黄磷炉渣浸出液的应用基础研究
发布时间：2024-03-06 05:44
黄磷炉渣是电炉法生产黄磷时,高温炉渣经水淬急冷时产生的固体废弃物,含有大量的硅、钙元素,为具有较高活性的非晶态固体固体物料,可作为二次资源用于制取具有高附加值的硅、钙产品。本论文采用H2SO4溶液沉淀黄磷炉渣的HN03浸出液,研究了采用H2SO4溶液沉淀浸出液中钙的沉淀结晶规律、沉淀过程中浸出液中杂质元素的分布规律和浸出液的循环利用过程。 试验研究表明：采用H2SO4溶液沉淀处理黄磷炉渣的浸出液制备CaSO4产品的最佳工艺条件：H2SO4质量分数为20%,反应温度为常温,H2SO4与HN03浸出液的体积比为0.6：1,反应时间45min,所得样品经洗涤、250±5℃干燥,CaSO4收率达到92.52%,纯度达到99.09%,最佳工艺条件下制得的无水CaSO4产品,形貌呈晶须状,外观为白色。在H2SO4沉淀黄磷炉渣HNO3浸出液制取CaSO4产品的过程中,HNO3浸出液带入的各杂质元素的总量中,有95%以上MgO、96%以上的Al2O3、91%以上的Fe和98%以上的F留存在液相中。 采用间歇动态法研究黄磷炉渣HNO3浸出液中HNO3钙的沉淀转换过程表明,在试验研究的条件范围内,采用H2...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 黄磷炉渣概述
1.2 CaSO4的概述
1.3 CaSO4的制备原料
1.3.1 以钙盐和硫酸盐为原料制备
1.3.2 以天然石膏为原料制备
1.3.3 以工业副产物为原料制备
1.4 CaSO4的制备技术
1.4.1 水热法
1.4.2 常压酸化法
1.4.3 溶剂热法
1.4.4 微乳液法
1.4.5 有机媒介法
1.4.6 离子交换法
1.5 CaSO4的应用
1.5.1 CaSO4在造纸行业中的应用
1.5.2 CaSO4在复合材料中的应用
1.5.3 CaSO4在食品行业中应用
1.5.4 CaSO4在橡胶行业的应用
1.5.5 CaSO4作催化剂
1.5.6 CaSO4在农业中的应用
1.5.7 CaSO4在医药行业中应用
1.5.8 CaSO4在建筑行业中的应用
1.6 本论文的目的和意义
1.7 本论文的研究内容
第二章 HNO3浸出液沉钙工艺研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验原理
2.1.2 实验装置
2.1.3 实验设备
2.1.4 实验原料及试剂
2.1.5 实验方法
2.2 HNO3浸出液沉钙工艺研究结果讨论
2.2.1 H2SO4质量分数对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.2 H2SO4与HNO3浸出液体积比对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.3 温度对H2SO4沉钙过程的的影响
2.2.4 反应时间对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.5 搅拌速度对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.6 H2SO4加入方式对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.7 CaSO4产品的TG-DTA图谱
2.2.8 CaSO4产品的SEM图
2.2.9 CaSO4产品的能级谱图
2.3 重现性实验
2.4 本章小结
第三章 HNO3浸出液中H2SO4沉钙结晶动力学研究
3.1 结晶理论研究
3.1.1 晶体成核
3.1.2 结晶生长动力学
3.1.3 结晶动力学模型
3.2 结晶动力学实验
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验药品
3.2.3 实验操作步骤
3.2.4 实验数据测定
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 不同搅拌速度下结晶体的粒度分布
3.3.3 动力学模型验证
3.3.4 搅拌速度对晶体线生长速率G的影响
3.3.5 搅拌速度对晶体成核速率B0的影响
3.4 CaSO4晶须SEM图
3.5 CaSO4晶须的XRD
3.6 本章小结
第四章 HNO3浸出废液循环利用研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验原理
4.1.2 实验仪器
4.1.3 实验装置图
4.1.4 实验方法
4.1.5 工艺流程图
4.1.6 分析方法
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 浸出液循环利用研究
4.2.2 白炭黑的SEM图
4.2.3 白炭黑能级图谱
4.3 循环浸出液净化除杂渣(副产物)的应用研究
4.3.1 净化渣的粒度分析
4.3.2 净化渣的加入量对滇池废水除磷效果和浊度影响
4.3.3 pH对滇池废水除磷效果和浊度
4.3.4 絮凝时间对滇池废水除磷效果和浊度影响
