铜基三元合金真空蒸馏气-液相平衡实验研究
发布时间：2021-07-20 03:56
由于铜矿产资源的紧缺和大量含铜废料的堆积,有效地回收利用铜二次资源,对于减少矿产的消耗和降低环境污染具有重要意义。真空冶金技术凭借效率高、无污染、金属回收率高等优点被广泛地应用于二次资源的回收和金属的分离与提纯。针对真空蒸馏技术分离粗铜时遇到合金形成共沸不能有效分离情况,本文开展如下研究:根据气-液相平衡（VLE）理论,采用Wilson方程预测了Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-Sn二元合金组元活度,并推广到Cu-Bi-Sb和Cu-Bi-Sn三元体系;计算了真空条件下Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-Sn二元合金及Cu-Bi-Sb、Cu-Bi-Sn三元合金的气-液相图;基于VLE理论和共沸理论,对铜基二元合金和三元合金共沸点的位置进行预测;完成了铜基二元以及三元合金真空蒸馏气-液相平衡的实验研究,测定了10 Pa条件下的VLE数据。研究结果表明:Cu-Bi二元合金预测的VLE相图与实验数据吻合较好,Cu-Bi合金通过真空蒸馏可以很好地分离,单次蒸馏即可在液相中收集到较纯的Cu,在气相中收集到Bi;Cu-Sb二元合金预测的VLE相图与实验数据趋势不一致,主要因为Cu与Sb之间有很强的作用力,形成...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国铜的终端消费领域分布
第一章绪论11液相成分联系起来，实际上是用逸度系数对气相非理想性进行修正，用活度系数对溶液的非理想性进行修正：vvoliiiiiiifyPxff（1.3）其中，i为液相中组元i的活度系数；oif标准态的逸度。1.3.2VLE相图相图是根据实验数据绘制而成的表示相平衡系统的各平衡相的组成浓度与温度、压力相互关系的几何图形，相图是一种热力学状态图。图1.2为几种常见类型的二元系VLE相图。图1.2二元系VLE相图的分类Fig.1.2Classificationofvapor-liquidequilibriumofbinarysystems.对于二元系气-液相平衡相图，根据吉布斯提出的相律：FCP2，其中C为独立组元数，P为相数，2代表外平衡的两个强度性质温度和压力，F为描述一个相系统所需独立强度性质的数目。相律揭示了相平衡体系内自由度的一般规
昆明理工大学硕士学位论文24极大值总是相当于压力的极小值，温度的极小值总是相当于压力的极大值。也就是说当系统形成共沸时，系统需达到气-液相平衡状态。这一定律不仅适用于二元系混合物，对于多元系混合物体系也适用。对于二元系均相共沸物，共沸的形成是由于溶液系统与其理想性有偏差的结果。图2.2给出了几种不同类型的二元共沸体系相图。图2.2不同类型的二元共沸体系的y-x，P-x，T-x相图：I.均相最低共沸点共沸物；II.非均相最低共沸点共沸物；III.均相最高共沸点共沸物；IV.复杂的非均相最低共沸点共沸物；V.双共沸Fig.2.2y-x,P-x,T-xdiagramsforthedifferenttypesofbinaryazeotropes:I.homogeneoustemperatureminimumazeotrope;II.heterogeneoustemperatureminimumazeotrope；III.homogeneoustemperaturemaximumazeotrope;IV.homogeneoustemperatureminimumazeotropeinaheterogeneoussystem;V.doubleazeotrope.
