改性硅藻土脱除湿法炼锌浸出液中氟的实验研究

发布时间：2020-07-24 05:16

【摘要】：我国是世界上最大的锌生产国和消费国。近年来随着锌产能的扩张,锌精矿远不能满足生产需求,进口复杂锌精矿(高氟锌精矿)已成为炼锌生产的主要原料之一,造成湿法炼锌生产系统的氟含量过高,给生产和电积过程带来严重影响,导致电积过程极板腐蚀及其剥锌困难。锌浸出液中氟的脱除成为湿法炼锌行业面临的共同问题,开展氟的脱除研究具有重要的意义。本文在文献资料的基础上,开展硅藻土脱除硫酸锌溶液中氟的研究。研究基于硅藻土内部结构特征,提出了硫酸铝改性硅藻土吸附剂的制备技术。采用焙烧、酸化以及引入正电荷元素等方法进行改性,并通过硅藻土的活化、改性硅藻土的制备、吸附剂性能检测、硫酸锌溶液脱氟性能等实验、系统研究了改性硅藻土的脱氟性能,在此基础上进行了硅藻土吸附动力学研究,探讨了硅藻土吸附剂的脱氟机理。脱氟实验重点考察了硫酸铝浓度、硫酸铝浸泡时间、液固比以及改性硅藻土加入量、吸附时间、溶液p H、温度等对脱氟性能的影响,研究结果表明:在Al2(SO4)3溶液浓度为0.3mol/L,浸泡时间为4h,液固比为20:1,焙烧温度为500℃等条件下进行硅藻土改性,改性后硅藻土表面有效负载了铝元素,微孔数量增多,比表面积可增加5倍,表面电位负值较小,甚至变为正值。改性硅藻土硫酸锌溶液脱氟实验表明,在改性硅藻土投加量为15g/L,吸附时间为30min,溶液p H为4,吸附温度为45℃条件下,硫酸锌溶液中的氟离子由200mg/L降低到85mg/L左右;通过对实验数据进行Langmuir模型和Freundich模型拟合,对改性硅藻土脱氟动力学进行了研究,结果表明:改性硅藻土对氟的吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附过程符合准二级动力学模型;改性硅藻土脱氟过程既有物理吸附,又有化学吸附。本研究工作,提出的改性硅藻土的制备以及脱氟工艺,吸附剂来源广,成本低,吸附过程无二次污染,是一种较好的硫酸锌脱氟方法,为湿法炼锌生产的有效脱氟提供了一种方法,有重要的参考价值。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF813

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本文编号：2768376