真空蒸馏铜银合金中银挥发规律的研究
发布时间：2022-12-10 17:41
Ag、Cu在工业和生活中的用量越来越大,加上许多冶炼过程与环节中产生的中间产物含有大量的Cu、Ag,因此从各种二次资源中分离Cu、Ag且回收利用Ag是十分有意义的工作。又因为从各种二次资源中回收Ag的传统工艺具有Ag和Cu的分离过程过长、能耗大等特点与当今节能减排的主题相悖,而真空蒸馏分离技术具有流程短、无污染、金属回收率高等优点,已经广泛应用于二次资源回收等领域。因而本文讨论利用真空蒸馏法处理Ag-Cu合金,分别针对分离提纯Ag、Cu金属的可行性、分离效果和机理展开详细的讨论和科学性的研究。针对Ag-Cu-Sb三元系合金进行相应的理论计算和实验研究,并且借助计算模拟手段,采用从头算分子动力学计算方法研究了 Ag-Cu-Sb合金的结构性质、电子性质,得到了 Sb在Ag-Cu-Sb合金中对于促进Ag的挥发机理的解释具有重要的科学价值。论文首先针对在1423K温度条件下的Ag-Cu合金,建立了 6个不同热力学模型分别计算活度,与已知实验值作比较,从而选择误差值最小的MIVM作为最可靠的热力学模型。随后基于MIVM模型计算了 1473K～1873K温度条件下,以100K为温差的Ag-Cu二元...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 银-铜合金来源
1.2 银-铜合金处理现状
1.3 有色金属真空蒸馏技术
1.4 从头算分子动力学模拟应用
1.5 课题的背景与意义及主要研究内容
1.5.1 课题的背景与意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 创新点
第二章 银铜二元合金真空蒸馏的热力学计算
2.1 Ag-Cu合金饱和蒸气压分析
2.2 Ag-Cu合金相图
2.3 活度分析
2.3.1 MIVM模型
2.3.2 正规溶液模型
2.3.3 Wilson方程
2.3.4 NRTL模型
2.3.5 Miedema模型
2.3.6 活度计算结果与讨论
2.4 分离系数及气液相平衡图分析
2.5 Ag-Cu-Sb合金系热力学分析
2.5.1 Ag-Sb和Cu-Sb合金相图分析
2.5.2 吉布斯自由能计算与分析
2.5.3 活度分析
2.6 本章小结
第三章 铜银锑合金的分子动力学模拟
3.1 分子动力学理论基础
3.1.1 经典分子动力学
3.1.2 密度泛函理论
3.1.3 赝势与系综
3.2 团簇研究理论基础
3.2.1 团簇的简介
3.2.2 团簇研究的理论方法
3.3 Ag-Cu二元系合金超晶胞动力学模拟
3.3.1 计算方法
3.3.2 计算模型
3.3.3 模拟结果与讨论
3.4 Ag-Cu、Ag-Sb、Cu-Sb团簇的分子动力学模拟
3.4.1 Ag-Cu团簇的分子动力学模拟
3.4.2 Ag-Sb团簇的分子动力学模拟
3.4.3 Cu-Sb团簇的分子动力学模拟
3.4.4 Ag-Cu-Sb团簇的分子动力学模拟
3.5 本章小结
第四章 银铜合金真空蒸馏的实验研究
4.1 实验原料
4.2 实验设备
4.3 实验操作过程
4.4 小型实验结果讨论与分析
4.4.1 纯银的真空蒸馏实验
4.4.2 Ag-30wt.%Cu真空蒸馏实验
4.4.3 Ag-95wt.%Cu真空蒸馏实验
4.5 Ag-Cu-Sb合金实验结果讨论与分析
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间参与的科研项目
附录B 攻读硕士学位期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵金属二次资源——从回收银到电子工业用银材料[J]. 王曼,张文蓉. 环球市场信息导报. 2016(22)
[2]铜冶炼阳极泥综合回收工艺的设计与经济性分析[J]. 刘招平. 化学工程与装备. 2015(10)
[3]几种热力学模型应用于二元合金中各组元活度计算的研究[J]. 许帅,宋冰宜,蒋文龙,杨斌. 真空科学与技术学报. 2015(08)
[4]铜铅银合金真空蒸馏回收银的研究[J]. 许帅,宋冰宜,蒋文龙,杨斌. 真空科学与技术学报. 2015(08)
[5]铜阳极泥稀贵金属回收工艺及优化[J]. 彭章平. 资源节约与环保. 2015(06)
[6]亚规则溶体模型在金属基复合材料界面反应中的应用（英文）[J]. 王旭,王晨充,蒋大鸣,张智超. 稀有金属材料与工程. 2015(04)
[7]真空条件下含砷锑复杂铜镍合金中元素As,Sb的蒸发规律的研究[J]. 伊家飞,刘大春,杨斌,熊恒,孔令鑫,戴永年. 真空科学与技术学报. 2015(03)
[8]铜冶炼过程中有价元素的综合回收工艺[J]. 李明. 中国有色冶金. 2014(02)
[9]银的二次资源综合回收[J]. 赵飞,王欢,贺小塘,韩守礼,赵雨,刘文,吴喜龙. 贵金属. 2013(S1)
[10]Pretreatment of lead anode slime with low silver by vacuum distillation for concentrating silver[J]. 李亮,田阳,刘大春,周厚军,戴永年,杨斌. Journal of Central South University. 2013(03)
博士论文
[1]二元合金熔体凝固过程中的结构演化及团簇行为[D]. 赵岩.山东大学 2007
[2]金属小团簇的密度泛函理论研究和金属纳米团簇材料的实验研究[D]. 李喜波.四川大学 2007
硕士论文
