新型萃取体系应用于煤灰中分离稀土的研究

稀土论文 钪论文 铝论文 煤灰论文
论文详情
稀土元素作为“工业味精”,是世界“高精尖”科技与工业不可或缺的原料。然而我国各类稀土矿经历了长时间的采掘开发,矿石资源日渐消减,矿石品位也日趋下降。我们国家正高速发展,面对国内以及国际市场的紧张需求,寻找新的稀土来源、提高稀土资源的利用率,已经成为一个迫在眉睫的任务。事实上,我国多类矿物资源,如燃煤,经消耗使用以后产出的煤灰渣,却可以作为良好的稀土来源。本文运用新型萃取体系,针对燃煤灰烬进行了一系列探究,致力于其中稀土的高效分离回收。对不同萃取体系在煤灰分离稀土中的应用作出了分析、总结和展望。为了对新型萃取体系应用于煤灰中分离稀土的研究打下良好基础,本文优先开展了煤灰的浸出和除杂研究。过程中,首先对于各地区煤灰中的稀土配分进行了一系列探究,包括各地区煤灰中稀土的含量及关键稀土元素在其中的占比情况。随后探索了浸出条件,重点考察了酸对浸出率的影响。接着利用功能化离子液体[N1888][SOPAA]和[N1888]Cl从实际浸出液中除去杂质离子,最后通过草酸对除杂后的浸出液进行了稀土的沉淀回收并取得良好效果。在煤灰浸出液中稀土配分及相关杂质成分确定之后,本文拟应用Cyanex 572-正庚烷萃取体系对贵州省六盘水市燃煤灰烬中的稀土元素分离进行研究。过程首先开展了Cyanex 572对稀土的萃取机理、萃取性能等的研究。结果表明:Cyanex 572-正庚烷萃取体系对于稀土钪元素具有选择性萃取的特点;根据红外光谱测试以及相应的萃取实验,得出了Cyanex 572萃取钪的阳离子交换机理。随后开展了Cyanex 572应用于从燃煤灰烬的实际浸出液中提取钪的实验探究。按照实验流程设计,最终得到了钪含量为28.623%的富集液,稀土钪的含量较原浸出液提升近800倍。其次,开展了OPIPA-正庚烷新型萃取体系从燃煤灰烬中分离稀土的研究,发现此萃取体系具备优先萃取铝,其次萃取稀土元素的能力。对OPIPA-正庚烷体系萃取铝的机理等进行了一系列研究。过程中,发现在pH=3时,铝和稀土元素的分离效果达到最佳;发现OPIPA与环烷酸相同条件下负载能力接近;发现在溶液含较高浓度铝元素时,OPIPA对铝和稀土具有更优的分离能力。实验最终确定了由OPIPA和环烷酸配合使用以分离铝和稀土的策略;在处理贵州煤灰的模拟浸出液时,实现了铝和稀土的有效分离。
摘要第4-5页
Abstract第5-6页
第一章 绪论第9-22页
    1.1 稀土概述第9-10页
    1.2 我国稀土资源现状第10页
    1.3 稀土湿法冶炼分离现状第10-12页
        1.3.1 溶剂萃取技术发展现状第11页
        1.3.2 萃取剂发展现状第11-12页
    1.4 离子液体第12-14页
        1.4.1 离子液体萃取的研究现状第12-13页
        1.4.2 离子液体的应用第13-14页
        1.4.3 离子液体皂化技术第14页
    1.5 煤灰相关研究第14-17页
        1.5.1 煤灰中稀土赋存相关研究第14-16页
        1.5.2 煤灰中铝回收的相关研究第16-17页
    1.6 钪分离的相关研究第17-19页
    1.7 研究意义与思路第19-22页
        1.7.1 研究意义第19页
        1.7.2 研究思路第19-22页
第二章 实验第22-31页
    2.1 实验原料第22页
    2.2 实验试剂和仪器设备第22-24页
    2.3 [N1888][SOPAA]的合成及表征第24-25页
    2.4 Cyanex572的物化性质及核磁表征第25-26页
    2.5 OPIPA的合成、提纯及皂化第26-29页
        2.5.1 OPIPA的合成第26-27页
        2.5.2 OPIPA的提纯第27-28页
        2.5.3 OPIPA的皂化第28-29页
    2.6 实验方法第29-30页
        2.6.1 煤灰配分的测定及其模拟料液的配制第29页
        2.6.2 萃取实验第29-30页
        2.6.3 反萃取实验第30页
    2.7 分析方法第30-31页
第三章 煤灰的浸出及除杂研究第31-38页
    3.1 各地区煤灰中的稀土配分研究第31-33页
    3.2 煤灰中关键稀土元素占比的研究第33-34页
    3.3 浸出剂对煤灰浸出效率的影响第34-35页
    3.4 酸度和相比对煤灰浸出液除铁的影响第35-36页
    3.5 相比对于除铁液中金属离子萃取率的影响第36页
    3.6 稀土的沉淀回收第36-37页
    3.7 本章小结第37-38页
第四章 Cyanex572-正庚烷体系从煤灰中分离稀土第38-49页
    4.1 pH值对Cyanex572-正庚烷体系萃取率的影响第38-40页
    4.2 Cyanex572-正庚烷体系萃取机理研究第40-42页
        4.2.1 Cyanex572-正庚烷体系的水相阳离子行为研究第40-41页
        4.2.2 Cyanex572负载前后的红外光谱分析第41-42页
    4.3 Cyanex572-正庚烷体系饱和容量研究第42-43页
    4.4 Cyanex572-正庚烷体系反萃取研究第43-44页
    4.5 Cyanex572-正庚烷体系从煤灰中分离钪的研究第44-47页
        4.5.1 煤灰浸出及钪回收的流程设计第44-45页
        4.5.2 浸出液中不同萃取体系的比较第45-46页
        4.5.3 浸出液中不同离子的分离第46-47页
        4.5.4 浸出液中富集钪第47页
    4.6 本章小结第47-49页
第五章 OPIPA-正庚烷体系从煤灰中分离稀土第49-60页
    5.1 皂化对反应体系萃取率的影响第49-50页
    5.2 pH值对(S-OPIPA)-正庚烷体系萃取率的影响第50-51页
    5.3 (S-OPIPA)-正庚烷体系萃取机理的研究第51-54页
        5.3.1 有机相皂化值与负载量的关系研究第51-53页
        5.3.2 S-OPIPA负载前后的红外光谱分析第53-54页
    5.4 S-OPIPA-正庚烷体系饱和容量的研究第54页
    5.5 不同体系下萃取现象的研究第54-56页
    5.6 (S-OPIPA)-正庚烷体系反萃取研究第56页
    5.7 模拟煤灰浸出液中稀土和铝元素的回收第56-59页
    5.8 本章小结第59-60页
第六章 结论与展望第60-62页
参考文献第62-69页
致谢第69-70页
攻读硕士学位期间的研究成果第70-71页
论文购买
论文编号ABS4353708,这篇论文共71页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付21.3
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付35.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656