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作者：李晓晗西南交通大学

学位级别：硕士

作为一种稀散金属,铟在地壳中储存量少,仅为黄金储存量的1/6,在电子、半导体、航天航空、药物领域广泛应用。70%以上铟用以生产液晶面板,随着电子显示产品快速更新换代,废液晶显示器报废量庞大,其中铟的含量常是自然矿石中铟含量的数倍... 详细信息

作为一种稀散金属,铟在地壳中储存量少,仅为黄金储存量的1/6,在电子、半导体、航天航空、药物领域广泛应用。70%以上铟用以生产液晶面板,随着电子显示产品快速更新换代,废液晶显示器报废量庞大,其中铟的含量常是自然矿石中铟含量的数倍。这使得废液晶显示器极具资源价值。基于湿法冶金技术的废液晶面板中铟再生工艺具有短流程、低排放等优点常被采用,因此开展废液晶面板铟浸出条件与萃取反萃分离技术研究对于优化铟再生工艺有重要参考价值。本研究通过调控硫酸浓度、浸出时间、液固比,探究废液晶面板浸提过程中铟及铁铝硅锡的浸出规律;通过研究不同硫酸浓度、浸出温度浸提过程中浸出率随时间的变化规律,建立动力学方程;通过比对不同萃取体系、萃取时间、反萃剂浓度与反萃相比,完成浸提液萃取/反萃铟富集与杂质离子分离富集;通过对高浓度铟液进行不同电流条件下的电沉积实验,研究不同电流条件下铟板的回收效率及纯度。通过上述研究,得出以下结论:(1)在硫酸浓度15%情况下铟浸出效果最佳,可以达到93.77%。之后提高酸浓度虽可在一定程度上抑制铁、硅的浸出,但铝的浸出率会随之提高。酸浸时间对铟的浸出率影响较大,在5 h时间内可以达到最佳浸出率,但其他杂质离子浸出率随时间变化较小。在本实验条件下液固比对各元素浸出效率总体影响不大。(2)筛选模型并构建铟浸出过程动力学方程,研究形成铟高浸出率条件下杂质元素同步浸出调控规律。结果显示,废液晶面板中铟的浸出过程符合缩核模型,在反应前期受化学反应控制,后期则转为扩散控制,化学反应控制阶段和扩散控制阶段的表观反应活化能分别为42.28 k J/mol和6.08 k J/mol,增加硫酸浓度和温度都能明显提高反应速率和缩短化学反应控制阶段时间,有利于浸出反应高效进行。(3)在萃取与反萃实验中,萃取剂25%P204+5%TBP对铟萃取有较高的选择性,萃取率可达98.36%。萃取酸度和萃取时间是影响萃取效果的重要因素,萃取pH过小会极大影响反应的萃取效果。反萃剂选择为2 mol/L盐酸,实验相比A/O=1:2,铟反萃率可到99.27%。萃取反萃过程总体铟回收率为97.64%,各杂质去除率分别约为:铁99.9%,铝98.1%,硅99.9%,锡99.4%。使用三级逆流萃取提高反应效率,经过三级逆流萃取后实验中铟回收率均为96%以上。(4)利用电沉积原理展开再生技术研究,在电流大小为0.20 A情况下,可以从阴极剥离得到光滑致密的铟板,回收的铟板含氧量低,纯度可达99%以上。增加电沉积时间可以增加铟的沉积量。

关键词：铟硫酸浸出浸出动力学萃取反萃电解精炼

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煤气化高浓酚氨废水处理技术研究进展

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化工进展 2016年第6期35卷 1884-1893页

作者：钱宇杨思宇马东辉崔培哲华南理工大学化工学院广东广州510640

煤化工废水中以鲁奇炉和BGL炉为代表的固定床气化洗气废水氨氮和酸性气含量高,且含有高浓度生物毒性的酚类物质,COD高达20000~50000mg/L,形成煤化工废水处理的技术瓶颈问题。本文首先对国内外不同技术进行分析对比,阐述各酚氨处理技术... 详细信息

煤化工废水中以鲁奇炉和BGL炉为代表的固定床气化洗气废水氨氮和酸性气含量高,且含有高浓度生物毒性的酚类物质,COD高达20000~50000mg/L,形成煤化工废水处理的技术瓶颈问题。本文首先对国内外不同技术进行分析对比,阐述各酚氨处理技术优缺点和工业实施状况。分析表明脱酸脱氨再萃取脱酚技术效果较好,该工艺采用单塔脱酸侧线脱氨将废水p H调至中性利于萃取脱酚,采用新型萃取剂,提高多元酚的分配系数,总酚萃取回收率可达93%。文中详细介绍该工艺中关键装置主要技术参数,如塔的操作温度和压力、精馏塔内回流比、进料位置、萃取塔内相比、萃取级数等。最后介绍了该工艺在哈尔滨煤化工公司煤气化项目的废水处理实例,废水处理量为5000t/d。新流程的处理效果和运行成本具有明显优势。该工艺目前又在中煤能源集团有限公司鄂尔多斯能源化工公司图克化肥项目的煤气化废水处理中获得成功应用。

关键词：煤气化废水酚氨回收萃取反萃甲基异丁基甲酮工艺优化

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铀二循环铀和硝酸萃取、反萃瞬态模型研究

铀二循环铀和硝酸萃取、反萃瞬态模型研究

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作者：卢宗慧哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

普雷克斯流程相应组分和萃取设备的计算机模拟研究,能够在较宽的范围内开展流程的分析和优化工作,找出最佳的工艺条件,有利于提高铀的利用率。而以往的模拟研究存在萃取过程和设备的耦合度不高、萃取过程过于理想、瞬态过程模拟较少等... 详细信息

普雷克斯流程相应组分和萃取设备的计算机模拟研究,能够在较宽的范围内开展流程的分析和优化工作,找出最佳的工艺条件,有利于提高铀的利用率。而以往的模拟研究存在萃取过程和设备的耦合度不高、萃取过程过于理想、瞬态过程模拟较少等问题。本论文使用萃取动力学描述了带有化学反应的萃取过程,并且通过比相界面积和表观速率常数与设备尺寸、选型的联系关系加强了萃取过程和设备的耦合度,对普雷克斯流程铀二循环净化过程中萃取、反萃过程进行了计算机动态模拟。首先,通过文献调研以及动力学实验建立了萃取、反萃过程的萃取动力学数学模型,实验结果表明萃取过程为扩散控制,速度控制步骤为水相扩散,反萃过程为化学反应控制,速度控制步骤为萃合物分子在界面发生分解反应。其次,利用比相界面积和表观速率常数建立了混合澄清槽尺寸、桨型、转速、温度和萃取、反萃动力学模型之间的关系,实现了萃取过程和设备耦合的目的,从而建立了萃取、反萃过程单级模型和串级模型。最后,验证了单级和串级瞬态模型的模拟结果。单级萃取瞬态模型在低浓度铀、低转速的体系下,模型和实验吻合较好;而在高转速、高浓度的体系下,模型铀萃取率比实际萃取率高,模型硝酸的萃取率比实际萃取率低。单级反萃瞬态模型在高转速、高浓度的体系下,模型铀萃取率比实际萃取率高。这是实验平衡参数和设备参数选取不同而导致的。通过串级瞬态萃取和反萃模型,得到了各级有机相、水相铀和硝酸的浓度随时间的分布情况,并且平衡时以上浓度与文献结果一致。证实了该铀二循环净化过程萃取、反萃瞬态模型是可行的。

关键词：计算机模拟铀二循环萃取反萃瞬态模型

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