电解锰渣高效资源化再利用研究

发布时间：2023-05-19 18:57

　　电解锰渣是锰矿粉与硫酸反应后得到的副产物,属于固体废弃物。目前,电解锰渣缺乏高效的资源化再利用手段,导致大部分企业对电解锰渣采用堆积处理。这种处置占据大量土地资源的同时,也造成严重的水体、土壤和气体污染问题。因此,探索高效的电解锰渣大规模再利用方式,有利于解决环境污染问题,甚至可以为企业节省处置成本。本研究首先对电解锰渣的基本物理性质、物相组成以及可溶性物质进行系统研究。在此基础上,探索了充分发挥其可溶性组分的作用,研究直接利用电解锰渣制备柱状半水硫酸钙和硫氧镁胶凝材料,取得了如下结果:(一)直接以电解锰渣为原料,充分利用电解锰渣中已有的硫酸镁和硫酸锰,并且通过额外添加适量的硫酸锰,可制备出柱状半水硫酸钙。通过XRD、SEM-EDS和DTA-TG等方法对所合成的柱状半水硫酸钙的特性进行表征,并探究了水料比、水热时间、水热温度、H₂SO₄质量分数、锰离子以及镁离子对柱状半水硫酸钙长径比的影响。研究表明,利用电解锰渣为原料,可制备出长径比为12.67的柱状半水硫酸钙,其中体系硫酸镁与去除硫酸盐部分的锰渣质量比为0.072,体系硫酸锰与去除硫酸盐部...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电解金属锰
        1.1.1 锰矿资源
        1.1.2 金属锰的生产工艺
    1.2 电解锰渣
        1.2.1 电解锰渣组分
        1.2.2 电解锰渣危害
        1.2.3 电解锰渣资源化方法
    1.3 硫酸钙晶须研究现状
        1.3.1 硫酸钙晶须的定义
        1.3.2 硫酸钙晶须的制备
        1.3.3 硫酸钙晶须的应用
    1.4 镁质胶凝材料研究现状
        1.4.1 镁质胶凝材料
        1.4.2 磷酸镁胶凝材料
        1.4.3 硫氧镁胶凝材料
    1.5 本文研究目的和研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 实验原料、仪器及测试表征
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器
    2.3 实验表征与测试方法
        2.3.1 实验表征方法
        2.3.2 实验测试方法
第三章 电解锰渣基本性质
    3.1 基本物理性质
    3.2 物相组成
        3.2.1 XRF分析
        3.2.2 XRD分析
    3.3 电解锰渣浸出研究
        3.3.1 电解锰渣浸出实验
        3.3.2 实验结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 利用电解锰渣制备柱状半水硫酸钙
    4.1 引言
    4.2 半水硫酸钙的制备
    4.3 水料比的影响
    4.4 水热时间的影响
    4.5 水热温度的影响
    4.6 H₂SO₄质量分数的影响
    4.7 正交实验
    4.8 锰离子和镁离子的影响
        4.8.1 锰离子的影响
        4.8.2 锰离子存在情况下镁离子的影响
    4.9 合理利用锰渣组分制备柱状半水硫酸钙的机理
    4.10 本章小结
第五章 利用电解锰渣制备硫氧镁胶凝材料
    5.1 引言
    5.2 硫氧镁胶凝材料的制备
    5.3 摩尔比的影响
        5.3.1 MgO:MgSO₄ 摩尔比的影响
        5.3.2 MgSO₄:H₂O摩尔比的影响
    5.4 锰离子的影响
    5.5 改性剂的影响
        5.5.1 磷酸二氢铝的影响
        5.5.2 EDTA的影响
        5.5.3 柠檬酸的影响
    5.6 本章小结
结论和创新点
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3819915