Ni-P-PTFE复合化学镀及利用硫铁矿烧渣制备三氯化铁工艺研究

发布时间：2017-04-20 19:02

  本文关键词：Ni-P-PTFE复合化学镀及利用硫铁矿烧渣制备三氯化铁工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：化学镀是利用溶液中的氧化剂与还原剂进行氧化-还原反应,在工件基体上(金属或非金属)获得镀层的表面处理方法。与电镀工艺比较,化学镀不需要外加电源,对形状复杂的工件,如含有腔体,深孔,管道、沟槽、拐角、夹缝等,化学镀都可以得到满意镀层,使得它在工业领域有着广泛的应用。基于化学镀Ni-P合金原理,研究了Ni-P-PTFE (Ni-P聚四氟乙烯)复合化学镀工艺。采用添加表面活性剂降低溶液表面张力并结合搅拌分散方法,解决微米级PTFE粉末在化学镀溶液中的团聚和镀液不稳定的困难。利用化学沉淀法处理Ni-P-PTFE复合化学镀废液,并回收化学镀废液中镍盐。硫铁矿是生产硫酸的主要原料。我国目前用硫铁矿制硫酸,每年将产生千万吨级硫铁矿烧渣,其主要成分是氧化铁、氧化亚铁和二氧化硅。硫铁矿烧渣的直接排放,造成环境污染和资源浪费。从资源利用和环境保护考虑,研究用硫酸渣制备三氯化铁,探索解决硫铁矿烧渣产生的环境问题和资源循环利用。本论文主要研究成果如下：(1)确立了Ni-P-PTFE复合化学镀镀液的基础配方及最佳工艺参数。(2)制备的Ni-P-PTFE复合镀层与工件基体结合力强,具有耐磨损、耐腐蚀、自润滑特性。(3)调控化学镀废液处理的pH值及工艺参数,废液中镍盐回收率可达96%以上。(4)采用两段酸溶法,制得的三氯化铁含量达到40%,其砷、铅含量均低于20ppm。
【关键词】：化学镀 Ni-P-PTEE复合镀层 化学镀镍废液 硫铁矿烧渣 三氯化铁
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ138.11;TB306
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 绪论10-30
• 1.1 前言10-11
• 1.2 化学镀概述11-17
• 1.2.1 化学镀发展进程11
• 1.2.2 化学镀镍磷11-13
• 1.2.2.1 化学镀基本原理12
• 1.2.2.2 化学镀镍沉积理论12-13
• 1.2.3 化学镀镍磷基复合镀13-15
• 1.2.4 PTFE微粒分散性15-17
• 1.2.4.1 PTFE特性15-16
• 1.2.4.2 PTFE分散方法16-17
• 1.3 化学镀废液处理17-21
• 1.3.1 化学镀废液的产生与组成17-19
• 1.3.1.1 化学镀废液的产生17-18
• 1.3.1.2 化学镀废液的组成18-19
• 1.3.2 化学镀废液处理现状19-21
• 1.4 硫酸渣概述21-24
• 1.4.1 硫酸渣的产生21
• 1.4.2 硫酸渣处理现状21-22
• 1.4.3 硫酸渣的利用22-24
• 1.4.3.1 硫酸渣用作建筑材料22-23
• 1.4.3.2 硫酸渣提取贵金属23
• 1.4.3.3 制备铁盐23-24
• 1.5 研究内容与意义24-25
• 1.5.1 研究内容24
• 1.5.2 研究意义24-25
• 参考文献25-30
• 第二章 化学镀工艺研究30-46
• 2.1 引言30
• 2.2 实验部分30-37
• 2.2.1 实验试剂与仪器30-32
• 2.2.2 化学镀工艺流程32
• 2.2.3 化学复合镀前处理工艺32-34
• 2.2.3.1 化学复合镀前处理工艺32-33
• 2.2.3.2 化学镀溶液配制33-34
• 2.2.4 化学镀镍磷合金工艺研究34-35
• 2.2.5 PTFE的分散技术35-36
• 2.2.6 化学镀镍磷-PTFE复合镀层研究36
• 2.2.7 化学镀镀层的性能36-37
• 2.2.7.1 镀层孔隙率与耐腐蚀性能研究36
• 2.2.7.2 镀层结合强度36-37
• 2.3 结果与讨论37-44
• 2.3.0 温度对沉积镀速的影响37-38
• 2.3.1 pH对沉积镀速的影响38-39
• 2.3.2 主盐和还原剂浓度对沉积镀速的影响39-40
• 2.3.3 PTFE的分散性能40
• 2.3.4 镀层的SEM分析40-43
• 2.3.4.1 化学镀镍磷合金的SEM分析40-41
• 2.3.4.2 化学镀镍磷-PTFE复合镀层的SEM分析41-43
• 2.3.5 镀层孔隙率研究43
• 2.3.6 镀层耐腐蚀性能43
• 2.3.7 镀层的结合强度性能43-44
• 2.4 本章小结44-45
• 参考文献45-46
• 第三章 化学沉淀法处理化学镀废液46-55
• 3.1 引言46-47
• 3.2 实验部分47-50
• 3.2.1 实验试剂与仪器47
• 3.2.2 实验废液来源及组成47
• 3.2.3 废液处理的流程47-48
• 3.2.4 化学镀废液成份测定48
• 3.2.5 实验原理48-49
• 3.2.6 实验考察因素49-50
• 3.3 结果与讨论50-53
• 3.3.1 氢氧化钠用量对反应液pH的影响50-51
• 3.3.2 反应时间对反应液中镍离子浓度的影响51
• 3.3.3 氢氧化钠用量对镍离子回收率的影响51-52
• 3.3.4 双氧水的添加量对镍离子回收率的影响52-53
• 3.4 本章小结53-54
• 参考文献54-55
• 第四章 硫酸渣制备三氯化铁55-65
• 4.1 引言55-56
• 4.2 实验部分56-64
• 4.2.1 实验试剂与仪器56-57
• 4.2.2 实验流程57
• 4.2.3 硫酸渣成分测定57-58
• 4.2.3.1 能量色散谱(EDS)分析58
• 4.2.3.2 ICP测试硫酸渣成分含量58
• 4.2.4 硫酸渣的酸浸研究58
• 4.2.5 硫酸渣制备三氯化铁58-59
• 4.2.6 结果与讨论59-63
• 4.2.6.1 能量色散谱(EDS)分析59-60
• 4.2.6.2 ICP测试硫酸渣成分含量60-61
• 4.2.6.3 不同体积浓盐酸浸出硫酸渣61-62
• 4.2.6.4 不同浓度盐酸浸出硫酸渣62-63
• 4.2.6.5 硫酸渣制备三氯化铁63
• 4.2.7 本章小结63-64
• 参考文献64-65
• 致谢65-66
• 硕士期间发表的论文66

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本文编号：319311