低共熔溶剂型离子液体浸出氧化锌矿的研究
发布时间：2022-01-25 00:26
锌主要用于镀锌保护和电池制造工业,其生产主要以硫化锌矿为原料。随着硫化锌矿资源的日益枯竭,氧化锌矿的开发利用越来越受到重视。,采用酸性溶剂处理氧化锌矿将使大量碱性脉石和硅酸盐被浸出,不仅耗酸量巨大、而且矿浆的液固分离困难,而采用氨类溶剂可避免碱性脉石及硅酸盐的浸出。低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DESs）是近年发展起来的一类新型的绿色溶剂,一些DESs对ZnO具有选择性溶解能力,因而可作为氧化锌矿潜在的浸出溶剂。随着氨法冶炼在有色金属中的应用,氨性浸出在氧化锌矿的处理方面受到重视。本文以云南兰坪氧化锌矿为原料,分别采用氯化胆碱-尿素、氯化胆碱-水合草酸DESs型离子液体以及氨-硫酸铵-水溶液为浸出剂浸出氧化锌矿中的锌。研究的主要内容及结论如下：（1）合成了1ChCl:2Urea、1ChCl:1H2C2O4·2H2ODESs,测定了它们的熔点、黏度、密度等物化性质,分析表明1ChCl:2Urea、1ChCl:1H2C2O4·2H2O分别在200℃、150℃以内是热稳定的。（2）采用1ChCl:2Urea DES浸出氧化锌矿,通过单因素实验和正交实验得到较优的...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 概述
1.1.1 锌的物化性质与用途
1.1.2 锌矿资源概述
1.2 锌的冶炼工艺概述
1.3 氧化锌矿处理及研究现状
1.3.1 氧化锌矿的火法冶炼
1.3.2 氧化锌矿的湿法冶炼
1.4 离子液体概述及其在矿石处理方面的应用
1.4.1 离子液体定义及其应用领域
1.4.2 离子液体分类
1.4.3 离子液体物化性质
1.4.4 离子液体在矿石处理方面的应用
1.5 本文的主要研究内容及创新点
1.5.1 本文主要研究内容
1.5.2 创新点
第二章 实验及研究方法
2.1 试剂
2.2 实验仪器及设备
2.3 实验原料
2.3.1 化学分析
2.3.2 物相分析
2.3.3 微观形貌
2.3.4 红外光谱测试
2.4 实验方法
2.4.1 溶解平衡实验
2.4.2 浸出实验
2.4.3 氧化锌矿浸出动力学实验
2.5 分析和表征
2.5.1 化学分析
2.5.2 元素分析
2.5.3 粒度分析
2.5.4 红外光谱分析
2.5.5 热分析
2.5.6 质谱分析
2.5.7 XRF检测
2.5.8 XRD检测
2.5.9 SEM检测
第三章 氯化胆碱-尿素低共熔溶剂型离子液体浸出氧化锌矿的实验研究
3.1 引言
3.2 1ChCl：2Urea DES的制备及物化性能测定
3.2.1 离子液体的合成
3.2.2 离子液体的物化性能测定
3.3 1ChCl：2Urea DES对氧化锌矿的浸出
3.3.1 1ChCl：2Urea DES对金属氧化物和盐的溶解
3.3.2 1ChCl：2Urea DES浸出氧化锌矿的正交实验
3.3.3 1ChCl：2Urea DES浸出氧化锌矿的单因素实验
3.3.4 优化条件
3.4 浸出渣的成分及物相
3.4.1 浸出渣的化学成分
3.4.2 浸出渣的物相组成
3.4.3 浸出渣的矿物微观形貌及元素分布
3.4.4 浸出渣红外分析
3.5 本章小结
第四章 氯化胆碱-草酸低共熔溶剂型离子液体浸出氧化锌矿的实验研究
4.1 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES的制备及物化性能测定
4.1.1 离子液体的合成
4.1.2 离子液体物化性能测定
4.2 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES对氧化锌矿的溶解
4.2.1 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES对ZnO的溶解
4.2.2 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES浸出氧化锌矿的单因素实验
4.3 浸出渣的成分及物相
4.3.1 X射线衍射检测
4.3.2 红外光谱分析
4.3.3 粒度分析
4.4 本章小结
第五章 氨-硫酸铵体系浸出氧化锌矿的实验研究
5.1 引言
5.2 浸出实验研究
5.2.1 工艺条件对Zn浸出率的影响
5.2.2 响应曲面实验设计
5.3 浸出反应机制
5.4 浸出动力学
5.4.1 引言
5.4.2 结果与讨论
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位其间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]NH3-NH4Cl-H2O体系氧化锌矿柱浸试验研究[J]. 王瑞祥,余攀,曾斌,王志刚,阮建国. 有色金属(冶炼部分). 2013(11)
