国华准格尔电厂粉煤灰中稀土提取工艺研究

发布时间：2020-08-21 08:29

【摘要】：21世纪是稀土在高新技术方面广泛应用的时代,稀土金属及其氧化物在石油工业、光电技术、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等多个领域都得到了广泛的应用,随着科学技术和应用技术的进步,稀土金属及其氧化物的价值将越来越大。美国、日本和欧盟多个国家都把稀土列为国家战略资源,稀土已上升为国家战略资源,因此,在粉煤灰中提取稀土可以看为国家战略的一种技术储备,同时在粉煤灰中提取稀土还可以提高粉煤灰综合利用的附加值。本研究以国华准格尔电厂粉煤灰为研究对象,利用X射线荧光光谱仪(XRF)检测该粉煤灰中氧化铝含量达40.5%,铝硅摩尔比为1.18;利用X射线粉末衍射仪(XRD)检测该粉煤灰中主要矿物为石英、莫来石、方解石、斜方钙沸石;利用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)观察该粉煤灰物相形态发现,该粉煤灰呈不规则形状,表面疏松,典型的玻璃状微珠含量较少,有晶体结构的硅铝酸盐析出。运用单因素和正交试验,优化粉煤灰中稀土浸出工艺,以提高稀土元素浸出率、低成本、无污染为原则,提出粉煤灰中稀土浸出的最佳方案。浸出条件:1mol/L盐酸,浸出温度40℃,固液比1:10,浸出时间2h;研究酸浸出液除杂过程,首先将浸出液蒸发浓缩至五分之一,过滤,洗涤沉淀,沉淀主要为硅酸及其吸附的氯化盐;过滤液再蒸发浓缩至二分之一,过滤得到REE富集液,洗涤沉淀,沉淀为硫酸钙。沉淀稀土的最佳工艺过程:草酸丙酮溶液与REE富集液按照特定比例混合,混合液加热至微沸,用特定浓度的氨水调节pH值为1.5-2,温度保持70-80℃1小时以上。冷却至室温、陈化30min,用慢速定量滤纸过滤,把沉淀全部转移到慢速定量滤纸上,用特定浓度的草酸溶液(用氨水调节pH值为1.5-2)洗涤沉淀8-10次。洗涤后的沉淀置于马弗炉850℃灼烧1.5h,取出沉淀磨至粉末,用蒸馏水洗掉氧化钙后复烧;最后得到纯度为70%以上的混合稀土氧化物。通过此方案在粉煤灰中提取稀土,操作简单,用料少,充分实现粉煤灰高附加值利用。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF845
【图文】：

电厂的灰场

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本文编号：2799146