鉻鹽作為無機(jī)化工產(chǎn)品之一,是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。傳統(tǒng)的無鈣焙燒工藝存在鉻提取率較低及鉻渣污染問題,對(duì)環(huán)境和人類健康威脅巨大。開發(fā)鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝是解決當(dāng)前問題的關(guān)鍵,鉻鐵礦液相氧化工藝被認(rèn)為是極具前景的鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝,其具有能耗低、浸出效率高等優(yōu)勢。為了提高浸出體系的固液分離效率和堿回用率,拓展鉻鹽產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,本文提出一種鉻鐵礦液相氧化法制備鉻鹽的工藝,通過新型動(dòng)靜組合攪拌系統(tǒng)強(qiáng)化了浸出過程中的多相傳質(zhì)過程,探究了其流場調(diào)控機(jī)理,實(shí)現(xiàn)了鉻的高效浸出;根據(jù)浸出后混合漿料的性質(zhì),開發(fā)出了保溫沉降的方式,實(shí)現(xiàn)了固液體系的高效分離,提高了堿回用效率;針對(duì)該工藝的中間產(chǎn)物—鉻酸鋇,提出了鹽酸溶解還原法轉(zhuǎn)化鉻酸鋇為三價(jià)鉻鹽,實(shí)現(xiàn)了鉻鹽平臺(tái)產(chǎn)物多向產(chǎn)品開發(fā),與前段各工序銜接形成了全新的鉻鐵礦液相氧化法制備鉻鹽的工藝。本文主要取得了以下結(jié)果:（1）根據(jù)強(qiáng)化鉻鐵礦加壓浸出過程的需要,提出了新型動(dòng)靜組合攪拌系統(tǒng)。同等反應(yīng)條件下,比傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)攪拌槳的鉻浸出率高出約10%⁵0%。對(duì)動(dòng)靜組合攪拌系統(tǒng)下鉻鐵礦液相氧化浸出過程進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:反應(yīng)時(shí)間240min、鉻鐵礦粒度小于58... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鉻鹽行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 鉻資源現(xiàn)狀及礦石組成
        1.2.2 氫氧化鉻的制備及用途
    1.3 鉻鹽生產(chǎn)工藝
        1.3.1 有鈣焙燒法
        1.3.2 無鈣焙燒法
        1.3.3 酸性浸出法
        1.3.4 熔鹽液相氧化法
        1.3.5 亞熔鹽液相氧化法
    1.4 固液分離方法
        1.4.1 過濾分離
        1.4.2 離心分離
        1.4.3 重力沉降
    1.5 本文研究內(nèi)容及主要意義
2 鉻鐵礦堿浸過程強(qiáng)化及動(dòng)力學(xué)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 材料與試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.4 分析方法
    2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.2.1 鉻鐵礦的表征分析
        2.2.2 兩種攪拌系統(tǒng)的浸出效率對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.2.3 動(dòng)靜組合攪拌系統(tǒng)中的鉻鐵礦液相氧化浸出過程強(qiáng)化研究
    2.3 動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.3.1 鉻鐵礦浸出反應(yīng)過程
        2.3.2 固液反應(yīng)控制步驟
    2.4 動(dòng)力學(xué)方程擬合
    2.5 小結(jié)
3 新型動(dòng)靜組合攪拌系統(tǒng)強(qiáng)化攪拌槽內(nèi)流動(dòng)的數(shù)值模擬研究
    3.1 數(shù)值模擬研究
        3.1.1 幾何模型與計(jì)算流域
        3.1.2 模型方法與邊界條件
        3.1.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 不同攪拌系統(tǒng)下的流體流動(dòng)軌跡
        3.2.2 不同攪拌系統(tǒng)下的速度分布
        3.2.3 不同攪拌系統(tǒng)下的速度等值面分布
        3.2.4 不同攪拌系統(tǒng)下的湍動(dòng)能分布
        3.2.5 不同攪拌系統(tǒng)下的槳葉尾渦結(jié)構(gòu)
    3.3 小結(jié)
4 鉻鐵礦液相氧化浸出濃堿體系的固液分離研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 材料與試劑
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.4 分析方法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 浸出體系組成及反應(yīng)渣粒度
        4.2.2 稀釋過濾效果
