电镀工业含氟锡泥碱法浸出-锌粉置换回收锡的研究
发布时间：2022-02-15 21:57
随着我国锡需求量的不断增长以及锡矿资源的日益衰竭,从含锡废物中回收锡已成为研究的热点。本文以电镀厂含氟锡泥为研究对象,利用锡在碱性溶液中的选择性浸出,在课题组的前期研究基础上,对电镀含氟锡泥碱法浸出-锌粉置换回收锡工艺进行进一步的系统深入研究,优化碱浸与置换反应条件,进行热力学和动力学分析,在置换过程筛选活化剂及分散剂并探讨其反应机理。置换液利用碱性电沉积技术回收锌粉(9)4+<100 mg/L),碱浸渣利用水浸-同离子效应回收氟化钠。得出如下主要结论:（1）对电镀含氟锡泥碱法浸取参数进一步优化。结果表明,在温度为90℃,NaOH浓度为120 g/L,搅拌速度为500 rpm（保证固液混合均匀即可）,液固比为12:1,反应60 min时,锡的最大浸出率可达98.64%。采用缩芯模型对含氟锡泥碱法浸出进行动力学研究,结果表明,在浸出反应010 min内,浸出过程为外扩散控制过程;在浸出反应1090 min内,浸出过程为界面化学反应控制过程。（2）锌粉在NaOH溶液中置换锡的热力学分析结果表明,锌粉置换锡为自发的氧化还...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
含氟锡泥外观形貌图
图 3-6 有固态产物层生成的缩芯反应模型示意图6 Schematic diagram of shrinking core model with solid product layer碱浸过程可分为如下几个步骤：液中的 NaOH 通过锡泥（半径为 Rs）外面的液膜层扩散反应物外扩散过程，浓度从 CAg减小到 CAS；OH 由锡泥外表面通过惰性固态残留层扩散到收缩未反应，即为反应物内扩散过程，浓度从 CAS减小到 CAC；H与锡泥在半径为Rc的界面上发生反应，即为表面化学反生成的可溶性锡酸钠通过惰性固态残留层扩散到锡泥颗过程，浓度由 CFC减小到 CFS；溶性锡酸钠在颗粒外表面通过液膜扩散到液相主体，即产 CFS减小到 CFg。在 NaOH 溶液中的浸出反应会受到液体边界层扩散、固面化学反应的控制，按照阻力的相对大小，其控制步骤分内扩散控制、界面化学反应控制。外扩散控制、内扩散控
图 4-2 Sn-H2O 体系 E-pH 图Figure 4-2 E-pH diagram of Sn-H2O system可知，随着 PH 的增大，Sn 元素从酸性体系中的 S过渡到碱性环境中的 SnO32-，且随着碱度的增大，研究中（PH > 14），SnO32-是 Sn 元素的存在形态。因换回收锡是一种可行的方案。系下锌粉置换锡的电动势的计算在碱性溶液中（PH > 14）的存在形式可确定碱性溶程式如下（式 4.1）所示：aq) 2 (s) 2 ;(aq) → 2Zn( )42;(aq) (为原电池反应，是由两个单独的原电池半反应（氧化过兰氏化学手册得知[82]，锌和锡在碱性溶液中的物氧化还原电位如下式所示： ) 2 ;→ 2;( ) 2O ( (OH)62; 2;) = 0.93V
【参考文献】：
期刊论文
[1]固定稳定化技术于某重金属污染场地的修复应用[J]. 汤华英. 上海国土资源. 2018(04)
[2]我国锡矿勘查进展与供需形势分析[J]. 刘朔,刘雪娇,彭思远. 西部资源. 2018(05)
[3]有机锡在聚氯乙烯悬浮聚合中的应用[J]. 魏家福,万亚格,张璇. 中国氯碱. 2018(08)
[4]EDTA滴定法结合酸碱滴定法用于碱液中锌、锡的联合测定以及游离碱的测定[J]. 孙彬彬,童俊,鹿慧,蒋家超. 冶金分析. 2018(05)
[5]卤素法电镀锡阳极泥中锡的碱浸回收及动力学分析[J]. 田源,孙彬彬,童俊,鹿慧,蒋家超. 化工环保. 2018(04)
[6]碱渣火法冶炼提取粗锡工艺[J]. 赵尧育,吴国庆,陈华勇. 广东化工. 2018(01)
[7]未来锡市将有序复苏——2017年上半年锡市场评述及后市展望[J]. 郭宁. 中国有色金属. 2017(16)
[8]气体雾化法制备锌粉及其性能研究[J]. 胡慧茹,尚青亮,何萧含,周林,刘捷,易建宏,甘国友,张家敏. 热加工工艺. 2016(18)
