酸解红土镍矿废水中Mg 2+ 的脱除工艺研究

发布时间：2024-03-31 23:31

　　随着红土镍矿的大规模开发,湿法冶金过程中产生了大量含镁离子酸性废水,该废水既不能回用,也不能外排,造成资源浪费,给镍矿企业的可持续发展带来了很大的安全和环保问题。因此,开展酸性红土镍矿废水处理与循环利用技术研究对促进红土镍矿产业的可持续发展具有重要意义。 本文基于元江红土镍矿废水的特点与循环再利用,结合实际生产过程,首先筛选出了脱除红土镍矿废水中镁离子的无机矿物材料和外加剂种类,确立了投量比、投加量和陈化时间。并通过正交试验确定各因素对试验指标影响的主次关系,在有利于降低消耗、提高效率的前提下,找出对试验指标的最优工艺条件,并对所选出的最优工艺进行了验证实验研究。研究结果表明： (1)单掺无机矿物材料(石灰、钢渣、粉煤灰和熟料)均能够脱除镁离子,其主要作用机理是这些物质释放的氢氧化钙与废水中的游离酸中和及与硫酸镁化学反应生成氢氧化镁和硫酸钙沉淀析出,但其作用机理单一,导致单独使用时的投加量较高。 (2)两种或两种以上矿物复掺会解离出活性的氧化硅和氧化铝,通过吸附、化学键合等作用提高Mg2+脱除率。从复掺体系实验下得出,石灰+熟料复掺体系更具有脱除镁离子的效果。在此基础上,添加铝酸钠、水...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 镍的分布及其矿物赋存特点
    1.2 红土镍矿的开发与进展
        1.2.1 红土镍矿概述
        1.2.2 红土镍矿的冶金工艺
            1.2.2.1 火法冶金工艺
            1.2.2.2 湿法冶金工艺
            1.2.2.3 其他冶金工艺
    1.3 湿法冶金处理红土镍矿工艺存在的主要问题
    1.4 目前国内外对酸解红土镍矿废水的处理技术进展
        1.4.1 酸解红土镍矿废水处理方法
            1.4.1.1 化学法
            1.4.1.2 物理法
            1.4.1.3 生物法
            1.4.1.4 矿物法
        1.4.2 酸解红土镍矿废水其他的处理方法
    1.5 本论文的研究目的和意义以及要解决的主要问题
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意义
        1.5.3 酸解红土镍矿废水需解决的主要问题
    1.6 小结
第二章 实验原料、原理及方法
    2.1 实验原料
        2.1.1 酸解红土镍矿废水
        2.1.2 水处理剂
        2.1.3 外加剂
    2.2 实验原理
    2.3 主要试剂与仪器
        2.3.1 主要试剂
        2.3.2 主要仪器
    2.4 实验工艺路线及分析测定方法
第三章 酸解红土镍矿废水中Mg²⁺脱除的实验研究
    3.1 水处理剂单掺对Mg²⁺脱除率的实验研究
        3.1.1 石灰单掺对Mg²⁺脱除率的影响
        3.1.2 钢渣单掺对Mg²⁺脱除率的影响
        3.1.3 粉煤灰单掺对Mg²⁺脱除率的影响
        3.1.4 熟料单掺对Mg²⁺脱除率的影响
    3.2 水处理剂复掺对Mg²⁺脱除率的实验研究
        3.2.1 石灰-钢渣复掺体系脱镁的影响
        3.2.2 石灰-粉煤灰复掺体系脱镁的影响
        3.2.3 石灰-熟料复掺体系脱镁的影响
        3.2.4 复掺体系中陈化时间对Mg²⁺脱除率的影响
        3.2.5 钢渣对石灰-熟料复掺体系的影响
        3.2.6 粉煤灰对石灰-熟料复掺体系的影响
    3.3 外加剂对Mg²⁺脱除率的影响
        3.3.1 铝酸钠溶液体系脱镁实验研究
        3.3.2 水玻璃溶液体系脱镁实验研究
        3.3.3 碳酸钠体系脱镁实验研究
        3.3.4 陈化时间对Mg²⁺脱除率的影响
    3.4 水处理剂-外加剂脱镁正交试验研究
    3.5 验证实验
    3.6 水处理渣的X衍射分析
    3.7 机理探讨
    3.8 小结
第四章 应用前景分析
    4.1 酸解红土镍矿工艺存在的问题
    4.2 项目成果的应用前景分析
        4.2.1 工艺流程
        4.2.2 工艺流程说明
            4.2.2.1 原料的预处理
            4.2.2.2 工艺过程
        4.2.3 原材料的平衡预算
        4.2.4 需要配置的设备
    4.3 经济分析
        4.3.1 设备投资
            4.3.1.1 主要设备投资
            4.3.1.2 总投资
        4.3.2 成本核算
            4.3.2.1 原料成本
            4.3.2.2 其它运行成本
    4.4 综合讨论
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
附录



本文编号：3944661