【摘要】：針對(duì)錫鉛銻合金真空蒸餾過程中銻脫除效率相對(duì)較低的問題,開展了錫銻合金真空蒸餾分離的研究。本論文以錫銻合金真空蒸餾分離過程中各組元揮發(fā)規(guī)律為主要研究?jī)?nèi)容,理論預(yù)測(cè)了錫銻合金深度脫銻的可行性；實(shí)驗(yàn)測(cè)定了金屬錫、金屬銻以及錫銻合金在不同溫度和殘壓條件下的揮發(fā)速率；實(shí)驗(yàn)探究了錫銻合金真空蒸餾過程中各組元相間分布規(guī)律,獲得了錫銻合金真空蒸餾分離最佳工藝條件,得到主要結(jié)論如下：(1)根據(jù)純物質(zhì)沸點(diǎn)、純物質(zhì)飽和蒸氣壓、錫銻合金分離系數(shù)及氣液相平衡成分圖等判據(jù),從熱力學(xué)角度論證了錫銻合金可以通過真空蒸餾的方法實(shí)現(xiàn)徹底分離。(2)測(cè)定了1000-1400℃、5-90Pa條件下金屬錫、金屬銻以及錫銻合金(Sn51.3%-Sb48.7%)的揮發(fā)速率。獲得了金屬錫的最大揮發(fā)速率與溫度的關(guān)系及臨界壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系為：lgωSn-max*=510.35/T-3.5075, Pc=102.28-89314/T;金屬銻的最大揮發(fā)速率與溫度的關(guān)系及臨界壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系為：lgωSb-max*=-2624/T-0.0449,Pc=58.36-50787/T;錫銻合金中各組元的最大揮發(fā)速率與溫度的關(guān)系為：lgωSn-max=-4641/T+0.3580; lgωSb-max=-3044/T+0.2644。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,銻的存在會(huì)提高錫的揮發(fā)速率而銻自身的揮發(fā)速率受到抑制,當(dāng)溫度上升至1400℃時(shí),錫銻合金中錫的存在不會(huì)影響銻的揮發(fā),錫銻合金揮發(fā)過程中組元間存在相互作用。(3)通過單因素實(shí)驗(yàn)考查了錫銻合金(Sn51.3%-Sb48.7%)真空蒸餾分離過程中,蒸餾溫度、保溫時(shí)間、原料質(zhì)量(料層厚度)對(duì)液相錫含量及錫的直收率的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法對(duì)錫銻合金真空蒸餾分離工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),獲得了液相錫含量及錫的直收率與因素之間的兩個(gè)數(shù)學(xué)回歸模型,經(jīng)方差分析驗(yàn)證,數(shù)字模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,能較好地預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)值。通過模型確定最佳工藝條件為：蒸餾溫度1258℃,保溫時(shí)間46min,原料質(zhì)量137g。在最佳工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),得到液相中錫含量為99.43%,錫的直收率為91.22%。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TF13;TF814

【參考文獻(xiàn)】

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1 馬娟,秦德先,薛傳東;世界錫礦資源形勢(shì)預(yù)測(cè)[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2002年06期

2 庾莉萍;;國(guó)內(nèi)外錫供求形勢(shì)及價(jià)格走勢(shì)[J];中國(guó)金屬通報(bào);2007年36期

3 管洪濤,王建,陶東平;Wilson方程對(duì)二元鋁基液態(tài)合金組元熱力學(xué)性質(zhì)的預(yù)測(cè)[J];輕金屬;2002年07期

4 孫虎;王建平;王玉峰;王雄偉;;我國(guó)錫礦開發(fā)利用現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展建議[J];資源與產(chǎn)業(yè);2012年04期

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1 張于軒;多響應(yīng)問題的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D];天津大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2747406