[9]不溶性阳极镀锡工艺典型污染物控制技术[J]. 田京雷,龚志强,黄世平,李立业. 河北冶金. 2015(01)
[10]废锡回收再生炙手可热 循环利用前景大有可为[J]. 朱则刚. 广西节能. 2014(04)
博士论文
[1]硫酸锌溶液中锌粉置换除钴的机理研究[D]. 曾桂生.昆明理工大学 2006
[2]典型危险废物回转窑热处置特性和技术研究[D]. 刘刚.浙江大学 2006
本文编号：3627339
【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
含氟锡泥外观形貌图
图 3-6 有固态产物层生成的缩芯反应模型示意图6 Schematic diagram of shrinking core model with solid product layer碱浸过程可分为如下几个步骤：液中的 NaOH 通过锡泥（半径为 Rs）外面的液膜层扩散反应物外扩散过程，浓度从 CAg减小到 CAS；OH 由锡泥外表面通过惰性固态残留层扩散到收缩未反应，即为反应物内扩散过程，浓度从 CAS减小到 CAC；H与锡泥在半径为Rc的界面上发生反应，即为表面化学反生成的可溶性锡酸钠通过惰性固态残留层扩散到锡泥颗过程，浓度由 CFC减小到 CFS；溶性锡酸钠在颗粒外表面通过液膜扩散到液相主体，即产 CFS减小到 CFg。在 NaOH 溶液中的浸出反应会受到液体边界层扩散、固面化学反应的控制，按照阻力的相对大小，其控制步骤分内扩散控制、界面化学反应控制。外扩散控制、内扩散控
图 4-2 Sn-H2O 体系 E-pH 图Figure 4-2 E-pH diagram of Sn-H2O system可知，随着 PH 的增大，Sn 元素从酸性体系中的 S过渡到碱性环境中的 SnO32-，且随着碱度的增大，研究中（PH > 14），SnO32-是 Sn 元素的存在形态。因换回收锡是一种可行的方案。系下锌粉置换锡的电动势的计算在碱性溶液中（PH > 14）的存在形式可确定碱性溶程式如下（式 4.1）所示：aq) 2 (s) 2 ;(aq) → 2Zn( )42;(aq) (为原电池反应，是由两个单独的原电池半反应（氧化过兰氏化学手册得知[82]，锌和锡在碱性溶液中的物氧化还原电位如下式所示： ) 2 ;→ 2;( ) 2O ( (OH)62; 2;) = 0.93V
【参考文献】：
期刊论文
[1]固定稳定化技术于某重金属污染场地的修复应用[J]. 汤华英. 上海国土资源. 2018(04)
[2]我国锡矿勘查进展与供需形势分析[J]. 刘朔,刘雪娇,彭思远. 西部资源. 2018(05)
[3]有机锡在聚氯乙烯悬浮聚合中的应用[J]. 魏家福,万亚格,张璇. 中国氯碱. 2018(08)
[4]EDTA滴定法结合酸碱滴定法用于碱液中锌、锡的联合测定以及游离碱的测定[J]. 孙彬彬,童俊,鹿慧,蒋家超. 冶金分析. 2018(05)
[5]卤素法电镀锡阳极泥中锡的碱浸回收及动力学分析[J]. 田源,孙彬彬,童俊,鹿慧,蒋家超. 化工环保. 2018(04)
[6]碱渣火法冶炼提取粗锡工艺[J]. 赵尧育,吴国庆,陈华勇. 广东化工. 2018(01)
[7]未来锡市将有序复苏——2017年上半年锡市场评述及后市展望[J]. 郭宁. 中国有色金属. 2017(16)
[8]气体雾化法制备锌粉及其性能研究[J]. 胡慧茹,尚青亮,何萧含,周林,刘捷,易建宏,甘国友,张家敏. 热加工工艺. 2016(18)
[9]不溶性阳极镀锡工艺典型污染物控制技术[J]. 田京雷,龚志强,黄世平,李立业. 河北冶金. 2015(01)
[10]废锡回收再生炙手可热 循环利用前景大有可为[J]. 朱则刚. 广西节能. 2014(04)
博士论文
[1]硫酸锌溶液中锌粉置换除钴的机理研究[D]. 曾桂生.昆明理工大学 2006
[2]典型危险废物回转窑热处置特性和技术研究[D]. 刘刚.浙江大学 2006
本文编号：3627339
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3627339.html
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