有机/无机复合体系浸出多金属结核中锰的基础研究
发布时间：2021-08-19 11:14
大洋多金属结核（以下简称“大洋结核”）是支持未来工业发展的深海战略储备资源,其商业开采技术储备,面临开采平台离岸远、运输港口远,运输成本高等问题。大洋结核的原位加工,由于成本优势明显,成为大洋结核加工技术发展新趋势。海洋采矿平台运行、船舶作业人员生活都需要大量淡水,必须淡化大量海水。海水淡化处理中投放的杀生剂,经自然作用下易形成有毒三氯苯酚,直接排放不符合《国际海洋法公约》对水体排放要求。三氯苯酚具有还原性,利用这一特性,以三氯苯酚为助浸剂,协同黄铁矿还原浸出大洋结核,浸出回收锰的同时使海水淡化废水资源化利用。对浸出液中残留的三氯苯酚,采用微生物燃料电池法深度净化,使废水达到排放标准。研究添加三氯苯酚助浸剂的有机／无机复合体系浸出锰技术,为丰富和完善大洋结核浸出技术、废水资源化利用努力,具有一定的实践指导意义。以大洋结核为研究对象,考察无机体系下单因素对锰浸出率、单质硫残留量和铁转化的影响以及该体系下黄铁矿的转化途径。在黄铁矿用量为12.8%、浸出温度80℃、硫酸浓度1.5 mol/L、液固比6：1条件下浸出6 h,锰浸出率为90.2%。增加硫酸浓度、提高浸出温度、延长浸出时间可以减少...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－７生巧信息分析巧程??
田Ｓ－７黄铁矿用量对应漫出渣ＸＲＤ围谱??閱５－７表明，在黄铁矿用量５．２％？１５．８％范围内，在大洋结核表面都生??成了单质硫。当黄铁矿用量为１５石％时，铺浸出率出现下降（化图５－６），主??要是由于矿石表面生成了黄钟铁抓（见图５－７黄铁矿用量为１５．８％时浸出渣??ＸＲＤ图谱），阻碍反应进行。黄铁矿用量为１５．８％时浸出渣表面都有单质硫??和黄钟铁抓生成。结合前述内容，表明铺浸出的化学反应受黄鄉铁机影响比??受单质的阻碍影响大，前者化学性质稳定，后者化学性质活泼易被氧化。??８０????７０?－??６０?－??是?．??她５０?－??雲４〇－??塔??遐化－??２０；?＾????…；?？／?－??？?＊??？?Ｑ?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?＼?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ??６?８?１０?１２?１４?１６??黄铁矿用最／’％??田Ｓ－８黄铁矿用量对单质巧巧留量作用关系围??图５－８表明，当黄铁矿用量范围为５．２％？１０．２％时，増加黄铁矿用量，??直接提窩了黄铁矿与大洋结核质量比，单质硫巧留量从７．６％提高至２３．１％，??－４４?－??
ＦｅＳ２的有效添加，化学反应程度髙，单质硫残留量增多；当黄铁矿用量范围??为１化２％？１５．８％时，继续提高黄铁矿与大洋结核质量比，单质硫巧留量从??２３．１％降低至１７．８％，单质硫残留量下降，猛浸出率持续増加（见图５＞４），??这主要由于化学反应式２－６硫单质被氧化速率大于化学反应式２－４硫生成反??应速率，单质硫还原浸出猛而被氧化，故而猛浸出率提高单质硫残留量减少。??５丄３液固比的巧响??．?浸出试验条件：钮结核用量为１４．２％，黄铁矿用量为Ｌ８％时，硫酸浓度??１．５?ｍｏｌ／Ｌ，浸出温度８０°Ｃ、浸出时间４ｈ，改变变景液固比水平分别为１０、??８、６和４，考察液固比对猛浸出率与浸化液ｐＨ及其川量的关系如图５－９所巧。??８０???２．０??７０?－?－?１．８??６０?－?＼?－?１６??《５０?＾??｜４０－?／?卢?一。?＼?＾１．２艺??翼３。；?／／?＼人；１。??２０?－?／?／?＿■—巧浸出率?－?０．８??■／／?－ａ－ｐＨ?＼??１０?－?－?０?６??０?Ｉ?？?■?Ｊ??????１???１???１?ｉ?１??０．４??１０?９?８?７?６?５?４??巧向比??巧５－９巧固比对往浸出率和巧出巧作用关系困??图５－９表明液固比值为１０时，铺的浸出率为１２．４％，猛浸出率偏低，主??耍是液固比过大反应介质间碰撞接触化率低造成的：液固比为４时，巧的浸??出率３０．４％，浸出液ｐＨ值为化６６，液固比过小，介质流动性差，导致猛浸出??效果差
