基于隔膜电解的磷石膏循环式处理工艺研究

发布时间：2024-02-25 01:53

　　磷石膏是磷化工行业湿法磷酸产生的工业废渣,每年新增排放量高达5000万吨。磷石膏含杂较多难以综合处理,利用率仅为30%～40%。目前电化学法处理磷石膏多采用双极膜电渗析技术直接处理磷石膏制得硫酸和氢氧化钙,或电解处理磷石膏分解液获得硫酸和碱。但是目前双极膜的成本高、离子渗透量较大,相较隔膜电解中的离子交换膜双极膜对p H的变化适应性较差,因此本文提出隔膜电解技术循环处理磷石膏工艺研究。本文采用隔膜电解技术并形成整套磷石膏循环处理工艺,主要分为以下三个部分:(1)氢氧化钠碱洗磷石膏,分析实验条件对磷石膏分解液中硫酸回收率的影响。实验结果可知:在最佳条件下(磷石膏与氢氧化钠质量比为1.6,氢氧化钠溶液p H为13.50,反应温度为室温条件和反应时间60min),硫酸回收率可达83.21%;对该条件下滤除残渣进行表征,发现产物为纯净优良的氢氧化钙沉淀物。(2)隔膜电解处理磷石膏分解液获得可循环利用的硫酸和氢氧化钠。在现有膜间距为10 mm和2mm双膜三室电解槽分别实验发现:缩小隔膜间距对装置性能有很大提升。可在较低电压下达到反应最佳条件,隔膜间距为2 mm的改进装置中相较原装置,其碱室的OH...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1磷石膏制水泥联产硫酸工艺流程

，研究发现水溶性杂质可以通过水洗去除，其中K、Fe、Mg、Cr、Zn、F等元素比较容易流失，但经处理的磷石膏在建材方面应用其性能质量与处理成本存在着较大差距，使其难以大规模推广应用[22]。在化学法再利用处理方面，主要应用利用碳酸铵将磷石膏转化成硫酸铵、磷石膏制硫酸联产水泥等，尤....

图1-2隔膜电解处理磷石膏的工艺流程图

7华中科技大学硕士学位论文图1-2隔膜电解处理磷石膏的工艺流程图本论文中的研究内容主要分为以下三个内容进行开展：（1）通过物理法对磷石膏进行前处理，去除干扰杂质，考察碱洗磷石膏过程中影响磷石膏分解液硫酸钠纯度的因素，从磷石膏质量比、碱液pH、反应时间、反应温度等进行分析，探究出最....

图1-3循环膜电解磷石膏研究路线图

8华中科技大学硕士学位论文探究影响膜电解装置时空产率的影响因素，主要包括电解操作电压、各极室浆料比、反应时间、进液流量、电解槽流道结构等。而电解法处理废水所用的电解槽一般采用矩形，经过设计确定电解槽尺寸，选择最佳布水结构。缩小膜间距改进装置后再次重复以上实验，改变进料量以模拟循环....

图2-1隔膜电解装置结构示意图[43]

10华中科技大学硕士学位论文续表2-2：盐酸HCl分析纯国药沪试有限公司酚酞分析纯国药沪试有限公司氯化钡BaCl2分析纯国药沪试有限公司氧化锌ZnO分析纯国药沪试有限公司氨水NH3·H2O分析纯国药沪试有限公司氯化铵NH4Cl分析纯国药沪试有限公司铬黑T分析纯西陇化工有限公司盐酸....

本文编号：3909887