4.3.5 净化渣絮凝性能重现性实验
4.4 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 论文创新点
5.3 本论文存在的问题与建议
致谢
参考文献
附录A
附录B
B.1 实验分析方法
B.1.1 CaO、MgO的分析方法
B.1.2 Al元素的分析方法
B.1.3 SiO2含量的测定
B.1.4 Fe元素的分析方法
B.1.5 F元素的分析方法
B.1.6 酸度的测定
B.1.7 水质中磷的测定
B.1.8 水质浊度测定
本文编号：3920641
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 黄磷炉渣概述
1.2 CaSO4的概述
1.3 CaSO4的制备原料
1.3.1 以钙盐和硫酸盐为原料制备
1.3.2 以天然石膏为原料制备
1.3.3 以工业副产物为原料制备
1.4 CaSO4的制备技术
1.4.1 水热法
1.4.2 常压酸化法
1.4.3 溶剂热法
1.4.4 微乳液法
1.4.5 有机媒介法
1.4.6 离子交换法
1.5 CaSO4的应用
1.5.1 CaSO4在造纸行业中的应用
1.5.2 CaSO4在复合材料中的应用
1.5.3 CaSO4在食品行业中应用
1.5.4 CaSO4在橡胶行业的应用
1.5.5 CaSO4作催化剂
1.5.6 CaSO4在农业中的应用
1.5.7 CaSO4在医药行业中应用
1.5.8 CaSO4在建筑行业中的应用
1.6 本论文的目的和意义
1.7 本论文的研究内容
第二章 HNO3浸出液沉钙工艺研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验原理
2.1.2 实验装置
2.1.3 实验设备
2.1.4 实验原料及试剂
2.1.5 实验方法
2.2 HNO3浸出液沉钙工艺研究结果讨论
2.2.1 H2SO4质量分数对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.2 H2SO4与HNO3浸出液体积比对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.3 温度对H2SO4沉钙过程的的影响
2.2.4 反应时间对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.5 搅拌速度对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.6 H2SO4加入方式对H2SO4沉钙过程的影响
2.2.7 CaSO4产品的TG-DTA图谱
2.2.8 CaSO4产品的SEM图
2.2.9 CaSO4产品的能级谱图
2.3 重现性实验
2.4 本章小结
第三章 HNO3浸出液中H2SO4沉钙结晶动力学研究
3.1 结晶理论研究
3.1.1 晶体成核
3.1.2 结晶生长动力学
3.1.3 结晶动力学模型
3.2 结晶动力学实验
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验药品
3.2.3 实验操作步骤
3.2.4 实验数据测定
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 不同搅拌速度下结晶体的粒度分布
3.3.3 动力学模型验证
3.3.4 搅拌速度对晶体线生长速率G的影响
3.3.5 搅拌速度对晶体成核速率B0的影响
3.4 CaSO4晶须SEM图
3.5 CaSO4晶须的XRD
3.6 本章小结
第四章 HNO3浸出废液循环利用研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验原理
4.1.2 实验仪器
4.1.3 实验装置图
4.1.4 实验方法
4.1.5 工艺流程图
4.1.6 分析方法
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 浸出液循环利用研究
4.2.2 白炭黑的SEM图
4.2.3 白炭黑能级图谱
4.3 循环浸出液净化除杂渣(副产物)的应用研究
4.3.1 净化渣的粒度分析
4.3.2 净化渣的加入量对滇池废水除磷效果和浊度影响
4.3.3 pH对滇池废水除磷效果和浊度
4.3.4 絮凝时间对滇池废水除磷效果和浊度影响
4.3.5 净化渣絮凝性能重现性实验
4.4 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 论文创新点
5.3 本论文存在的问题与建议
致谢
参考文献
附录A
附录B
B.1 实验分析方法
B.1.1 CaO、MgO的分析方法
B.1.2 Al元素的分析方法
B.1.3 SiO2含量的测定
B.1.4 Fe元素的分析方法
B.1.5 F元素的分析方法
B.1.6 酸度的测定
B.1.7 水质中磷的测定
B.1.8 水质浊度测定
本文编号：3920641
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