煤矸石铝锂溶出和提取研究
发布时间：2021-01-04 22:59
氧化铝和碳酸锂均属于是重要的化工材料,广泛应用于各行各业。我国市场对铝和锂的需求逐年增长,现有矿源产能不足以及储量较少的问题突出,开发寻找新的铝锂矿源显得尤为必要。研究发现平朔煤田所产煤矸石中赋存较多的铝锂资源。从低品位的煤矸石中分步提取铝和锂,不仅可以补充市场对铝锂资源需求量大的缺口,而且可以实现煤矸石废弃物高值利用。尖晶石LiMn2O4离子筛经过酸洗脱锂后的H型离子筛能够将稀溶液中锂离子高效地吸附回收,是目前最具发展前景的锂离子吸附剂。本文以平朔煤田中的煤矸石为原料,采用单因素控制变量法考察碳酸钠助剂活化的煤矸石熟料中铝锂在酸溶液或者碱溶液中浸出规律,同时采用自制的H型离子筛对提铝酸浸液中的锂离子进行了回收实验。实验过程中的样品采用XRF、XRD、IR、SEM、TG等手段进行了表征。实验得出以下主要结论:（1）经碳酸钠高温活化后的煤矸石晶型发生较大的变化。煤矸石最佳活化工艺条件:活化配比为0.8、活化温度为800 oC,采用150mL 6 mol/L盐酸在80 oC水浴加热4 h后,铝和锂的浸出...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
尖晶石LiMn2O4离子筛微观结构示意图和八面体三维结构示意图
图 1-2 实验工艺流程Fig 1-2 Experimental process flow chart本论文实验以平朔煤矸石为原料，采用分步提取的方法分别对煤矸石中铝和锂的提进行了研究。首先，将煤矸石和碳酸钠按照一定的比例混合置于球磨机中混合均匀混合均匀的样品进行煅烧活化，考察活化工艺条件以及酸浸、碱浸工艺条件对活化煤石熟料中铝和锂的浸出率的影响。然后通过萃取除铁、调节 pH、吸附分离等步骤对液中的铝和锂进行了分步提取。对分离出来的白炭黑、氧化铝以及合成的离子筛性能行 XRD、TG、IR、ICP-OES、SEM 等表征分析其性能。本论文的研究内容如下：（1）、利用碳酸钠活化煤矸石，考察活化配比、活化温度对铝和锂溶出率的影响用盐酸或者氢氧化钠溶液对活化熟料进行浸出，分别考察浸出温度、浸出体积、浸出浓度对熟料中铝和锂的浸出率的影响。
太原理工大学硕士论文的锂会保留在灰渣中[69]。碳酸钠作为一种煤矸石活化的助剂能有效地破l2O3键，可以显著地提高晶相转化率，从而提高溶解过程中铝和锂的浸出率。和浸出实现煤矸石中铝和锂的浸出[70, 71]。煤矸石进过细磨、煅烧活化、酸浸或节 pH 值、吸附、提铝等步骤实现铝的提取以及锂的回收。主要考察活化配比度、酸浸或碱浸温度、酸浸或碱浸体积、酸浸或碱浸浓度对铝和锂浸出率的影响的工艺流程如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同活化条件下粉煤灰中锂的酸碱溶出特性[J]. 赵泽森,高建明,郭彦霞,陈荣峰,程芳琴. 环境科学研究. 2018(03)
[2]盐湖卤水提锂[J]. 赵旭,张琦,武海虹,郝晓翠,王亮,黄西平. 化学进展. 2017(07)
[3]粉煤灰中提取锂的研究进展[J]. 王丽萍,李超. 化工管理. 2017(21)
[4]从阜新地区煤矸石中提取氧化铝的工艺研究[J]. 李景阳,郭宇,吕兴旺,吴昆,程浩智,汤琨. 天津化工. 2017(03)
[5]活化煤矸石酸浸过程中金属离子的溶出[J]. 崔莉,郭彦霞,曹丽琼,程芳琴. 煤炭转化. 2016(03)
