《昆明理工大学》2015年博士论文

发布时间：2016-10-30 15:19

  本文关键词：铅铜银合金真空蒸馏基础研究，由笔耕文化传播整理发布。

《昆明理工大学》 2015年

铅铜银合金真空蒸馏基础研究

蒋文龙  

【摘要】：粗铜、粗铅电解精炼过程中都会产生阳极泥,阳极泥经熔炼得到含铜、银、铅的合金。这种合金处理流程复杂、耗时长、能耗高、资源利用率低。根据Pb-Cu-Ag合金中不同金属组元蒸气压大小的差异,提出真空蒸馏方法对其进行分离、提纯。本文重点开展Pb-Cu-Ag合金真空蒸馏的基础研究。首先,利用从头算分子动力学模拟了10Pa,1073K,1223K和1373K条件下,含铅49.5～94.9%(质量分数)下Pb-Cu合金的径向分布函数、均方根位移、态密度以及差分电荷密度,由计算结果得到：①相同成分及压力条件下,随着温度升高,Pb-Cu合金熔体有序度降低,熔体稳定性变差；②在相同温度、压力条件下,随着熔体中Pb含量的增加,Pb-Cu合金熔体有序度增加,熔体稳定性变强。其次,建立了Pb-Cu、Pb-Ag合金分子相互体积模型(MIVM),计算了1073-1473K, Pb-Cu、Pb-Ag二元合金体系的活度系数,并由此计算了Pb-Cu、Pb-Ag合金体系的真空蒸馏分离系数和气液相平衡成分图,从热力学角度论证了Pb-Cu和Pb-Ag合金真空分离的可行性；对依据麦克斯韦速率分布定律推导出的二元合金体系挥发速率计算公式进行修正,得到了Pb-Cu在1223～1423、Pb-Ag合金在1123～1373K范围内的组元挥发速率,从动力学的角度定量分析了Pb-Cu和Pb-Ag合金真空分离的可行性。最后,以含铜15%的Pb-Cu合金为原料,研究蒸馏温度、时间对合金分离效果的影响,获得Pb-Cu合金真空蒸馏的最佳实验参数为：10Pa、1373K、保温60min：并对含铅5～95%的Pb-Cu合金开展真空蒸馏分离实验研究,在最佳分离参数下通过真空蒸馏可以在气相中获得纯度大于99.54%的粗铅,液相中获得纯度大于99.90%的粗铜。以含银10%的Pb-Ag合金为原料,研究蒸馏温度、时间对合金分离效果的影响,获得Pb-Ag合金分离的最佳实验参数为：10Pa、1273K、保温45min；对含银2.5～10%的Pb-Ag合金开展真空蒸馏分离实验研究,在最佳分离参数下通过真空蒸馏可以在气相中获得纯度大于99.23%的粗铅,液相中获得纯度大于99.97%的粗银。对含银2.85%和22.67%两种Pb-Cu-Ag合金研究了蒸馏温度、蒸馏时间对合金物料分离效果的影响,研究结果表明：低银合金在1223K,10Pa,蒸馏时间60min条件下,挥发物中Pb、Cu、Ag的含量分别为99.57%、0.038%及0.43%,残余物中Pb、Cu、Ag的含量分别为0.64%、6.06%及93.30%,铅的去除率达到99.36%,银的直收率为83.87%；高银合金在1223K,10Pa,蒸馏时间60min条件下,挥发物中Pb、Cu、Ag的含量分别为98.61%、0.034%及1.08%,残余物中Pb、Cu、Ag的含量分别为0.37%、73.43%及26.20%,铅的去除率达到99.78%,银的直收率为99.01%。对含Pb、Cu、Ag、Sb等元素的多元合金物料开展真空分离实验研究,研究结果表明：在10Pa、1423K保温4.5h残留物中Pb含量为0.46%,挥发物中Pb含量为87.55%,Pb去除率为99.58%；残留物中Cu含量为57.38%,挥发物中Cu含量为1.17%,Cu直收率为98.87%;残留物中Ag含量为3919.21g/t,挥发物中Ag含量为201.84 g/t,Ag直收率为94.02%。