【参考文献】：
期刊论文
[1]以硫化钙为还原剂还原-酸浸提取低品位氧化锰矿中的锰元素（英文）[J]. 李昌新,钟宏,王帅,薛建荣,武芳芳,张振宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[2]新型改性膨润土吸附剂的制备及对苯酚的吸附性能[J]. 卢林刚,李冠男,刘鲁楠,杨守生. 河北师范大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]大洋多金属结核与富钴结壳合并还原氨浸工艺研究[J]. 王仍坚,蒋开喜,蒋训雄,汪胜东,范艳青,张登高. 有色金属(冶炼部分). 2014(09)
[4]好氧颗粒污泥降解苯酚[J]. 刘国洋,赵白航,李军,王昌稳,李佟. 环境工程学报. 2014(09)
[5]活性炭处理含2,4,6—三氯酚废水的研究[J]. 李瑞青. 能源与环境. 2014(03)
[6]硫酸亚铁还原浸取软锰矿工艺条件研究[J]. 刘阳文,颜文斌,方玉,李莹,何新波. 广东化工. 2014(05)
[7]以废茶叶为还原剂在硫酸溶液中还原浸出氧化锰矿（英文）[J]. 唐清,钟宏,王帅,李进中,刘广义. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(03)
[8]2,4,6-三氯苯酚降解菌的筛选及降解特性[J]. 范燕燕,董昆明,缪莉,栾海彬,吉慧敏,忻夏莹,封克. 环境科学与技术. 2013(11)
[9]微生物—软锰矿耦合脱硫脱硝技术的研究[J]. 胡影,白利明,韩一凡,王彪. 中国锰业. 2013(03)
[10]深海锰结核[J]. 任禾. 中国经济和信息化. 2013(15)
硕士论文
[1]四氧化三锰复合材料的制备及其超级电容性能研究[D]. 任勖纲.太原理工大学 2016
[2]掺杂对高磁导率锰锌铁氧体性能的影响[D]. 徐成竹.昆明理工大学 2014
[3]低品位氧化锰矿生物质炭还原焙烧—酸浸新技术及机理[D]. 段道显.中南大学 2013
[4]高磷高铁氧化锰矿硫酸化焙烧制备电解金属锰材料[D]. 宋聪.中南大学 2013
[5]氧化锰矿硫磺还原焙烧—酸浸新工艺的基础研究[D]. 游志雄.中南大学 2012
[6]甘蔗渣焙烧还原软锰矿—硫酸浸出锰的工艺研究[D]. 叶显甲.广西大学 2012
本文编号：3351304
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－７生巧信息分析巧程??
田Ｓ－７黄铁矿用量对应漫出渣ＸＲＤ围谱??閱５－７表明，在黄铁矿用量５．２％？１５．８％范围内，在大洋结核表面都生??成了单质硫。当黄铁矿用量为１５石％时，铺浸出率出现下降（化图５－６），主??要是由于矿石表面生成了黄钟铁抓（见图５－７黄铁矿用量为１５．８％时浸出渣??ＸＲＤ图谱），阻碍反应进行。黄铁矿用量为１５．８％时浸出渣表面都有单质硫??和黄钟铁抓生成。结合前述内容，表明铺浸出的化学反应受黄鄉铁机影响比??受单质的阻碍影响大，前者化学性质稳定，后者化学性质活泼易被氧化。??８０????７０?－??６０?－??是?．??她５０?－??雲４〇－??塔??遐化－??２０；?＾????…；?？／?－??？?＊??？?Ｑ?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?＼?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ??６?８?１０?１２?１４?１６??黄铁矿用最／’％??田Ｓ－８黄铁矿用量对单质巧巧留量作用关系围??图５－８表明，当黄铁矿用量范围为５．２％？１０．２％时，増加黄铁矿用量，??直接提窩了黄铁矿与大洋结核质量比，单质硫巧留量从７．６％提高至２３．１％，??－４４?－??
