提高高铟烟灰中铟浸出率的研究

烟灰论文 铟论文 浸出论文 浓硫酸论文
论文详情
铟作为当今时代最重要的高科技领域新材料之一,被广泛应用于国防军事、航空航天、核工业、信息化产业、电子行业以及医疗卫生等领域,具有重要的战略资源地位。在铅、锌、铝等金属冶炼过程中,大部分铟进入废渣而被废弃,或在废水中流失,造成重大的资源损失和环境污染。因此,研究分析锌、铅、铝等金属冶炼过程中铟的回收和利用,对于提高企业的经济效益,保护生态环境等具有非常重要的意义。以株洲冶炼有限公司锌冶炼过程中产生的铜烟灰为原料,通过研究分析,在回收铟的工艺过程中,主要是因为铜烟灰中铟的浸出率较低,影响铟的回收。经过对原料XRD分析和铟工艺矿物学分析可知,铟在铜烟灰中的主要存在形式为氧化铟(In2O3)和硫化铟(In2S3),分析计算了硫化铟及原料中金属氧化物的反应热力学,铟及铟的硫化物在不同温度下各种平衡反应的电位及pH值,从热力学角度分析浸出反应的可行性,并根据计算结果绘制了不同温度下In-H2O系和In-S-H2O系的电位-pH图,了解各组分的溶解稳定区和优势区域,为实验提供理论指导。根据株洲冶炼有限公司硫酸浸出铜烟灰中铟的工艺方法,以铟的浸出率为表征,研究分析影响铟浸出率的因素,通过单因素分析实验,得到硫酸浸出铜烟灰中铟工艺的最优化参数为:硫酸浓度300g/L、液固比(mL/g)为6:1、浸出反应温度90℃、浸出反应时间5小时、高锰酸钾添加量0.3%(0.06g),在最优化工艺参数条件下,铟的浸出率为65.73%。根据实验理论及热力学计算分析,在硫酸浸出铜烟灰中铟实验基础上探索浓硫酸熟化浸出工艺,提高铟的浸出率。通过实验发现,浓硫酸熟化浸出铜烟灰中铟实验的最优化工艺参数为:浓硫酸用量(30mL)、液固比(mL/g)为1.5:1、浓硫酸熟化时间2小时、浸出反应时间2小时、浸出反应温度90℃、高锰酸钾添加量0.3%(0.06g),浸出过程中向体系中补充适量水,保持浸出初始状态的液固比(mL/g)为6:1,初始酸浓度保持在300g/L时,铟的浸出效果最佳,铟的浸出率高达88%以上。对含铟浸出液进行分析检测可知,浓硫酸熟化浸出铜烟灰中铟实验中,会使铜烟灰中大量的杂质进入溶液,浸出液中杂质成分的变化不大,只是杂质浓度发生了变化。本文采用铁粉净化铟浸出液,验证浓硫酸熟化浸出铜烟灰中铟工艺是否对后续净化工艺带来负面影响,是否能够有效提高铟的最终回收率。由净化实验结果可知,采用提出的新工艺(浓硫酸熟化浸出工艺),In的净化保持率可达99.03%。本研究提出的的浓硫酸熟化浸出工艺,相比于常规硫酸浸出,可有效提高铟的浸出率,对浸出工艺具有积极作用,后续净化、萃取等工艺改变相关工艺参数均可进行,能够满足企业生产需求,达到提高铟回收率的目的。
摘要第3-5页
abstract第5-7页
1 绪论第11-25页
    1.1 铟的性质第11-12页
    1.2 铟资源特点及分布情况第12-13页
    1.3 铟的应用第13-16页
        1.3.1 铟在电气元件和半导体的应用第13-14页
        1.3.2 铟在焊接和合金方面的应用第14页
        1.3.3 铟在太阳电池方面的应用第14-15页
        1.3.4 铟在涂层及防腐方面的应用第15页
        1.3.5 ITO靶材应用第15-16页
    1.4 铟富集提取工艺现状及方法第16-21页
        1.4.1 铟的提取现状第16页
        1.4.2 铟的提取方法第16-18页
        1.4.3 从冶炼渣中提取铟第18-19页
        1.4.4 从烟尘中提取铟第19-20页
        1.4.5 从合金中提取铟第20页
        1.4.6 从LCD中提取铟第20页
        1.4.7 从ITO靶材中提取铟第20-21页
    1.5 铟的分离提取发展动态第21-22页
    1.6 课题的提出及研究的主要内容第22-25页
        1.6.1 课题的提出第22-23页
        1.6.2 课题研究的主要内容第23页
        1.6.3 技术方案和路线第23-25页
2 实验方法及理论分析第25-44页
    2.1 实验仪器设备及试剂第25页
        2.1.1 实验仪器设备第25页
        2.1.2 实验试剂第25页
    2.2 实验原料及分析第25-27页
    2.3 实验方法和工艺流程的确定第27-30页
        2.3.1 实验方法第27页
        2.3.2 工艺流程的确定第27-30页
    2.4 铟浸出热力学计算第30-42页
        2.4.1 实验原理第30-32页
        2.4.2 反应热力学计算第32-37页
        2.4.3 铟-H_2O系E-pH图第37-40页
        2.4.4 铟-S-H_2O系E-pH图第40-42页
    2.5 本章小结第42-44页
3 硫酸浸出铜烟灰中铟实验第44-54页
    3.1 单因素分析实验第44-50页
        3.1.1 硫酸浓度对铟浸出率的影响第44-45页
        3.1.2 硫酸加入量对铟浸出率的影响第45-47页
        3.1.3 浸出反应时间对铟浸出率的影响第47-48页
        3.1.4 浸出温度对铟浸出率的影响第48-49页
        3.1.5 氧化剂加入量对铟浸出率的影响第49-50页
    3.2 综合实验及分析第50-52页
        3.2.1 综合实验浸出液分析检测第50-51页
        3.2.2 综合实验浸出渣分析检测第51-52页
    3.3 硫酸浸出过程铟平衡计算第52页
    3.4 本章小结第52-54页
4 浓硫酸熟化浸出实验第54-61页
    4.1 浓硫酸熟化实验第54-57页
        4.1.1 浓硫酸用量对铟浸出率的影响第54-55页
        4.1.2 浓硫酸熟化时间对铟浸出率的影响第55-56页
        4.1.3 浸出反应时间对铟浸出率的影响第56-57页
    4.2 综合实验及分析第57-59页
        4.2.1 综合实验浸出渣分析检测第58-59页
        4.2.2 综合实验浸出液分析检测第59页
    4.3 熟化浸出过程铟平衡计算第59-60页
    4.4 本章小结第60-61页
5 净化实验第61-64页
6 结论第64-66页
参考文献第66-71页
硕士研究生期间发表的论文第71-72页
致谢第72页
论文购买
论文编号ABS4290698,这篇论文共72页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付21.6
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36
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