【关键词】：
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF13;TF812
【目录】：

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1 王伟;;来冶锡系统中砷的行为和分布的研究[J];大众科技;2012年01期

2 戴永年，夏丹葵，陈燕，蔡晓兰，杨斌，李金华，邓智明，，魏宗平;金属在真空中的挥发性[J];昆明工学院学报;1994年06期

3 刘宝忠;;高纯金属镝的制备[J];稀有金属快报;2008年07期

4 李国栋,刘永林;用真空蒸馏法提纯金属钪的工艺及最佳化研究[J];中国稀土学报;2000年02期

5 李宗安,张炜,徐静,赵斌,肖锋,张耀;高纯金属铽制备工艺的研究[J];稀土;2002年06期

6 夏丹葵,戴永年;纯锌蒸发规律研究[J];有色金属;1992年04期

7 陈立华;;浅述铜冶炼技术发展方向及趋势[J];有色矿冶;2010年05期

8 李冬生;刘大春;杨斌;邓勇;蒋文龙;;铟锡合金真空蒸馏分离的研究[J];真空科学与技术学报;2012年02期

9 唐谟堂，陈进中，蔡传算;铅锑精矿氯化浸出渣处理新工艺(Ⅰ)──苏打转化研究[J];中南工业大学学报;1996年02期

10 杜三保;国内外铜阳极泥处理方法综述[J];中国物资再生;1997年02期

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1 贾国斌;若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究[D];昆明理工大学;2010年

【共引文献】

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1 王静松;于文涛;唐培新;刘波;曹立军;薛庆国;;Sn-15%Pb合金电脉冲孕育处理效果时间相关性研究[J];北京科技大学学报;2007年S1期

2 陈赟,张学忱;码盘、圆光栅真空镀铬工艺的研究[J];长春理工大学学报;2005年01期

3 胡心平;赵国群;王本信;;高压成型铝硅系列合金晶粒组织控制及其强化技术的研究进展[J];材料导报;2008年02期

4 刘岩岩;蒋立武;李树索;韩雅芳;;Ni_3Al合金熔体结构的高温X射线衍射分析[J];材料工程;2009年S1期

5 黄亚继;金保升;仲兆平;肖睿;;气化压力对煤气化过程中痕量元素迁移规律的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2008年01期

6 潘春玲;;贵金属Au凝固行为的计算机模拟[J];装备制造技术;2011年01期

7 陈国宝;杨洪英;郭军;李雪娇;;铜阳极泥选冶富集金银的粗选研究[J];贵金属;2013年03期

8 宋玉来;肖远悠;刘双;李金凤;王国承;;纯铁液凝固过程的分子动力学模拟[J];辽宁科技大学学报;2015年03期

9 邹丽;祖方遒;李先芬;陈志浩;;In-Sn20合金熔体电输运性质的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2008年12期

10 林星杰;宋爽;;铜冶炼企业现场环境监察技术要点分析[J];环境工程技术学报;2011年06期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 戴永年;杨斌;;有色金属的真空冶金[A];中国真空学会科技进步奖（1994-2000）得奖人员论文集[C];2000年

2 戴永年;杨斌;马文会;陈为亮;;有色金属真空冶金进展[A];2004’全国真空冶金与表面工程学术研讨会会议论文集[C];2004年

3 戴永年;杨斌;马文会;陈为亮;;有色金属真空冶金进展[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年

4 曾广圆;杨建新;宋小龙;吕彬;;生命周期视角下的中国火法炼铜能耗与碳排放情景分析[A];2011中国可持续发展论坛2011年专刊（一）[C];2011年

5 柯东杰;路贵民;陈晓;刘坚;陈群;;低成本无污染的熔炼铝合金新技术[A];2008年全国铝合金熔铸技术交流会论文集[C];2008年

6 伊家飞;刘大春;杨斌;熊恒;孔令鑫;戴永年;;含砷锑复杂铜镍合金真空蒸馏法综合回收Cu、Ni、Ag的研究[A];中国真空学会2014学术年会论文摘要集[C];2014年