[6]提升高铝粉煤灰、煤矸石附加值刻不容缓[J]. 有色冶金节能. 2016(01)
[7]煤矸石综合利用的现状及存在的问题探讨[J]. 郭宇,周维贵,杨径舟,吴信庸. 黑龙江科技信息. 2016(02)
[8]山西平朔矿区9#煤中锂的富集机理及物源研究[J]. 刘帮军,林明月. 煤炭技术. 2015(08)
[9]用吸附法从粉煤灰碱性溶液里提取锂[J]. 侯永茹,李彦恒,代红,侯晓琪. 粉煤灰综合利用. 2015(03)
[10]煤矸石提取氧化铝的工艺条件优化[J]. 林娟. 山东煤炭科技. 2015(05)
博士论文
[1]高效锂离子选择性吸附材料的设计、制备及性能研究[D]. 许鑫.北京化工大学 2017
[2]海水利用浓缩液中锂的资源化利用研究[D]. 刘骆峰.天津大学 2015
[3]锂锰氧化物及其锂离子筛的制备、性能及应用[D]. 马立文.中南大学 2011
[4]从高铝粉煤灰中提取氧化铝等有用资源的研究[D]. 张战军.西北大学 2007
硕士论文
[1]超（亚）临界水热活化联合盐酸酸浸提取煤矸石中硅、铝的研究[D]. 何星星.太原理工大学 2017
[2]沸石、黑锰矿及软锰矿制备离子筛及卤水溶液锂提取的实验研究[D]. 王龙.中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所) 2016
[3]Na2CO3活化粉煤灰/煤矸石提取Al2O3的工艺优化及机理[D]. 赵倩.山西大学 2016
[4]从高铝粉煤灰中提取氧化镓和氧化铝的混合物[D]. 李婷.安徽工业大学 2015
[5]煤矸石提铝渣制备白炭黑工艺优化及工程化设计[D]. 孙岩.山西大学 2015
[6]煤矸石酸浸提取工艺与机理研究[D]. 刘成龙.昆明理工大学 2015
[7]锰系锂离子筛钛掺杂改性工艺及其性能研究[D]. 尹世豪.中南大学 2014
[8]锂离子筛纳米纤维吸附剂的制备及海水提锂性能研究[D]. 孟庆祥.华东理工大学 2014
[9]锂离子吸附剂的制备及其特性研究[D]. 翟炎龙.天津科技大学 2014
[10]准格尔矿区煤矸石提取氧化铝及硅胶工艺技术研究[D]. 张男.长安大学 2013
本文编号：2957523
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
尖晶石LiMn2O4离子筛微观结构示意图和八面体三维结构示意图
图 1-2 实验工艺流程Fig 1-2 Experimental process flow chart本论文实验以平朔煤矸石为原料，采用分步提取的方法分别对煤矸石中铝和锂的提进行了研究。首先，将煤矸石和碳酸钠按照一定的比例混合置于球磨机中混合均匀混合均匀的样品进行煅烧活化，考察活化工艺条件以及酸浸、碱浸工艺条件对活化煤石熟料中铝和锂的浸出率的影响。然后通过萃取除铁、调节 pH、吸附分离等步骤对液中的铝和锂进行了分步提取。对分离出来的白炭黑、氧化铝以及合成的离子筛性能行 XRD、TG、IR、ICP-OES、SEM 等表征分析其性能。本论文的研究内容如下：（1）、利用碳酸钠活化煤矸石，考察活化配比、活化温度对铝和锂溶出率的影响用盐酸或者氢氧化钠溶液对活化熟料进行浸出，分别考察浸出温度、浸出体积、浸出浓度对熟料中铝和锂的浸出率的影响。
