旋流电解技术净化高砷污酸的工艺研究

发布时间：2021-05-06 03:31

　　污酸是有色金属冶炼中普遍存在的废酸,具有污染物种类多、成分复杂、酸度高且最难处理的特点。同时污酸也是冶炼厂酸性重金属离子废水主要来源。铜、镍、铅、锌、以及黄金等有色金属冶炼产生的污酸中,污染物组分以砷浓度最高、危害最大。传统污酸处理工艺会产生大量危险废渣且处理成本高,而传统电积脱铜砷法有产生酸雾和AsH3气体的可能,严重危害环境及人体健康。针对上述问题,采用先进、环保的旋流电解技术进行对污酸的净化研究。详细考察了电流密度、温度、循环流量、铜离子浓度以及氟氯离子对铜砷脱除率的影响,并设计了四段旋流电解净化污酸的新工艺。工艺采用304不锈钢作为阴极片,四段旋流电解最佳工艺条件为:循环流量250L/h、电流密度500 A/m2,一段在初始时调整污酸中铜离子浓度到3 g/L,二、三、四段分别在电解6 h、8 h和10 h后调整铜离子浓度到1 g/L,然后继续电解到14 h。污酸中初始砷离子浓度为5.41 g/L,终点时砷脱除率达到89.08%。旋流电解脱铜砷的最佳电流密度为500 A/m2,远高于控制阴极电势法（200 A/m2）、并联循环脱铜脱砷法（320 A/m2）。在诱导法和并联循环脱铜... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.文献综述
    1.1 污酸概述
    1.2 污酸处理技术
        1.2.1 常规石灰中和法
        1.2.2 高浓度泥浆法
        1.2.3 石灰—铁盐法
        1.2.4 硫化法
        1.2.5 电絮凝法
        1.2.6 离子交换法
        1.2.7 生物制剂法
        1.2.8 膜处理法
        1.2.9 典型联合处理技术
    1.3 电积法脱除铜砷的研究
        1.3.1 电积脱铜脱砷机理
        1.3.2 诱导法脱铜脱砷技术
        1.3.3 并联循环脱铜脱砷技术
        1.3.4 旋流电解脱铜脱砷技术
    1.4 旋流电解技术
        1.4.1 旋流电解技术发展概况
        1.4.2 旋流电解技术原理
        1.4.3 旋流电解处理电解废液的研究
    1.5 研究意义和研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
    1.6 技术路线
2.实验原料和方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验方法
        2.2.1 污酸成分分析
        2.2.2 模拟溶液实验
        2.2.3 实际污酸实验
        2.2.4 氟氯离子的影响
        2.2.5 条件优化实验
        2.2.6 分析和检测
3.模拟溶液操作条件的影响规律研究
    3.1 离子浓度变化规律研究
    3.2 电流密度实验
        3.2.1 电流密度对脱砷的影响
        3.2.2 电流密度对脱铜的影响
    3.3 电解液温度实验
        3.3.1 电解液温度对脱砷的影响
        3.3.2 电解液温度对脱铜的影响
    3.4 循环流量实验
        3.4.1 循环流量对脱砷的影响
        3.4.2 循环流量对脱铜的影响
    3.5 本章小结
4.实际污酸操作条件的影响规律研究
    4.1 铜离子浓度实验
        4.1.1 铜离子浓度对脱砷的影响
        4.1.2 铜离子浓度对铜析出的影响
        4.1.3 铜离子浓度对电解渣的影响
    4.2 其他影响因素实验
        4.2.1 氟氯离子的影响
        4.2.2 阴极片材质的影响
        4.2.3 电源线路接触的影响
    4.3 条件优化实验
    4.4 本章小结
5.电解渣检测与分析
    5.1 电解渣SEM检测与分析
    5.2 电解渣EDS检测与分析
    5.3 电解渣XRD检测与分析
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]旋流电解提取铜冶炼污泥模拟浸出液中有价金属研究[J]. 纪仲光,王巍,徐政,杨丽梅.  稀有金属. 2015(09)
[2]砷的高效硫化回收技术在污酸处理中应用实践[J]. 董冕,刘祖鹏,曹龙文.  硫酸工业. 2014(02)
[3]旋流电解装置自动成组开合盖技术研究[J]. 孙慧平,郑超,朱杨俊,谢海杰.  有色冶金设计与研究. 2014(01)
[4]离子交换树脂在污酸净化中的应用[J]. 朱丽苹,陆占清,王少龙,冯志鹏,陈晴,何炳锋.  粉煤灰. 2013(06)
[5]采用旋流电解技术从银电解废液中提取1#银的工艺研究[J]. 刘发存,马玉天,张燕,陈大林,陈云峰.  贵金属. 2013(S1)
[6]旋流电解技术在铜电解净化生产中的运用[J]. 邓涛,沈李奇,佟永明,门海芬.  有色冶金设计与研究. 2013(05)
[7]有色金属冶炼污酸处理技术现状及发展趋势[J]. 邵立南,杨晓松.  有色金属工程. 2013(05)
[8]含砷污酸资源化回收铜和砷的新工艺[J]. 郑雅杰,张胜华,龚昶.  中国有色金属学报. 2013(10)
[9]硫酸装置污酸污水生物制剂处理系统的工程设计[J]. 李运龙,李绪忠,吴班.  硫酸工业. 2013(01)
[10]水钴矿中选择性提取铜和钴的新工艺[J]. 郭学益,姚标,李晓静,石文堂,田庆华.  中国有色金属学报. 2012(06)

博士论文
[1]铅锌冶炼烟气洗涤含汞污酸生物制剂法处理新工艺研究[D]. 王庆伟.中南大学 2011

硕士论文
[1]旋流电积技术从铜镉渣中综合回收金属的试验研究[D]. 袁城.江西理工大学 2013
[2]沉淀—溶解法回收污酸中砷的新工艺研究[D]. 张胜华.中南大学 2013
[3]旋流电积技术进行铜电解液净化脱铜除杂的研究[D]. 李晓静.中南大学 2012



本文编号：3171150