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【6h】

磷矿酸解液中Al3+、Mg2+分离研究

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摘 要

Abstract

第一章 绪论

1.1国内外磷矿资源概况

1.1.1 世界磷矿资源概况

1.1.2 我国磷矿资源概况

1.2湿法磷酸工艺概述

1.3 镁、铝对湿法磷酸工艺的影响

1.3.1 镁对湿法磷酸工艺的影响

1.3.2 铝对湿法磷酸工艺的影响

1.4 湿法磷酸除镁、铝的研究现状

1.4.1 离子交换法

1.4.2 沉淀法

1.4.3 乳状液膜法

1.4.4 溶剂萃取法

1.4.5 其他方法

1.5 课题的意义及研究内容

1.5.1 课题的意义

1.5.2 课题的研究内容

2.1 实验原料、药品与仪器

2.1.1 实验原料与试剂

2.1.2 实验主要仪器

2.2 实验方法

2.2.1 磷矿酸解液的制备

2.2.2 ZX-3复合萃取剂的制备

2.2.3 乳状液膜的制备

2.2.4 溶剂萃取法提取镁离子

2.2.5 乳状液膜法提取镁离子

2.2.6 沉淀法除铝离子

2.3 分析检测方法

2.3.1 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析

2.3.2 X射线衍射(XRD)分析

2.3.3 原子吸收光谱仪分析

2.3.4 磷矿酸解液中镁的测定

2.3.5 磷矿酸解液中铝的测定

2.3.6 磷矿酸解液中P2O5的测

第三章 磷矿成分及物相分析

3.1 磷矿的物相组成分析

3.1.1 XRD分析

3.1.2 SEM与EDS分析

3.2 磷矿粉化学成分的测定

3.3 磷矿酸解液成分的测定

3.4 本章小结

第四章 磷矿酸解液中铝离子的分离研究

4.1 沉淀法除铝的工艺选择

4.1.1 中和沉淀法除铝

4.1.2 化学沉淀法除铝

4.2 ZX-1沉淀除铝的工艺研究

4.2.1 pH值对铝离子脱除率的

4.2.2 沉淀剂用量对铝离子脱除

4.2.3 温度对铝离子脱除率的影

4.2.4 反应时间对铝离子脱除率的

4.3 本章小结

第五章 磷矿酸解液中镁离子的分离研究

5.1 乳状液膜法提取镁离子

5.1.1 萃取剂种类对萃取率的影响

5.1.2 萃取剂浓度对萃取率的影响

5.1.3 表面活性剂种类及浓度对萃

5.1.4 内相解析剂酸度对萃取率的

5.1.5 油内比对萃取率的影响

5.1.6 乳水比对萃取率的影响

5.1.7 磷矿酸解液中P2O5的回

5.2 溶剂萃取法提取镁离子

5.2.1 ZX-3复合萃取剂萃取机

5.2.2 萃取剂浓度对萃取率的影响

5.2.3 稀释剂种类对萃取率的影响

5.2.4 萃取时间对萃取率的影响

5.2.5 萃取相比对萃取率的影响

5.2.6 磷矿酸解液中P2O5的回

5.2.7 负载有机相的反萃

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

附录

原 创 性 声 明

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摘要

目前湿法磷酸工艺已成为全球生产磷酸的主要方式,其产量占磷酸总产量的80%~90%,具有不可替代的地位。虽然湿法磷酸工艺的发展已经十分成熟,但在生产过程中,仍存在一定问题,其中湿法磷酸中杂质离子的净化,一直是亟待解决的难点。本文以贵州省瓮安县磷矿为原料,对高酸度磷矿酸解液中的Al3+、Mg2+进行分离研究,在磷矿酸解液pH值为-0.36,镁离子浓度为0.7605 g/L,铝离子浓度为0.5589g/L的体系下,分别采用化学沉淀法脱除Al3+,乳化液膜法、溶剂萃取法提取Mg2+,从而实现了高酸度条件下,铝、镁的高效提取,对于湿法磷酸的净化具有重要价值。 选用ZX-1为沉淀剂脱除磷矿酸解液中铝离子,并考察了不同pH值、沉淀剂用量、温度、反应时间等对沉淀除铝效果的影响,从而优化出最佳工艺条件。结果表明,在磷矿酸解液pH值为2.0的条件下,ZX-1用量为1.5g,室温(20℃)下反应8h,铝离子的脱除率可达到65.38%,磷矿酸解液中P2O5的回收率达99%以上。 采用乳化液膜法,以ZX-2为萃取剂,聚异丁烯基丁二酰亚胺(T154)为表面活性剂,磺化煤油为膜溶剂,盐酸为内相解析剂制备乳化液膜,对盐酸体系下高酸度磷矿酸解液中镁离子进行分离研究。考察了萃取剂种类与浓度、表面活性剂种类及浓度、内相解析剂酸度、油内比、乳水比对液膜提取镁离子的影响。结果表明,当萃取剂在膜相体积分数为12%,表面活性剂为8%,膜溶剂为80%,取8mol/L的盐酸作为内水相,油内比1:1,乳水比1:5时,镁离子的萃取率可达到51.96%,且此时磷矿酸解液中P2O5的回收率高于98%。 采用溶剂萃取法,以ZX-3复合萃取剂对磷矿酸解液中镁离子进行萃取研究。考察了ZX-3复合萃取剂浓度、稀释剂种类、萃取时间、萃取相比(O/A)对提取镁离子效果的影响。结果表明,当有机相中ZX-3复合萃取剂体积分数为30%,磺化煤油为70%,萃取相比为2:1,萃取时间为20min时,镁离子的萃取率可达到63.56%,且此时磷矿酸解液中P2O5的回收率高于99%。同时,选用盐酸作反萃剂,当盐酸浓度为6mol/L时,镁离子的反萃率可达50.11%。

著录项

  • 作者

    章新;

  • 作者单位

    贵州大学;

  • 授予单位 贵州大学;
  • 学科 化学工程与技术
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 陈前林;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TQ4;TQ1;
  • 关键词

    磷矿酸解; Al3;

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