| 题名 | 赤泥脱碱、提取有价金属工艺及絮凝脱色应用研究 |
| 作者 | 王琪 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-12-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 栾兆坤 |
| 关键词 | 赤泥提碱 悬浮碳化 浸出有价金属 萃取分离钛 絮凝脱色 Dealkalization Suspension and carbonation Leaching valuable metals Extraction and separation of titanium Decolorization with flocculation |
| 其他题名 | Study on the Utilization of Red Mud: Dealkalization, Valuable Metal Recovering and Its Application as Decolorization Flocculant |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 赤泥是炼铝过程中产生的残矿渣，其自身的附着碱易造成环境污染，而赤泥 本身富含大量有价金属铁、铝和钛的氧化物，具有二次利用的价值。本文在系统 地分析和总结国内外研究现状的基础上，开展了赤泥脱碱、提取有价金属及利用 赤泥制备新型絮凝脱色剂的研究，取得如下研究成果： 1. 为了减轻赤泥中碱液对环境的危害，实验以CO2 气体作为脱碱剂，研发了 赤泥的悬浮脱碱工艺。实验采用正交试验法对工艺进行了设计，着重考察了反应 温度、反应时间、液固比及CO2 通气量等因素对脱碱率的影响，并结合BET－N2、 SEM、XRD、原子吸收光谱法等多种现代分析与理化性能测试方法，确定了最佳 的脱碱工艺条件。研究结果表明，CO2 气体具有较高的脱碱能力，可使赤泥的脱碱 率达到85%。此外，实验还采用未反应核模型对工艺进行了动力学研究，计算出 反应的活化能，并采用双膜理论对脱碱机理进行了较为详细地描述。 2. 为了提取赤泥中的有价金属，实验使用硫酸作为浸取剂，较系统地研究了 赤泥中三种有价金属铁、铝和钛的浸出工艺。通过考察焙烧温度、焙烧时间、浸 出温度、浸出时间、液固比、硫酸浓度和赤泥颗粒粒径对浸出率的影响，确定了 三种金属离子最佳浸出工艺条件，并得到了各自的浸出率。实验采用扩散控制的 收缩未反应芯模型研究了浸取反应的动力学，通过对实验数据的模拟分析，获得 了三种金属的浸出动力学方程。 3. 为了提高钛与其硫酸盐溶液分离程度，实验以三辛胺为萃取沉淀剂，开发 了从硫酸钛盐中富集提取钛的工艺。通过研究反应温度、相比、F 值、萃取剂浓度、 待萃液浓度等因素对萃取率的影响，确定了最佳的工艺条件。通过ICP 对反应前 后待萃液中钛离子浓度的测定，并结合红外光谱对萃合物的分析，实验发现三辛胺对钛具有很高的萃取率（99%）。该工艺为从赤泥中分离提取钛元素提供了新的 技术研发途径。 4. 为了更好地将赤泥应用于环境污染治理领域中，实验以赤泥、酸性铝液和 氯化镁溶液为原料，制备了一种高效脱色絮凝剂。实验通过研究铝盐、镁盐和赤 泥对脱色剂脱色效能的影响，确定了脱色剂的制备工艺及各组成成份的最佳浓度。 对活性艳蓝KNR、酸性普拉红B、直接耐晒蓝B2RL 和分散黄SE--6GLN 模拟废水 的脱色实验表明，该赤泥脱色絮凝剂具有脱色效率高、沉降速度快和经济成本低 等优势。通过Zeta 电位和碱性滴定等实验分析，推断脱色机理主要是以吸附电中 和为主的凝聚絮凝作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 公开日期 | 2011-03-18 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/542]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王琪. 赤泥脱碱、提取有价金属工艺及絮凝脱色应用研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
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