粉煤灰酸浸液中镧的分离富集技术研究

发布时间：2020-12-19 10:03

　　稀土元素在冶金工业、电子、通讯、农业、军工等领域都有重要应用,享有““工业味精”的美誉。目前,高纯单一稀土产品都是通过开采稀土矿床,得到的稀土富集物经过进一步分离制备而成。虽然我国稀土资源较丰富但毕竟储量有限,而且目前工业常用氨化的萃取剂进行稀土分离,会产生大量氨氮废水,严重污染环境。由于我国是燃煤大国,每年产生大量粉煤灰,经研究发现,某些地区的煤燃烧后产生的粉煤灰中具有很高含量的稀土元素,有的甚至达到了工业品位,可作为稀土资源加以利用。本文是以神华氧化铝中试厂的提铝工艺过程中得到的酸浸液为起始液,经过萃取分离,将稀土元素从酸浸液中提取,得到混合稀土富集物作为前期液,设计了两套从前期液中分离富集镧的工艺方案,即多级萃取法和浸渍树脂法。两种方法均采用未经纯化的Cyanex272为萃取剂,无需皂化,可有效的减少环境污染。本文首先探究了多级逆流萃取法分离提取镧元素。以未经纯化的Cyanex272为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,探讨了盐酸体系中有机相浓度、萃取平衡水相pH值、相比、震荡时间及静置时间等对前期液中含量较高的La、Ce、Nd三种元素在两相的分配比及三者间的分离系数的影响。得到了提取镧的... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 稀土简述
        1.1.1 稀土元素概述
        1.1.2 稀土资源
        1.1.3 稀土元素应用
    1.2 稀土元素分离方法
        1.2.1 化学分离法
        1.2.2 离子交换法
        1.2.3 溶剂萃取法
        1.2.4 萃淋树脂法
        1.2.5 膜分离法
        1.2.6 其他方法
    1.3 溶剂萃取法和萃淋树脂法分离稀土原理
        1.3.1 溶剂萃取法原理
        1.3.2 萃淋树脂法分离稀土原理
    1.4 论文研究内容及意义
第2章 镧分离提纯工艺设计及实验
    2.1 工艺设计
        2.1.1 串级萃取法分离镧的工艺流程
        2.1.2 浸渍树脂法分离镧的工艺流程
    2.2 分离实验
        2.2.1 Cyanex272萃取稀土离子的原理
        2.2.2 实验仪器及药品
        2.2.3 稀土离子测试方法
    2.3 相关计算
    2.4 镧分离前期液的制备
第3章 C272-HCl体系萃取分离镧元素
    3.1 C272-HCl体系萃取轻稀土的分配比研究
        3.1.1 平衡水相pH值对轻稀土分配比的影响
        3.1.2 萃取剂浓度对轻稀土分配比的影响
        3.1.3 相比对轻稀土分配比的影响
        3.1.4 震荡时间对轻稀土分配比的影响
    3.2 C272-HCl体系萃取轻稀土的分离系数研究
        3.2.1 酸度对轻稀土分离系数的影响
        3.2.2 萃取剂浓度对分离系数的影响
        3.2.3 相比对分离系数的影响
        3.2.4 震荡时间对分离系数的影响
    3.3 串级萃取实验
        3.3.1 多级逆流萃取的理论级数的确定
        3.3.2 逆流串级萃取模拟实验及结果讨论
    3.4 萃取剂再生及循环次数实验
        3.4.1 萃取剂再生方法
        3.4.2 萃取剂循环使用次数测定
    3.5 本章小结
第4章 C272浸渍树脂萃淋法分离镧元素
    4.1 C272浸渍树脂的制备及实验方法
        4.1.1 C272浸渍树脂的制备
        4.1.2 C272浸渍树脂分离稀土元素实验方法
    4.2 C272浸渍树脂静态吸附饱和量测定
    4.3 稀土溶液流速对树脂吸附率的影响
    4.4 装柱高度对分离效果的影响
    4.5 淋洗液浓度对分离效果的影响
    4.6 淋洗液流速对分离效果的影响
    4.7 稀土负载量对分离效果的影响
    4.8 前期液的树脂分离实验及结果讨论
    4.9 C272浸渍树脂循环使用次数及再生方法
    4.10 本章小结
第5章 结论
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土元素在储氢材料中的应用进展[J]. 张怀伟,郑鑫遥,刘洋,田晓,李星国.  中国稀土学报. 2016(01)
[2]镧含量对无取向硅钢板常化处理后成品组织及织构的影响[J]. 师彩娟,任慧平,金自力,高鹏越,张程,罗婵.  金属热处理. 2016(01)
[3]Sm2Co17基永磁材料的研究进展[J]. 朱明刚,孙威,方以坤,李卫.  中国材料进展. 2015(11)
[4]轻稀土分离研究进展[J]. 黄国强,张峰.  现代化工. 2015(10)
[5]P204萃淋树脂用于Sr-Y分离的工艺研究[J]. 尹帮顺,邓启民,杨廷,李明起.  广州化工. 2015(18)
[6]离子吸附型稀土矿绿色提取技术研究进展[J]. 肖燕飞,黄小卫,冯宗玉,董金诗,黄莉,龙志奇.  稀土. 2015(03)
[7]添加稀土金属氧化钕对钧瓷釉层的微观组织及呈色影响[J]. 朱聪旭,刘鹏,李吉彬,法文君,冯铭华,郑直.  硅酸盐通报. 2015(02)
[8]全球稀土矿产资源分布、开发现状以及未来发展格局[J]. 杜晓慧.  资源与产业. 2014(06)
[9]有色金属中稀土元素的化学分析及应用[J]. 赵志刚.  化工管理. 2014(08)
[10]超声波作用下溶剂萃取法分离镧铈元素[J]. 常宏涛,季尚军,李梅,柳召刚,张福顺.  化工进展. 2014(01)

博士论文
[1]稀土Nd、Y对Mg-6Zn-1Mn镁合金微合金化效应的研究[D]. 张红菊.重庆大学 2015
[2]P204-HCl-H3AOH体系萃取分离轻稀土元素的基础研究[D]. 常宏涛.东北大学 2008



本文编号：2925713