．０???１００??▲???－９０??。．８?－?／?▲?－８０?２??ｔ＇＼?＿?７０?裔??二〇．６?＿?＼?／?｜?一■一滤液中锰离子的浓度?ｊ??饵?＼?／?沉淀中碳酸锰的质量分数■?＿?６０?？??Ｓ?Ｙ?－?５０?ｓ??＼?０．４?－?八?．５１??２?／?＼?－?４０?＾??Ｓ?＇?／?＼?；３〇！??ｓ?０－２－?／?＼?．?ｍ??▲’?＼?－?２０?运??；?－■???■??０．０??１?１?１?１?１??１０??４０?６０?８０??反应温度（°ｃ）??图３－５反应温度对于除锰效果的影响??Ｆｉｇｕｒｅ?３－５?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｍａｎｇａｎｅｓｅ?ｒｅｍｏｖａｌ??随着反应温度的升高，滤液中锰离子的含量先下降再增加，增加的幅度很小；而??沉淀中碳酸锰的质量分数先增加然后再缓慢的减少。??从图中的可以明显的看到，当反应温度为４０?°Ｃ时，除锰的效果是最差的，原因??在于实验过程中电解锰复合盐和水是按质量比１：丨．５配制成溶液的，在该温度下大量的??复合盐并没有溶解，反应进行不彻底，致使只有少数的锰离子被沉淀，大多数锰离子??则直接进入到滤液中去。??温度从５０?°Ｃ升至８０?°Ｃ的过程中，用作沉淀剂的碳酸氢铵会进行分解，致使真正??用于沉淀锰离子的碳酸氢铵的量会减
【参考文献】：
期刊论文
[1]马-丙共聚物去除碳化硼用硼酸中钙离子的研究[J]. 王国胜,房安娜,贾南,李磊. 无机盐工业. 2017(06)
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[5]工业硫酸锰的净化和高纯锰酸锂的制备[J]. 包新军,王志坚,刘吉波,苏正夫,黄志,成维,周德壁. 无机盐工业. 2013(05)
[6]废盐酸浸出菱锰矿扩大试验及除钙工艺优化[J]. 李军旗,陈朝轶,王家伟,吴复忠,毛小浩. 稀有金属. 2012(03)
[7]利用硫酸镁废液制备活性氧化镁工艺研究[J]. 汪云华,范兴祥,吴跃东,董海刚,王亚雄,赵家春,李柏榆. 无机盐工业. 2012(03)
[8]氟化锰脱除氯化锰溶液中镁的研究[J]. 李军旗,王家伟,毛小浩,赵平原. 有色金属(冶炼部分). 2012(01)
[9]电解金属锰加工工艺中乙醇循环除镁工艺初探[J]. 杨绍泽,任博,王春侠. 中国锰业. 2011(02)
[10]CaF2纳米粉体的制备与CaF2/Er3+纳粉体的荧光性能[J]. 张延,梅炳初,汪思,李威威. 合成化学. 2011(02)
博士论文
[1]复杂低品位锰矿及含锰烟尘加压酸浸—净化—萃取工艺研究[D]. 谢红艳.昆明理工大学 2013
硕士论文
[1]菱镁矿碳化法制备高活性氧化镁[D]. 王晓彤.北京化工大学 2016
[2]化学沉淀法去除稀土废水中钙镁的研究[D]. 黎新.长安大学 2016
[3]轻烧白云石碳化法制备碱式碳酸镁[D]. 王志强.北京化工大学 2013
[4]TOPO与高位阻β-二酮对氨性溶液中锌的萃取研究[D]. 李亮.中南大学 2011
[5]利用含镁副产品制备高纯碳酸镁及氧化镁研究[D]. 李俊强.大连理工大学 2008
[6]由富锰渣制备氯化锰的工艺研究[D]. 苏文征.重庆大学 2006
本文编号：3231838
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