[2]质子型离子液体N,N-二甲基乙醇胺丙酸盐的密度、粘度及电导率（英文）[J]. 李长平,李琢,邹本雪,刘青山,刘晓霞. 物理化学学报. 2013(10)
[3]离子液体1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐的热力学和电导性质研究[J]. 吴止境,张鑫源,杨杨,陆莹,李美超,张庆国. 化学试剂. 2013(08)
[4]Electrodeposition of zinc coatings from the solutions of zinc oxide in imidazolium chloride/urea mixtures[J]. ZHENG Yong1,2, DONG Kun1,2, WANG Qian1, ZHANG SuoJiang1, ZHANG QinQin1,2 & LU XingMei1* 1Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process; State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems; Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 2College of Chemistry and Chemical Engineering, Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science China（Chemistry）. 2012(08)
[5]硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学[J]. 刘志宏,曹志阎,刘智勇,李启厚,李玉虎. 中南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]离子液体[Cnpy][NTf2]（n=2,4,5）的动力粘度和电导率（英文）[J]. 刘青山,颜佩芳,杨淼,谭志诚,李长平,WELZ-BIERMANN Urs. 物理化学学报. 2011(12)
[7]硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中的浸出机理[J]. 刘智勇,刘志宏,曹志阎,李启厚,杨天足. 中国有色金属学报. 2011(11)
[8]高硅氧化铅锌矿加压酸浸中锌的浸出动力学[J]. 贺山明,王吉坤,阎江峰,包崇军. 中国有色冶金. 2011(01)
[9]氧化锌矿冶金处理的研究现状[J]. 贺山明,王吉坤. 矿冶. 2010(03)
[10]低品位氧化锌矿氨-碳酸氢铵浸出制备氧化锌工艺的研究[J]. 蒋崇文,罗艺,钟宏. 精细化工中间体. 2010(03)
硕士论文
[1]离子液体在黄铜矿湿法冶金中的应用研究[D]. 董铁广.昆明理工大学 2009
本文编号：3607570
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 概述
1.1.1 锌的物化性质与用途
1.1.2 锌矿资源概述
1.2 锌的冶炼工艺概述
1.3 氧化锌矿处理及研究现状
1.3.1 氧化锌矿的火法冶炼
1.3.2 氧化锌矿的湿法冶炼
1.4 离子液体概述及其在矿石处理方面的应用
1.4.1 离子液体定义及其应用领域
1.4.2 离子液体分类
1.4.3 离子液体物化性质
1.4.4 离子液体在矿石处理方面的应用
1.5 本文的主要研究内容及创新点
1.5.1 本文主要研究内容
1.5.2 创新点
第二章 实验及研究方法
2.1 试剂
2.2 实验仪器及设备
2.3 实验原料
2.3.1 化学分析
2.3.2 物相分析
2.3.3 微观形貌
2.3.4 红外光谱测试
2.4 实验方法
2.4.1 溶解平衡实验
2.4.2 浸出实验
2.4.3 氧化锌矿浸出动力学实验
2.5 分析和表征
2.5.1 化学分析
2.5.2 元素分析
2.5.3 粒度分析
2.5.4 红外光谱分析
2.5.5 热分析
2.5.6 质谱分析
2.5.7 XRF检测
2.5.8 XRD检测
2.5.9 SEM检测
第三章 氯化胆碱-尿素低共熔溶剂型离子液体浸出氧化锌矿的实验研究
3.1 引言
3.2 1ChCl：2Urea DES的制备及物化性能测定
3.2.1 离子液体的合成
3.2.2 离子液体的物化性能测定
3.3 1ChCl：2Urea DES对氧化锌矿的浸出
3.3.1 1ChCl：2Urea DES对金属氧化物和盐的溶解
3.3.2 1ChCl：2Urea DES浸出氧化锌矿的正交实验
3.3.3 1ChCl：2Urea DES浸出氧化锌矿的单因素实验
3.3.4 优化条件
3.4 浸出渣的成分及物相
