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真空蒸馏分离铅铂钯合金的研究

作　者: 杨春玉
导　师: 丘克强
学　校: 中南大学
专　业: 冶金物理化学
关键词: 真空蒸馏分离 Pb-Pt合金 Pb-Pd合金 Pb-Pt-Pd合金
分类号: TF803.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 53次
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内容摘要

用Pb作捕集剂是富集回收含铂、钯废弃物的可行方法之一,但是这种方法面临含铂、钯的贵铅的分离问题。现有的方法(如灰吹法、硝酸分铅法)处理大量贵铅时会产生较多的废渣或废水,处理不好会造成严重的环境污染。针对含铂、钯贵铅的分离工艺现状,本研究采用真空蒸馏方法分别分离Pb-Pt、Pb-Pd及Pb-Pt-Pd合金,具有工艺流程短、简单高效、清洁等特点。理论分析表明真空蒸馏分离Pb-Pt、Pb-Pd及Pb-Pt-Pd合金是可行的。试验考查了温度、蒸馏时间、真空度等因素对Pb-Pt、Pb-Pd及Pb-Pt-Pd合金分离效果的影响。结果表明：(1)在蒸馏温度为1250 K,真空度为30 Pa,蒸馏时间为3 h条件下,含Pt 2.5-15%的Pb-Pt合金一次蒸馏后,Pb脱除率大于99.88%,Pt的纯度可富集至99%以上。该方法可有效分离Pb-Pt合金,直接得到纯金属Pb,并可得到较纯的金属Pt。(2)含Pd 10%的Pb-Pd合金在1250 K及35 Pa条件下进行一次蒸馏,蒸馏时间延长至4 h后Pb脱除率接近定值(92.5%),一次蒸余物中的Pd含量保持在60%左右。将一次蒸余物在1523 K下进行二次蒸馏,所得二次蒸余物中Pd含量仍保持在60%左右。真空蒸馏工艺处理Pb-Pd合金,将大量Pb脱除并富集了Pd,减少了后续提Pd工艺的处理量。(3)含Pt、Pd分别为5%的Pb-Pt-Pd合金在1250 K、30 Pa条件下进行一次蒸馏,当蒸馏时间延长至2 h后Pb脱除率接近于一定值(92.6%),一次蒸余物中的Pt+Pd含量保持在60%左右。将一次蒸余物在1523 K、30 Pa条件下进行二次及三次蒸馏,蒸馏时间分别为1 h、2 h,所得二次及三次蒸余物中Pt+Pd含量分别为67.23%、68.98%。真空蒸馏工艺处理Pb-Pt-Pd合金,将大量Pb脱除,同时富集了Pt、Pd,减少了后续提Pt、Pd工艺的处理量。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 元素的性质  8-10
    1.1.1 铅的性质  8
    1.1.2 铂和钯的性质  8-10
  1.2 铂和钯的生产及应用  10-12
    1.2.1 铂和钯的生产  10-11
    1.2.2 铂和钯的应用  11-12
  1.3 铂、钯二次资源回收  12-16
    1.3.1 湿法回收方法  12-15
    1.3.2 火法回收方法  15-16
  1.4 铅铂钯合金分离技术现状  16-18
    1.4.1 灰吹法  17
    1.4.2 硝酸分铅法  17-18
  1.5 课题的提出  18-19
第二章真空蒸馏分离铅铂钯合金的理论分析  19-32
  2.1 真空蒸馏分离铅铂钯合金的热力学分析  19-28
    2.1.1 真空蒸馏分离判据  19-23
    2.1.2 真空蒸馏分离理论分析  23-28
  2.2 真空蒸馏的动力学分析  28-32
    2.2.1 合金元素在熔体中的迁移  29
    2.2.2 合金元素的蒸发  29-30
    2.2.3 金属蒸气在气体空间的传质  30
    2.2.4 金属的冷凝  30-32
第三章真空蒸馏分离Pb-Pt合金的研究  32-40
  3.1 试验原料及装置  32-33
    3.1.1 试验原料  32
    3.1.2 实验装置  32-33
  3.2 实验方法及表征  33-34
    3.2.1 试验方法  33-34
    3.2.2 试验表征  34
  3.3 试验结果及讨论  34-39
    3.3.1 温度对蒸馏分离效果的影响  34-36
    3.3.2 时间对蒸馏分离效果的影响  36-37
    3.3.3 真空度对蒸馏分离效果的影响  37
    3.3.4 不同含Pt量原料的蒸馏分离效果  37-38
    3.3.5 蒸馏产物的表征  38-39
  3.4 小结  39-40
第四章真空蒸馏分离Pb-Pd合金的研究  40-49
  4.1 实验原料及实验设备  40
    4.1.1 试验原料  40
    4.1.2 试验仪器及设备  40
  4.2 实验方法  40-41
  4.3 结果及讨论  41-48
    4.3.1 Pb-Pd合金一次蒸馏  41-47
    4.3.2 Pb-Pd合金二次蒸馏  47-48
  4.4 小结  48-49
第五章真空蒸馏分离Pb-Pt-Pd合金的研究  49-57
  5.1 试验原料及仪器  49
    5.1.1 试验原料  49
    5.1.2 试验仪器及设备  49
  5.2 试验方法  49-50
  5.3 结果与讨论  50-55
    5.3.1 一次蒸馏  50-54
    5.3.2 多次蒸馏  54-55
  5.4 小结  55-57
第六章结论及展望  57-59
  6.1 结论  57-58
    6.1.1 Pb-Pt合金真空蒸馏的研究  57
    6.1.2 Pb-Pd合金真空蒸馏的研究  57-58
    6.1.3 Pb-Pt-Pd合金真空蒸馏的研究  58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
攻读硕士学位期间主要的研究成果  65

真空蒸馏分离铅铂钯合金的研究

内容摘要

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