低品位软锰矿还原浸出过程及其动力学研究
发布时间：2023-02-12 10:57
论文研究了以燕麦秸秆为还原剂提取低品位软锰矿中的锰,并以草酸还原剂为参照,对软锰矿中锰的选择性浸出和浸出液中有机杂质的控制进行了研究。 论文首先以草酸为还原剂,研究了软锰矿硫酸浸出过程,结果表明,各因素对锰浸出率的影响程度由大到小依次为：草酸用量、硫酸浓度、液固比、温度、时间。在搅拌速率为400r/min,液固比为10mL/g矿,H2SO4浓度为150g/L,H2C2O4·H2O与软锰矿质量比为0.4,浸出温度为40℃,浸出时间60min的最优条件下,锰、铁浸出率分别为94.4%和20.9%,此时反应选择性为72.2%。论文考察了浸出过程中硅的溶解以及草酸残存等问题。 采用燕麦秸秆还原酸浸法提锰,用COD值表征浸出液中有机杂质的含量,通过单因素实验考察了浸出工艺,在搅拌速率为400r/min,液固比为9mL/g矿,H2SO4浓度为150g/L,燕麦秸秆与软锰矿质量比为0.3,浸出温度为90℃,浸出时间60min的较优条件下,锰、铁浸出率分别为96.1%和46.8%,浸出液COD值为6.2g/L。为克服浸出液COD值较高这一问题,可减缓秸秆水解速率,适当延长整个浸出过程的时间,结果表明,...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
1.1 概述
1.2 我国锰矿资源
1.2.1 锰矿资源概况
1.2.2 我国对锰矿资源的利用模式
1.2.3 我国锰矿资源的供需情况
1.3 软锰矿还原工艺的研究现状
1.3.1 还原焙烧浸出工艺
1.3.2 湿法还原浸出工艺
1.4 木质生物质及其燕麦秸秆
1.4.1 木质生物质及资源概况
1.4.2 燕麦秸秆资源与利用
1.5 本课题提出的意义与研究内容
2 实验内容与方法
2.1 实验原料
2.1.1 软锰矿矿样
2.1.2 燕麦秸秆
2.2 实验主要试剂与仪器
2.3 实验方法
2.3.1 还原浸出的条件实验
2.3.2 还原浸出的动力学实验
2.3.3 锰矿中锰、铁测定
2.3.4 浸出液中各组分的测定
2.3.5 秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的测定
3 草酸还原浸出低品位软锰矿的过程研究
3.1 还原浸出软锰矿的化学原理分析
3.1.1 Mn-Fe-H2O系E-pH图
3.1.2 赤铁矿存在时浸出过程主要化学反应
3.2 草酸还原浸出软锰矿工艺的初步确定
3.2.1 正交实验方案
3.2.2 正交实验结果与分析
3.2.3 关于反应选择性
3.3 草酸还原浸出软锰矿的工艺优化
3.3.1 液固比对浸出过程的影响
3.3.2 硫酸浓度对浸出过程的影响
3.3.3 草酸用量对浸出过程的影响
3.3.4 浸出温度对浸出过程的影响
3.3.5 浸出时间对浸出过程的影响
3.3.6 最佳条件组合实验
3.4 草酸还原剂与燕麦秸秆还原剂
3.5 本章小结
4 燕麦秸秆还原浸出低品位软锰矿的过程研究
4.1 软锰矿还原浸出的化学原理
4.1.1 燕麦秸秆的酸性水解
4.1.2 软锰矿的还原浸出
4.2 浸出液中有机质含量的控制
4.2.1 浸出液的紫外-可见光谱
4.2.2 浸出液的COD值和还原糖含量
4.3 燕麦秸秆还原浸出软锰矿的工艺研究
4.3.1 液固比对还原酸浸过程的影响
4.3.2 硫酸浓度对还原酸浸过程的影响
4.3.3 燕麦秸秆用量对还原酸浸过程的影响
4.3.4 温度对还原酸浸过程的影响
4.3.5 时间对还原酸浸过程的影响
4.3.6 较优条件组合实验
4.4 还原浸出软锰矿的改良工艺及其机理
4.4.1 还原浸出软锰矿的改良工艺
4.4.2 燕麦秸秆酸浸过程中的组成变化
4.4.3 燕麦秸秆酸浸前后的红外光谱
4.4.4 浸出液的净化与硫酸锰的制备
4.5 本章小结
5 燕麦秸秆还原浸出低品位软锰矿的动力学研究
5.1 浸出过程的动力学分析
