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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