预焙阳极焙烧副产物收尘粉的提纯研究

发布时间：2023-08-10 20:38

　　电解铝行业的蓬勃发展,带动了预焙阳极产量的不断提高。预焙阳极生产过程会产生总量超过预焙阳极产量3%的危险固废收尘粉,露天堆放或低价外销易产生粉尘飞扬外泄,对环境造成二次污染,同时难以实现资源二次利用。本文以某炭素公司焙烧车间炭块装出炉作业中,多功能天车采集到的收尘粉为实验原料,提出将其经混酸法或碱酸法处理后,合格料作为原料、配料或填充料返回生产工序利用的技术思路。成分分析、物相判定表明:碳含量达到75.17%,以石墨形式存在;灰分为14.20%,以硅、铝、钙、铁氧化物为主,赋存物相为莫来石、石英、云母和赤铁矿等。石墨呈鳞片状叠加形态分布;灰分夹杂多弥散于石墨颗粒之间,小部分镶嵌于石墨基体。混酸法提纯选用氢氟酸、盐酸作为浸出剂,通过实验原理分析,结合单因素及正交实验,得到实验最优组合为:混合酸与原料液固比4.5mL/g、HF体积含量40%、浸出温度40℃、搅拌时间30min。固定碳含量由75.17%提高至97.13%,灰分由14.20%降低到0.49%,试验过程不破坏原料中石墨的微观形貌结构。经极差分析,确定各因素对提纯效果影响的主次顺序为:液固比>HF体积含量>浸出温度&g...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 引言
    1.2 收尘粉的产生与危害
        1.2.1 收尘粉的来源与产量
        1.2.2 收尘粉的收集与危害
    1.3 国内外处理研究现状
        1.3.1 企业处理现状
        1.3.2 现有处理方式存在的问题与解决方法
    1.4 收尘粉的提纯方法
        1.4.1 湿法提纯
        1.4.2 火法提纯
        1.4.3 提纯方法的优缺点比较
    1.5 课题研究内容及意义
2 实验材料与检测方法
    2.1 实验原料
        2.1.1 化学成分分析
        2.1.2 物相分析
        2.1.3 粒度组成分析
        2.1.4 微观结构分析
    2.2 实验试剂与设备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验设备
    2.3 结果分析与检测方法
        2.3.1 实验结果评判标准
        2.3.2 实验检测方法
    2.4 实验技术路线
3 混酸法提纯研究
    3.1 提纯原理
    3.2 实验方法与实验流程
    3.3 不同浓度单酸提纯的效果分析
    3.4 单因素实验分析
        3.4.1 液固比对收尘粉提纯的影响
        3.4.2 浸出温度对收尘粉提纯的影响
        3.4.3 HF体积分数对收尘粉提纯的影响
        3.4.4 搅拌时间对收尘粉提纯的影响
    3.5 正交实验分析
        3.5.1 正交实验设计
        3.5.2 正交实验结果分析
    3.6 最优实验结果分析
        3.6.1 混酸法最优提纯料的物相分析
        3.6.2 混酸法最优提纯料的形貌分析
    3.7 小结
4 碱酸法提纯研究
    4.1 实验原理
    4.2 实验方法与流程
    4.3 加碱焙烧理论分析及焙烧温度确定
        4.3.1 收尘粉热分析
        4.3.2 焙烧过程化学反应分析及焙烧温度确定
        4.3.3 焙烧反应产物的模拟计算
    4.4 加碱焙烧提纯实验
        4.4.1 NaOH加入量对收尘粉提纯的影响
        4.4.2 焙烧温度对收尘粉提纯的影响
        4.4.3 焙烧时间对收尘粉提纯的影响
    4.5 加碱焙烧正交实验
    4.6 碱酸法最优实验结果分析
        4.6.1 碱酸法最优提纯料的物相分析
        4.6.2 碱酸法最优提纯料的形貌分析
    4.7 小结
5 提纯处理收尘粉的经济性分析与污水处理
    5.1 提纯处理收尘粉的经济性分析
    5.2 提纯过程中污水的循环利用
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 硕士研究生学习阶段发表论文



本文编号：3841178