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1 刘大春;从含锌铟复杂物料中提取金属铟新工艺的研究[D];昆明理工大学;2008年

2 刘媛媛;二元Pb合金结构和性质的分子动力学模拟及真空蒸馏实验研究[D];昆明理工大学;2010年

3 贾国斌;若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究[D];昆明理工大学;2010年

4 张博亚;铜阳极泥加压酸浸预处理工艺及机理研究[D];昆明理工大学;2008年

5 王致明;几种合金熔体的不均匀性及其特征研究[D];山东大学;2010年

6 张静;水平连续铸造Al-Si合金组织及其控制研究[D];山东大学;2011年

7 蒋光锐;氢在合金熔体中的溶解度与定向凝固多孔铜锰合金的研究[D];清华大学;2010年

8 张永;电场作用下合金液相流动及凝固结晶生长规律[D];哈尔滨工业大学;2011年

9 雷霆;熔池熔炼—连续烟化法处理高钨电炉锡渣和低品位锑矿研究[D];昆明理工大学;2003年

10 杨超;ZrTiCuNiBe大块金属玻璃的冲击波效应研究[D];燕山大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 易超;铜阳极泥氧压酸浸预处理脱铜的工艺试验研究[D];昆明理工大学;2009年

2 秦海鸥;准晶Al-Cu-Fe体系合金液—固特性研究[D];济南大学;2011年

3 高亮;硫化锑精矿湿法清洁冶金新工艺研究[D];中南大学;2011年

4 向延鸿;高位阻β-二酮从氨性体系中萃取铜的研究[D];中南大学;2011年

5 郑岩松;纯铜钎料低真空钎焊不锈钢油冷器试验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 方超;超声致Sn-20%Pb合金熔体电阻变化与凝固组织的相关性研究[D];东北大学;2011年

7 朱凌平;废杂铜冶炼炉高温测量方法研究[D];浙江大学;2012年

8 刘渊;双晶铜晶界能及其结构稳定性的分子动力学模拟[D];南京理工大学;2012年

9 于延洲;高铌钛铝合金定向凝固组织及其影响因素研究[D];南京理工大学;2012年

10 李国云;熔盐萃取法制备低氧、低钙稀土金属（Dy、Y）的研究[D];内蒙古大学;2004年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;Comparison of the Molecular Interaction Volume Model with the Wagner Formulae in the Zn-Pb-In and Zn-Sn-Cd-Pb Dilute Solutions[J];Journal of Materials Science & Technology;2004年03期

2 ;Comparison of the Molecular Interaction Volume Model with the Unified Interaction Parameter Formalism in the Fe-Cr-Ni Liquid Alloys at 1873 K[J];Journal of Materials Science & Technology;2006年04期

3 ;Predication of Component Activities in the Molten Aluminosilicate Slag CaO-Al_2O_3-SiO_2 by Molecular Interaction Volume Model[J];Journal of Materials Science & Technology;2008年05期

4 徐传华;中国再生有色金属生产现状及前景[J];世界有色金属;2004年04期

5 曹异生;中国有色金属二次资源再生利用[J];世界有色金属;2005年06期

6 宋善明;;再生有色金属利用与节能[J];世界有色金属;2006年03期

7 尚辉良;;中国再生金属产业“十一·五”开局之年大盘点[J];世界有色金属;2007年02期

8 张乐如;;现代铅锌冶炼技术的应用与特点[J];世界有色金属;2007年04期

9 邓昕;;国外铅锌资源概览[J];世界有色金属;2008年10期

10 周敬元,游力挥;国内外铅冶炼技术进展及发展动向[J];世界有色金属;1999年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 王忠实;;氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺的开发和应用[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年

