准格尔矸石电厂CFB灰中镓提取工艺研究

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镓以其特有的地球化学性质常常与铝伴生存在,从氧化铝生产工艺中并行提取镓是镓的主要来源之一。本研究针对准格尔矸石电厂CFB粉煤灰中含镓量较高的特点,在利用矸石电厂CFB粉煤灰制备氧化铝的过程中,分别在酸性体系和碱性体系下进行镓的分离富集。酸性体系下主要采用TBP为萃取剂,研究其在不同酸度,不同稀释剂,不同相比下,TBP对镓的萃取情况。实验结果表明,通过控制上述条件萃取率可达97.73%。碱性体系下采用的是分步碳酸化法实现镓和铝的逐步分离,通过控制碳酸化过程中通入CO2气体的流速、碳酸化反应时间、碳酸化反应温度可以使镓浓度提高到原母液的34倍,铝含量为原母液中的1.2%以下,富集效果显著,使回收率达到原母液中的83%。
内容提要第4-7页
第一章 绪论第7-19页
    1.1 选题目的与意义第7-8页
    1.2 镓的分布、性质及用途第8-10页
        1.2.1 镓的存在与分布第8页
        1.2.2 镓的性质第8-9页
            1.2.2.1 物理性质第8-9页
            1.2.2.2 化学性质第9页
        1.2.3 镓的用途第9-10页
    1.3 粉煤灰中镓的性质第10-11页
    1.4 镓的分离方法及国内外研究现状第11-15页
        1.4.1 溶剂萃取法第11-13页
        1.4.2 分步沉淀法第13-14页
        1.4.3 离子交换法第14页
        1.4.4 萃淋树脂法第14-15页
        1.4.5 液膜法第15页
    1.5 微量镓的分析测试方法概述第15-17页
        1.5.1 分光光度法第15-16页
        1.5.2 荧光光度法第16页
        1.5.3 原子吸收光谱法第16页
        1.5.4 极谱法第16-17页
    1.6 镓的相关标准第17-19页
第二章 CFB 灰特征分析及含镓母液的制备第19-28页
    2.1 准格尔矿区粉煤灰的特征分析第19-23页
        2.1.1 物相组成第19-21页
        2.1.2 化学成分第21-22页
        2.1.3 颗粒粒度第22页
        2.1.4 颗粒形态第22-23页
    2.2 含镓母液的制备第23-27页
    2.3 本章小结第27-28页
第三章 酸性体系中镓的提取第28-46页
    3.1 实验试剂和仪器第28-29页
        3.1.1 实验原料第28页
        3.1.2 实验设备第28-29页
        3.1.3 实验试剂第29页
    3.2 实验原理第29-31页
        3.2.1 镓、铝溶出原理第29页
        3.2.2 镓萃取原理第29-30页
        3.2.3 镓反萃原理第30-31页
    3.3 酸性体系中镓的提取工艺过程第31-34页
    3.4 结果与讨论第34-41页
        3.4.1 萃取率的影响因素第34-39页
        3.4.2 反萃率的影响因素第39-41页
    3.5 萃取剂的重复使用试验第41-42页
    3.6 酸性体系提取镓生产成本第42-44页
    3.7 本章小结第44-46页
第四章 碱体系中镓的提取第46-66页
    4.1 实验部分第46-49页
        4.1.1 实验原料、仪器及设备第46-47页
        4.1.2 碱体系镓的回收原理第47-48页
        4.1.3 碱体系镓的回收工艺第48-49页
    4.2 测试部分第49-52页
        4.2.1 镓的测试第50-51页
        4.2.2 铝的测试第51-52页
    4.3 结果与讨论第52-60页
        4.3.1 一次碳酸化及其影响因素第52-56页
        4.3.2 二次碳酸化及其影响因素第56-60页
    4.4 重复碳酸化镓的回收率分析第60-62页
    4.5 电解镓第62-63页
    4.6 经济效益分析第63-66页
第五章 结论第66-68页
参考文献第68-72页
摘要第72-75页
Abstract第75-79页
致谢第80-81页
导师及作者简介第81页
硕士期间研究成果情况第81页
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