5.1.1 外扩散控制
5.1.2 内扩散控制
5.1.3 化学反应控制
5.1.4 一般的情况
5.2 燕麦秸秆还原浸出软锰矿的动力学结果与讨论
5.2.1 不同搅拌速率下软锰矿中锰的浸出率
5.2.2 温度对锰浸出率的影响
5.2.3 硫酸浓度对锰浸出率的影响
5.2.4 秸秆用量对锰浸出率的影响
5.2.5 燕麦秸秆还原软锰矿的动力学方程与浸出机理
5.3 本章小结
6 结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3740978
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
1.1 概述
1.2 我国锰矿资源
1.2.1 锰矿资源概况
1.2.2 我国对锰矿资源的利用模式
1.2.3 我国锰矿资源的供需情况
1.3 软锰矿还原工艺的研究现状
1.3.1 还原焙烧浸出工艺
1.3.2 湿法还原浸出工艺
1.4 木质生物质及其燕麦秸秆
1.4.1 木质生物质及资源概况
1.4.2 燕麦秸秆资源与利用
1.5 本课题提出的意义与研究内容
2 实验内容与方法
2.1 实验原料
2.1.1 软锰矿矿样
2.1.2 燕麦秸秆
2.2 实验主要试剂与仪器
2.3 实验方法
2.3.1 还原浸出的条件实验
2.3.2 还原浸出的动力学实验
2.3.3 锰矿中锰、铁测定
2.3.4 浸出液中各组分的测定
2.3.5 秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的测定
3 草酸还原浸出低品位软锰矿的过程研究
3.1 还原浸出软锰矿的化学原理分析
3.1.1 Mn-Fe-H2O系E-pH图
3.1.2 赤铁矿存在时浸出过程主要化学反应
3.2 草酸还原浸出软锰矿工艺的初步确定
3.2.1 正交实验方案
3.2.2 正交实验结果与分析
3.2.3 关于反应选择性
3.3 草酸还原浸出软锰矿的工艺优化
3.3.1 液固比对浸出过程的影响
3.3.2 硫酸浓度对浸出过程的影响
3.3.3 草酸用量对浸出过程的影响
3.3.4 浸出温度对浸出过程的影响
3.3.5 浸出时间对浸出过程的影响
3.3.6 最佳条件组合实验
3.4 草酸还原剂与燕麦秸秆还原剂
3.5 本章小结
4 燕麦秸秆还原浸出低品位软锰矿的过程研究
4.1 软锰矿还原浸出的化学原理
4.1.1 燕麦秸秆的酸性水解
4.1.2 软锰矿的还原浸出
4.2 浸出液中有机质含量的控制
4.2.1 浸出液的紫外-可见光谱
4.2.2 浸出液的COD值和还原糖含量
4.3 燕麦秸秆还原浸出软锰矿的工艺研究
4.3.1 液固比对还原酸浸过程的影响
4.3.2 硫酸浓度对还原酸浸过程的影响
4.3.3 燕麦秸秆用量对还原酸浸过程的影响
4.3.4 温度对还原酸浸过程的影响
4.3.5 时间对还原酸浸过程的影响
4.3.6 较优条件组合实验
4.4 还原浸出软锰矿的改良工艺及其机理
4.4.1 还原浸出软锰矿的改良工艺
4.4.2 燕麦秸秆酸浸过程中的组成变化
4.4.3 燕麦秸秆酸浸前后的红外光谱
4.4.4 浸出液的净化与硫酸锰的制备
4.5 本章小结
5 燕麦秸秆还原浸出低品位软锰矿的动力学研究
5.1 浸出过程的动力学分析
5.1.1 外扩散控制
5.1.2 内扩散控制
5.1.3 化学反应控制
5.1.4 一般的情况
5.2 燕麦秸秆还原浸出软锰矿的动力学结果与讨论
5.2.1 不同搅拌速率下软锰矿中锰的浸出率
5.2.2 温度对锰浸出率的影响
5.2.3 硫酸浓度对锰浸出率的影响
5.2.4 秸秆用量对锰浸出率的影响
5.2.5 燕麦秸秆还原软锰矿的动力学方程与浸出机理
5.3 本章小结
6 结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3740978
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