ＦｅＳ２的有效添加，化学反应程度髙，单质硫残留量增多；当黄铁矿用量范围??为１化２％？１５．８％时，继续提高黄铁矿与大洋结核质量比，单质硫巧留量从??２３．１％降低至１７．８％，单质硫残留量下降，猛浸出率持续増加（见图５＞４），??这主要由于化学反应式２－６硫单质被氧化速率大于化学反应式２－４硫生成反??应速率，单质硫还原浸出猛而被氧化，故而猛浸出率提高单质硫残留量减少。??５丄３液固比的巧响??．?浸出试验条件：钮结核用量为１４．２％，黄铁矿用量为Ｌ８％时，硫酸浓度??１．５?ｍｏｌ／Ｌ，浸出温度８０°Ｃ、浸出时间４ｈ，改变变景液固比水平分别为１０、??８、６和４，考察液固比对猛浸出率与浸化液ｐＨ及其川量的关系如图５－９所巧。??８０???２．０??７０?－?－?１．８??６０?－?＼?－?１６??《５０?＾??｜４０－?／?卢?一。?＼?＾１．２艺??翼３。；?／／?＼人；１。??２０?－?／?／?＿■—巧浸出率?－?０．８??■／／?－ａ－ｐＨ?＼??１０?－?－?０?６??０?Ｉ?？?■?Ｊ??????１???１???１?ｉ?１??０．４??１０?９?８?７?６?５?４??巧向比??巧５－９巧固比对往浸出率和巧出巧作用关系困??图５－９表明液固比值为１０时，铺的浸出率为１２．４％，猛浸出率偏低，主??耍是液固比过大反应介质间碰撞接触化率低造成的：液固比为４时，巧的浸??出率３０．４％，浸出液ｐＨ值为化６６，液固比过小，介质流动性差，导致猛浸出??效果差
【参考文献】：
期刊论文
[1]以硫化钙为还原剂还原-酸浸提取低品位氧化锰矿中的锰元素（英文）[J]. 李昌新,钟宏,王帅,薛建荣,武芳芳,张振宇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[2]新型改性膨润土吸附剂的制备及对苯酚的吸附性能[J]. 卢林刚,李冠男,刘鲁楠,杨守生. 河北师范大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]大洋多金属结核与富钴结壳合并还原氨浸工艺研究[J]. 王仍坚,蒋开喜,蒋训雄,汪胜东,范艳青,张登高. 有色金属(冶炼部分). 2014(09)
[4]好氧颗粒污泥降解苯酚[J]. 刘国洋,赵白航,李军,王昌稳,李佟. 环境工程学报. 2014(09)
[5]活性炭处理含2,4,6—三氯酚废水的研究[J]. 李瑞青. 能源与环境. 2014(03)
[6]硫酸亚铁还原浸取软锰矿工艺条件研究[J]. 刘阳文,颜文斌,方玉,李莹,何新波. 广东化工. 2014(05)
[7]以废茶叶为还原剂在硫酸溶液中还原浸出氧化锰矿（英文）[J]. 唐清,钟宏,王帅,李进中,刘广义. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(03)
[8]2,4,6-三氯苯酚降解菌的筛选及降解特性[J]. 范燕燕,董昆明,缪莉,栾海彬,吉慧敏,忻夏莹,封克. 环境科学与技术. 2013(11)
[9]微生物—软锰矿耦合脱硫脱硝技术的研究[J]. 胡影,白利明,韩一凡,王彪. 中国锰业. 2013(03)
[10]深海锰结核[J]. 任禾. 中国经济和信息化. 2013(15)
硕士论文
[1]四氧化三锰复合材料的制备及其超级电容性能研究[D]. 任勖纲.太原理工大学 2016
[2]掺杂对高磁导率锰锌铁氧体性能的影响[D]. 徐成竹.昆明理工大学 2014
[3]低品位氧化锰矿生物质炭还原焙烧—酸浸新技术及机理[D]. 段道显.中南大学 2013
[4]高磷高铁氧化锰矿硫酸化焙烧制备电解金属锰材料[D]. 宋聪.中南大学 2013
[5]氧化锰矿硫磺还原焙烧—酸浸新工艺的基础研究[D]. 游志雄.中南大学 2012
[6]甘蔗渣焙烧还原软锰矿—硫酸浸出锰的工艺研究[D]. 叶显甲.广西大学 2012
本文编号：3351304
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