3.4.1 浸出渣的化学成分
3.4.2 浸出渣的物相组成
3.4.3 浸出渣的矿物微观形貌及元素分布
3.4.4 浸出渣红外分析
3.5 本章小结
第四章 氯化胆碱-草酸低共熔溶剂型离子液体浸出氧化锌矿的实验研究
4.1 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES的制备及物化性能测定
4.1.1 离子液体的合成
4.1.2 离子液体物化性能测定
4.2 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES对氧化锌矿的溶解
4.2.1 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES对ZnO的溶解
4.2.2 1ChCl：1H_2C_2O_4·2H_2O DES浸出氧化锌矿的单因素实验
4.3 浸出渣的成分及物相
4.3.1 X射线衍射检测
4.3.2 红外光谱分析
4.3.3 粒度分析
4.4 本章小结
第五章 氨-硫酸铵体系浸出氧化锌矿的实验研究
5.1 引言
5.2 浸出实验研究
5.2.1 工艺条件对Zn浸出率的影响
5.2.2 响应曲面实验设计
5.3 浸出反应机制
5.4 浸出动力学
5.4.1 引言
5.4.2 结果与讨论
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位其间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]NH3-NH4Cl-H2O体系氧化锌矿柱浸试验研究[J]. 王瑞祥,余攀,曾斌,王志刚,阮建国. 有色金属(冶炼部分). 2013(11)
[2]质子型离子液体N,N-二甲基乙醇胺丙酸盐的密度、粘度及电导率（英文）[J]. 李长平,李琢,邹本雪,刘青山,刘晓霞. 物理化学学报. 2013(10)
[3]离子液体1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐的热力学和电导性质研究[J]. 吴止境,张鑫源,杨杨,陆莹,李美超,张庆国. 化学试剂. 2013(08)
[4]Electrodeposition of zinc coatings from the solutions of zinc oxide in imidazolium chloride/urea mixtures[J]. ZHENG Yong1,2, DONG Kun1,2, WANG Qian1, ZHANG SuoJiang1, ZHANG QinQin1,2 & LU XingMei1* 1Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process; State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems; Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 2College of Chemistry and Chemical Engineering, Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science China（Chemistry）. 2012(08)
[5]硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学[J]. 刘志宏,曹志阎,刘智勇,李启厚,李玉虎. 中南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]离子液体[Cnpy][NTf2]（n=2,4,5）的动力粘度和电导率（英文）[J]. 刘青山,颜佩芳,杨淼,谭志诚,李长平,WELZ-BIERMANN Urs. 物理化学学报. 2011(12)
[7]硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中的浸出机理[J]. 刘智勇,刘志宏,曹志阎,李启厚,杨天足. 中国有色金属学报. 2011(11)
[8]高硅氧化铅锌矿加压酸浸中锌的浸出动力学[J]. 贺山明,王吉坤,阎江峰,包崇军. 中国有色冶金. 2011(01)
[9]氧化锌矿冶金处理的研究现状[J]. 贺山明,王吉坤. 矿冶. 2010(03)
[10]低品位氧化锌矿氨-碳酸氢铵浸出制备氧化锌工艺的研究[J]. 蒋崇文,罗艺,钟宏. 精细化工中间体. 2010(03)
硕士论文
[1]离子液体在黄铜矿湿法冶金中的应用研究[D]. 董铁广.昆明理工大学 2009
本文编号：3607570
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3607570.html