太原理工大学硕士论文的锂会保留在灰渣中[69]。碳酸钠作为一种煤矸石活化的助剂能有效地破l2O3键，可以显著地提高晶相转化率，从而提高溶解过程中铝和锂的浸出率。和浸出实现煤矸石中铝和锂的浸出[70, 71]。煤矸石进过细磨、煅烧活化、酸浸或节 pH 值、吸附、提铝等步骤实现铝的提取以及锂的回收。主要考察活化配比度、酸浸或碱浸温度、酸浸或碱浸体积、酸浸或碱浸浓度对铝和锂浸出率的影响的工艺流程如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同活化条件下粉煤灰中锂的酸碱溶出特性[J]. 赵泽森,高建明,郭彦霞,陈荣峰,程芳琴. 环境科学研究. 2018(03)
[2]盐湖卤水提锂[J]. 赵旭,张琦,武海虹,郝晓翠,王亮,黄西平. 化学进展. 2017(07)
[3]粉煤灰中提取锂的研究进展[J]. 王丽萍,李超. 化工管理. 2017(21)
[4]从阜新地区煤矸石中提取氧化铝的工艺研究[J]. 李景阳,郭宇,吕兴旺,吴昆,程浩智,汤琨. 天津化工. 2017(03)
[5]活化煤矸石酸浸过程中金属离子的溶出[J]. 崔莉,郭彦霞,曹丽琼,程芳琴. 煤炭转化. 2016(03)
[6]提升高铝粉煤灰、煤矸石附加值刻不容缓[J]. 有色冶金节能. 2016(01)
[7]煤矸石综合利用的现状及存在的问题探讨[J]. 郭宇,周维贵,杨径舟,吴信庸. 黑龙江科技信息. 2016(02)
[8]山西平朔矿区9#煤中锂的富集机理及物源研究[J]. 刘帮军,林明月. 煤炭技术. 2015(08)
[9]用吸附法从粉煤灰碱性溶液里提取锂[J]. 侯永茹,李彦恒,代红,侯晓琪. 粉煤灰综合利用. 2015(03)
[10]煤矸石提取氧化铝的工艺条件优化[J]. 林娟. 山东煤炭科技. 2015(05)
博士论文
[1]高效锂离子选择性吸附材料的设计、制备及性能研究[D]. 许鑫.北京化工大学 2017
[2]海水利用浓缩液中锂的资源化利用研究[D]. 刘骆峰.天津大学 2015
[3]锂锰氧化物及其锂离子筛的制备、性能及应用[D]. 马立文.中南大学 2011
[4]从高铝粉煤灰中提取氧化铝等有用资源的研究[D]. 张战军.西北大学 2007
硕士论文
[1]超（亚）临界水热活化联合盐酸酸浸提取煤矸石中硅、铝的研究[D]. 何星星.太原理工大学 2017
[2]沸石、黑锰矿及软锰矿制备离子筛及卤水溶液锂提取的实验研究[D]. 王龙.中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所) 2016
[3]Na2CO3活化粉煤灰/煤矸石提取Al2O3的工艺优化及机理[D]. 赵倩.山西大学 2016
[4]从高铝粉煤灰中提取氧化镓和氧化铝的混合物[D]. 李婷.安徽工业大学 2015
[5]煤矸石提铝渣制备白炭黑工艺优化及工程化设计[D]. 孙岩.山西大学 2015
[6]煤矸石酸浸提取工艺与机理研究[D]. 刘成龙.昆明理工大学 2015
[7]锰系锂离子筛钛掺杂改性工艺及其性能研究[D]. 尹世豪.中南大学 2014
[8]锂离子筛纳米纤维吸附剂的制备及海水提锂性能研究[D]. 孟庆祥.华东理工大学 2014
[9]锂离子吸附剂的制备及其特性研究[D]. 翟炎龙.天津科技大学 2014
[10]准格尔矿区煤矸石提取氧化铝及硅胶工艺技术研究[D]. 张男.长安大学 2013
本文编号：2957523
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