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1 张爱龙;液态金属镍凝固过程的分子动力学模拟研究[D];湖南大学;2005年

2 龙朝辉;二元合金边际固溶度的嵌入原子方法研究[D];湖南师范大学;2007年

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1 易雄辉;粗镉的真空蒸馏浅谈[J];湖南有色金属;2002年05期

2 马寅光;张涤新;刘苏明;;金属铯真空蒸馏提纯装置的研制[J];真空与低温;2008年02期

3 魏文武;易克俊;;析出铟真空蒸馏法除镉的试验研究[J];中国有色冶金;2009年04期

4 周清平;戴永年;胡劲;姚顺忠;王令博;;真空蒸馏法从含铊渣中脱除镉,锌的研究[J];稀有金属;2009年05期

5 ;真空蒸馏法制高純元素[J];陕西化工;1972年03期

6 胡科诚;镉的真空蒸馏[J];杭州大学学报(自然科学版);1981年04期

7 李锡山;真空蒸馏处理汞质金的研究和实践[J];黄金;1989年08期

8 席宏沧;;真空蒸馏提纯废镉锭[J];湖南有色金属;1989年05期

9 郭燕明,顾永明,钱永彪,王林军;碲真空蒸馏提纯效果的探讨[J];上海大学学报(自然科学版);1998年03期

10 李国栋,刘永林;用真空蒸馏法提纯金属钪的工艺及最佳化研究[J];中国稀土学报;2000年02期

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1 杜国山;杨斌;韩龙;唐万启;;真空蒸馏除去粗铟中镉锌铊铅的研究[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年

2 杨斌;孔令鑫;徐宝强;李一夫;刘大春;戴永年;;分子相互作用体积模型在真空蒸馏分离锡-铟,锑-铜合金中的应用[A];中国真空学会2012学术年会论文摘要集[C];2012年

3 邓勇;杨斌;刘大春;徐宝强;冯同春;;真空蒸馏法制备高纯铟(英文)[A];真空技术与表面工程——第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2009年

4 邓勇;杨斌;刘大春;徐宝强;冯同春;;真空蒸馏法制备高纯铟[A];第九届真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2009年

5 刘媛媛;杨斌;;真空蒸馏分离铝锌合金的初步研究[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年

6 冯丽辉;;焊锡真空蒸馏脱铅炉动态作业仿真[A];中国科学技术协会首届青年学术年会论文集（工科分册·上册）[C];1992年

7 韩龙;杨斌;杨部正;戴永年;刘大春;徐宝强;;热镀锌渣真空蒸馏回收金属锌的研究[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年

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1 李一夫;复杂锡合金真空蒸馏分离提纯的研究[D];昆明理工大学;2015年

2 蒋文龙;铅铜银合金真空蒸馏基础研究[D];昆明理工大学;2015年

3 贾国斌;若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究[D];昆明理工大学;2010年

4 刘媛媛;二元Pb合金结构和性质的分子动力学模拟及真空蒸馏实验研究[D];昆明理工大学;2010年

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1 杜国山;真空蒸馏制备4N精铟的研究[D];昆明理工大学;2006年

2 万雯;粗硒的真空蒸馏提纯工艺研究[D];昆明理工大学;2006年

3 金世平;真空蒸馏提取金属硒的工艺研究[D];昆明理工大学;2004年

4 王林;高纯镍生产新工艺之真空蒸馏除杂的研究[D];昆明理工大学;2010年

5 杨春玉;真空蒸馏分离铅铂钯合金的研究[D];中南大学;2010年

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8 刘媛媛;废杂铝合金真空蒸馏除锌的研究[D];昆明理工大学;2006年

9 熊玉伦;铁基含锡合金真空蒸馏脱锡的研究[D];昆明理工大学;2012年

10 韩龙;真空蒸馏分离锌铅锡合金的研究[D];昆明理工大学;2006年

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本文编号：159008