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球铜矿资源分布[J]. 江少卿. 世界有色金属. 2018(02)
[2]真空蒸馏法回收铅锑合金中铅和锑的研究[J]. 徐俊杰,许帅,孔令鑫,杨斌,戴永年. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]特殊精馏技术[J]. 张在春,王续宝. 山东化工. 2017(07)
[4]粗金真空蒸馏脱除银锌铜的研究[J]. 张丁川,邓勇,杨斌,戴永年,徐宝强. 真空科学与技术学报. 2017(02)
[5]铜锌镍二次资源真空蒸馏脱除锌的研究[J]. 李玮,周岳珍,刘大春,伊家飞,卢勇,杨兴卫. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]铅锑合金的真空蒸馏实验研究[J]. 宋冰宜,蒋文龙,杨斌,徐宝强. 真空科学与技术学报. 2015(12)
[7]真空条件下含砷锑复杂铜镍合金中元素As,Sb的蒸发规律的研究[J]. 伊家飞,刘大春,杨斌,熊恒,孔令鑫,戴永年. 真空科学与技术学报. 2015(03)
[8]艺术铸造类产品中铜合金的应用现状及展望[J]. 严高闯. 特种铸造及有色合金. 2014(10)
[9]分子相互作用体积模型在真空蒸馏分离Pb-Bi二元合金中的应用[J]. 伊家飞,刘大春,杨斌,孔令鑫,戴永年. 真空科学与技术学报. 2014(07)
[10]某含金铜废石资源化利用试验研究[J]. 林鸿汉. 黄金科学技术. 2014(03)
本文编号：3292075
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国铜的终端消费领域分布
第一章绪论11液相成分联系起来，实际上是用逸度系数对气相非理想性进行修正，用活度系数对溶液的非理想性进行修正：vvoliiiiiiifyPxff（1.3）其中，i为液相中组元i的活度系数；oif标准态的逸度。1.3.2VLE相图相图是根据实验数据绘制而成的表示相平衡系统的各平衡相的组成浓度与温度、压力相互关系的几何图形，相图是一种热力学状态图。图1.2为几种常见类型的二元系VLE相图。图1.2二元系VLE相图的分类Fig.1.2Classificationofvapor-liquidequilibriumofbinarysystems.对于二元系气-液相平衡相图，根据吉布斯提出的相律：FCP2，其中C为独立组元数，P为相数，2代表外平衡的两个强度性质温度和压力，F为描述一个相系统所需独立强度性质的数目。相律揭示了相平衡体系内自由度的一般规
昆明理工大学硕士学位论文24极大值总是相当于压力的极小值，温度的极小值总是相当于压力的极大值。也就是说当系统形成共沸时，系统需达到气-液相平衡状态。这一定律不仅适用于二元系混合物，对于多元系混合物体系也适用。对于二元系均相共沸物，共沸的形成是由于溶液系统与其理想性有偏差的结果。图2.2给出了几种不同类型的二元共沸体系相图。图2.2不同类型的二元共沸体系的y-x，P-x，T-x相图：I.均相最低共沸点共沸物；II.非均相最低共沸点共沸物；III.均相最高共沸点共沸物；IV.复杂的非均相最低共沸点共沸物；V.双共沸Fig.2.2y-x,P-x,T-xdiagramsforthedifferenttypesofbinaryazeotropes:I.homogeneoustemperatureminimumazeotrope;II.heterogeneoustemperatureminimumazeotrope；III.homogeneoustemperaturemaximumazeotrope;IV.homogeneoustemperatureminimumazeotropeinaheterogeneoussystem;V.doubleazeotrope.
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球铜矿资源分布[J]. 江少卿. 世界有色金属. 2018(02)
[2]真空蒸馏法回收铅锑合金中铅和锑的研究[J]. 徐俊杰,许帅,孔令鑫,杨斌,戴永年. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]特殊精馏技术[J]. 张在春,王续宝. 山东化工. 2017(07)
[4]粗金真空蒸馏脱除银锌铜的研究[J]. 张丁川,邓勇,杨斌,戴永年,徐宝强. 真空科学与技术学报. 2017(02)
[5]铜锌镍二次资源真空蒸馏脱除锌的研究[J]. 李玮,周岳珍,刘大春,伊家飞,卢勇,杨兴卫. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]铅锑合金的真空蒸馏实验研究[J]. 宋冰宜,蒋文龙,杨斌,徐宝强. 真空科学与技术学报. 2015(12)
[7]真空条件下含砷锑复杂铜镍合金中元素As,Sb的蒸发规律的研究[J]. 伊家飞,刘大春,杨斌,熊恒,孔令鑫,戴永年. 真空科学与技术学报. 2015(03)
[8]艺术铸造类产品中铜合金的应用现状及展望[J]. 严高闯. 特种铸造及有色合金. 2014(10)
[9]分子相互作用体积模型在真空蒸馏分离Pb-Bi二元合金中的应用[J]. 伊家飞,刘大春,杨斌,孔令鑫,戴永年. 真空科学与技术学报. 2014(07)
[10]某含金铜废石资源化利用试验研究[J]. 林鸿汉. 黄金科学技术. 2014(03)
本文编号：3292075
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