[1]砷铁渣真空热分解过程的理论研究[D]. 段少飞.昆明理工大学 2014
[2]铜阳极泥中贵金属的分离提纯[D]. 王天丰.东北大学 2013
[3]原子团簇的优化算法[D]. 赵艳静.华中科技大学 2011
[4]基于智能优化算法的原子团簇结构研究[D]. 曾思琴.浙江师范大学 2010
[5]镍团簇的几何结构、电子结构及其结合物的影响[D]. 许向华.山东师范大学 2005
[6]分子相互作用体积模型在铜基液态合金体系中的应用研究[D]. 陈卓.昆明理工大学 2004
本文编号：3717221
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 银-铜合金来源
1.2 银-铜合金处理现状
1.3 有色金属真空蒸馏技术
1.4 从头算分子动力学模拟应用
1.5 课题的背景与意义及主要研究内容
1.5.1 课题的背景与意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 创新点
第二章 银铜二元合金真空蒸馏的热力学计算
2.1 Ag-Cu合金饱和蒸气压分析
2.2 Ag-Cu合金相图
2.3 活度分析
2.3.1 MIVM模型
2.3.2 正规溶液模型
2.3.3 Wilson方程
2.3.4 NRTL模型
2.3.5 Miedema模型
2.3.6 活度计算结果与讨论
2.4 分离系数及气液相平衡图分析
2.5 Ag-Cu-Sb合金系热力学分析
2.5.1 Ag-Sb和Cu-Sb合金相图分析
2.5.2 吉布斯自由能计算与分析
2.5.3 活度分析
2.6 本章小结
第三章 铜银锑合金的分子动力学模拟
3.1 分子动力学理论基础
3.1.1 经典分子动力学
3.1.2 密度泛函理论
3.1.3 赝势与系综
3.2 团簇研究理论基础
3.2.1 团簇的简介
3.2.2 团簇研究的理论方法
3.3 Ag-Cu二元系合金超晶胞动力学模拟
3.3.1 计算方法
3.3.2 计算模型
3.3.3 模拟结果与讨论
3.4 Ag-Cu、Ag-Sb、Cu-Sb团簇的分子动力学模拟
3.4.1 Ag-Cu团簇的分子动力学模拟
3.4.2 Ag-Sb团簇的分子动力学模拟
3.4.3 Cu-Sb团簇的分子动力学模拟
3.4.4 Ag-Cu-Sb团簇的分子动力学模拟
3.5 本章小结
第四章 银铜合金真空蒸馏的实验研究
4.1 实验原料
4.2 实验设备
4.3 实验操作过程
4.4 小型实验结果讨论与分析
4.4.1 纯银的真空蒸馏实验
4.4.2 Ag-30wt.%Cu真空蒸馏实验
4.4.3 Ag-95wt.%Cu真空蒸馏实验
4.5 Ag-Cu-Sb合金实验结果讨论与分析
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间参与的科研项目
附录B 攻读硕士学位期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵金属二次资源——从回收银到电子工业用银材料[J]. 王曼,张文蓉. 环球市场信息导报. 2016(22)
[2]铜冶炼阳极泥综合回收工艺的设计与经济性分析[J]. 刘招平. 化学工程与装备. 2015(10)
[3]几种热力学模型应用于二元合金中各组元活度计算的研究[J]. 许帅,宋冰宜,蒋文龙,杨斌. 真空科学与技术学报. 2015(08)
[4]铜铅银合金真空蒸馏回收银的研究[J]. 许帅,宋冰宜,蒋文龙,杨斌. 真空科学与技术学报. 2015(08)
[5]铜阳极泥稀贵金属回收工艺及优化[J]. 彭章平. 资源节约与环保. 2015(06)
[6]亚规则溶体模型在金属基复合材料界面反应中的应用（英文）[J]. 王旭,王晨充,蒋大鸣,张智超. 稀有金属材料与工程. 2015(04)
[7]真空条件下含砷锑复杂铜镍合金中元素As,Sb的蒸发规律的研究[J]. 伊家飞,刘大春,杨斌,熊恒,孔令鑫,戴永年. 真空科学与技术学报. 2015(03)
[8]铜冶炼过程中有价元素的综合回收工艺[J]. 李明. 中国有色冶金. 2014(02)
[9]银的二次资源综合回收[J]. 赵飞,王欢,贺小塘,韩守礼,赵雨,刘文,吴喜龙. 贵金属. 2013(S1)
[10]Pretreatment of lead anode slime with low silver by vacuum distillation for concentrating silver[J]. 李亮,田阳,刘大春,周厚军,戴永年,杨斌. Journal of Central South University. 2013(03)
博士论文
[1]二元合金熔体凝固过程中的结构演化及团簇行为[D]. 赵岩.山东大学 2007
[2]金属小团簇的密度泛函理论研究和金属纳米团簇材料的实验研究[D]. 李喜波.四川大学 2007
硕士论文
[1]砷铁渣真空热分解过程的理论研究[D]. 段少飞.昆明理工大学 2014
[2]铜阳极泥中贵金属的分离提纯[D]. 王天丰.东北大学 2013
[3]原子团簇的优化算法[D]. 赵艳静.华中科技大学 2011
[4]基于智能优化算法的原子团簇结构研究[D]. 曾思琴.浙江师范大学 2010
[5]镍团簇的几何结构、电子结构及其结合物的影响[D]. 许向华.山东师范大学 2005
[6]分子相互作用体积模型在铜基液态合金体系中的应用研究[D]. 陈卓.昆明理工大学 2004
本文编号：3717221
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