        4.2.3 離心分離效果
        4.2.4 保溫沉降效果
        4.2.5 三種固液分離方式效果對(duì)比
        4.2.6 沉降動(dòng)力學(xué)研究
    4.3 小結(jié)
5 鹽酸-乙醇聯(lián)合溶解-還原法轉(zhuǎn)化鉻酸鋇中間體的研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)部分
        5.1.1 材料與試劑
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.1.4 分析方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1單因素實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 響應(yīng)曲面優(yōu)化鹽酸-乙醇聯(lián)合溶解-還原鉻酸鋇工藝
    5.3 小結(jié)
6 鉻鐵礦液相氧化法制備鉻鹽全流程工藝研究
    6.1 鉻鐵礦液相氧化浸出液中鋁的去除研究
        6.1.1 清水區(qū)的鋁含量對(duì)循環(huán)浸出過程的影響
        6.1.2 硅酸鈉除鋁
    6.2 鹽酸-乙醇聯(lián)合溶解-還原鉻酸鋇中間體的后續(xù)工藝補(bǔ)充
        6.2.1 不同乙醇用量對(duì)Cr(VI)的還原效果及反應(yīng)后溶液p H的影響
        6.2.2 Cr(III)的沉淀轉(zhuǎn)化制備氫氧化鉻產(chǎn)品
        6.2.3 含鋇廢液的資源化利用
    6.3 鉻鹽產(chǎn)品及副產(chǎn)物的表征分析
        6.3.1 粒度分析
        6.3.2 XRD衍射分析
        6.3.3 表面形貌分析
    6.4 全流程工藝
    6.5 小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]甘肅民樂鉻鹽廠遺留渣場土壤污染特征及分布規(guī)律[J]. 王曉明,楊婧.  世界有色金屬. 2019(08)
[2]釩鉻渣制備氫氧化鉻的研究[J]. 李彩霞.  鐵合金. 2018(06)
[3]草酸亞鐵法水熱合成磷酸鐵鋰的晶化條件研究[J]. 邢宇,郭雪輝,徐蓓,李晶晶,劉振新,吳德鵬,田紅美,賈高鵬,方少明.  精細(xì)化工. 2017(10)
[4]Study on mechanisms of different sulfuric acid leaching technologies of chromite[J]. Pei-yang Shi,Cheng-jun Liu,Qing Zhao,Hao-nan Shi.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(09)
[5]共沉淀法制備Cr2O3綠色料[J]. 李聞達(dá),周念鶯,李云,王年達(dá),張垠.  中國陶瓷. 2017(05)
[6]新能源戰(zhàn)略與國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展[J]. 李璇.  中國集體經(jīng)濟(jì). 2017(05)
[7]世界鉻礦資源需求分析及預(yù)測[J]. 張煒.  資源與產(chǎn)業(yè). 2016(04)
[8]鉻鐵礦硫酸酸解過程強(qiáng)化[J]. 王正琛,張洋,聶瑤,鄭詩禮,喬珊,陳曉芳,范兵強(qiáng).  過程工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]鉻鐵酸浸液除鐵過程的草酸亞鐵回收及鐵黑顏料制備[J]. 楊柳,張洋,喬珊,鄭詩禮,鄒興.  過程工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]中國鉻資源產(chǎn)業(yè)形勢及其相關(guān)策略研究[J]. 曾祥婷,元春華,許虹,韓九曦,田尤.  資源與產(chǎn)業(yè). 2015(03)

博士論文
[1]氫氧化鉻的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究[D]. 黃中林.重慶大學(xué) 2016
[2]鉻鐵礦強(qiáng)氧化焙燒理論與技術(shù)研究[D]. 齊天貴.中南大學(xué) 2012
[3]固液反應(yīng)球磨工藝及其原理研究[D]. 陳鼎.中南大學(xué) 2003

碩士論文
[1]鉻鹽清潔工藝中鉻的分離與制備重鉻酸鈉的研究[D]. 吳海峰.重慶理工大學(xué) 2019
[2]壓濾與加壓過濾濾餅粒度分布特性研究[D]. 張秀文.太原理工大學(xué) 2018
[3]新型沉降槽及赤泥沉降性能的研究[D]. 王穎.東北大學(xué) 2014
[4]液相氧化法鉻鹽清潔工藝鉻酸鈉結(jié)晶分離應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉歡.河北科技大學(xué) 2014
[5]氫氧化鎳復(fù)合納米材料的制備和電化學(xué)性能研究[D]. 李芬芬.浙江師范大學(xué) 2013
[6]我國分布式能源可持續(xù)發(fā)展研究[D]. 陽厚斌.華北電力大學(xué) 2013
[7]含鉻芒硝的綜合利用方案[D]. 付君健.重慶大學(xué) 2012
[8]亞熔鹽法鉻鹽清潔工藝鉻酸鉀中間體鈉鹽轉(zhuǎn)化工藝研究[D]. 張翊.天津大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3205593