学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

碱熔法从玻纤工业废料中回收富集铂、铑金属的研究

作　者: 姚现召
导　师: 张泽彪
学　校: 昆明理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 铂铑富集碱熔活化
分类号: X781.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 7次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

作为一种典型的贵金属二次资源,玻纤工业废料(废耐火砖和玻璃渣)中铂、铑含量较高,两者之和通常在0.2～2kg/t。如何从这种废料中回收高价值金属一直被业内所关注。围绕如何经济有效地回收铂、铑,研究者们先后提出过选矿法、铁捕集法、王水溶解法及碱熔法等方案,但这些方法均不同程度的存在缺陷。本论文以具有工业前景的碱熔法工艺流程为蓝本,针对此工艺的关键工序生料碱熔工序、酸浸富集工序进行了研究。围绕原料碱熔过程反应缓慢,熟料烧结不均匀；酸浸过程料浆过滤困难等难点进行探索,找到了从这种二次资源中富集回收铂、铑金属的有效方法。通过对碱熔过程的热力学分析得知,高温环境有利于碱熔活化反应的进行。由正交设计实验得到在常规加热(热传导方式加热)下的优化条件为：碱熔温度1000℃；保温时间2h；配入NaOH量为生料质量的1.5倍。与常规热传导加热方式不同,微波辐射加热具有体加热、均匀加热、快速加热等特性,针对熟料烧结不均匀,碱熔反应时间长等问题,进行了常规加热和微波加热碱熔反应的对比实验,得出后者比前者反应所需温度低100℃,反应时间缩短1.5h。微波碱熔反应优化条件为：碱熔温度800℃；保温时间0.5h；配入NaOH量为生料质量的1.4倍。碱熔熟料直接用盐酸浸出时料浆因硅胶的形成而导致固液分离困难,探讨了形成硅胶的进程及影响因素,提出了先将熟料进行水溶过滤后,滤渣再进行酸浸的思路并进行了优化实验,结果表明优化条件为：水溶过程溶解温度90℃,液固比15：1mL/g,溶解时间15min,水溶渣酸浸富集盐酸浓度3 mol/L,浸出时间5min,酸料比15：1mL/g。在该条件下酸浸出渣率降至2.98%,酸浸过程料浆过滤速率为1080L/(m2·h),过滤性能良好。通过对酸浸渣的物相分析得知主要成分为刚玉,二氧化硅与莫来石基本除尽。对实验工艺流程中铂、铑的行为进行了物质流分析,揭示了铂、铑元素在工艺各过程中的走向及分布。分析结果表明在在碱熔过程和水溶过程中富集效果良好,在酸浸过程中铂、铑均有少量损失于酸浸液中,铂在渣中富集率及富集倍数为：97.973%,34.80倍；铑在渣中富集率及富集倍数为：90.099%,33.32倍。

全文目录

摘要 3-4ABSTRACT 4-9第一章绪言 9-25 1.1 铂族金属用途简介 9-11 1.1.1 现代工业维生素 9-10 1.1.2 第一高技术金属 10-11 1.1.3 人类社会可持续发展的关键材料 11 1.2 铂族金属的资源现状与开发前景 11-13 1.2.1 世界铂族金属资源现状 11 1.2.2 中国铂族金属资源现状 11-12 1.2.3 中国铂族金属开发远景 12-13 1.3 铂族金属二次资源回收 13-19 1.3.1 铂族金属二次资源回收意义 13 1.3.2 中国铂族金属二次资源回收现状及技术进展 13-19 1.4 玻纤工业中铂铑金属回收现状 19-22 1.4.1 玻纤工业与铂铑金属 19-21 1.4.2 玻纤工业中铂铑金属回收技术现状 21-22 1.5 本课题研究内容及意义 22-25第二章从玻纤工业废料中富集铂、铑实验工艺流程 25-29 2.1 从玻纤工业废料中富集铂、铑实验工艺流程 25-26 2.2 实验流程关键步骤解决思路及实验开展 26-29 2.2.1 碱熔活化步骤 26 2.2.2 酸浸富集步骤 26 2.2.3 铂铑物质流走向分析 26-27 2.2.4 实验工艺流程的优化 27-29第三章生料碱熔活化实验及结论分析 29-43 3.1 玻纤工业废料物相结构及组分分析 29 3.2 碱熔活化反应热力学分析 29-35 3.2.1 刚玉的碱熔反应 30-31 3.2.2 二氧化硅的碱熔反应 31-32 3.2.3 莫来石的碱熔反应 32-33 3.2.4 硅铝酸钠的生成反应 33-34 3.2.5 热力学分析结论 34-35 3.3 常规加热碱熔活化实验 35-36 3.3.1 实验装置 35 3.3.2 实验过程 35 3.3.3 实验结果 35-36 3.4 微波加热与常规加热碱熔活化对比实验分析 36-42 3.4.1 微波加热的优越性 36-37 3.4.2 微波加热与常规加热碱熔活化对比实验 37-38 3.4.3 微波辐射温度对碱熔反应的影响 38-39 3.4.4 微波辐射时间对碱熔反应的影响 39-41 3.4.5 NaOH用量用碱熔反应的影响 41-42 3.5 本章小结 42-43第四章熟料水溶酸浸实验及结论分析 43-53 4.1 水溶除盐的必要性分析 43-45 4.1.1 H_4SiO_4的生成 43 4.1.2 硅酸胶体的生成 43-44 4.1.3 水溶除盐的必要性 44-45 4.2 水溶除盐实验及分析 45-48 4.2.1 实验装置 45 4.2.2 实验装置图 45-46 4.2.3 实验过程 46 4.2.4 实验结果 46-48 4.3 酸溶富集实验及分析 48-51 4.3.1 实验装置 48 4.3.2 实验装置图 48-49 4.3.3 实验过程 49-51 4.4 富集渣物相分析及结论 51 4.5 本章小结 51-53第五章铂铑在工艺流程中的物质流行为 53-67 5.1 物质流分析方法及在本实验中的应用 53-55 5.1.1 物质流分析方法简介 53-54 5.1.2 有色金属物质流分析方法简介 54 5.1.3 物质流分析方法在实验工艺流程中的应用 54-55 5.2 铂铑分析方法 55-60 5.2.1 分光光度法基本原理 55 5.2.2 DDO分光光度法测定溶液中铂的含量 55-57 5.2.3 分光光度法测定溶液中铑的含量 57-60 5.2.4 渣中铂、铑含量的测定 60 5.3 铂铑在工艺流程中的物质流走向 60-66 5.3.1 铂铑在工艺流程总的物质流走向实验 60-64 5.3.2 铂铑元素的物质流分析 64-66 5.4 本章小结 66-67第六章酸浸液中铂、铑回收探讨 67-70 6.1 酸浸液中铂铑回收思路 67 6.2 酸浸液中铂、铑回收可行性实验 67-69 6.2.1 酸浸液中铂、铑回收实验工艺流程 67-68 6.2.2 酸浸液中铂、铑回收实验分析 68-69 6.3 从玻纤工业废料中回收铂、铭实验优化流程 69-70第七章结论 70-72致谢 72-73参考文献 73-76附录 76

碱熔法从玻纤工业废料中回收富集铂、铑金属的研究

内容摘要

全文目录

相似论文