由含鋅煙灰制備氧化鋅的工藝研究

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1、中圖分類(lèi)號(hào)IE墨!三UDC669碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q墨墨墨密級(jí)公玨由含鋅煙灰制備氧化鋅的工藝研究Researchontheprocessofthepreparationofzincoxidefromzinc—containingdust作者姓名：王為振學(xué)科專(zhuān)業(yè)：冶金工程研究方向：二次資源的回收利用學(xué)院(系、所)：化學(xué)化工學(xué)院指導(dǎo)教師：陳啟元教授論文答辯t3期型：!：堡答辯委員會(huì)主席墮型至烏／寸0h中南大學(xué)2013年5月原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別

2、加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。作者簽名：至盎據(jù)日期：型13年上月4日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門(mén)規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文

3、全文數(shù)據(jù)庫(kù)》，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：垂杰籃導(dǎo)師簽名!芝圭=珀期：2QB年上月盟日I中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由含鋅煙灰制備氧化鋅的工藝研究摘要：國(guó)內(nèi)氧化鋅主要用作橡膠行業(yè)的工業(yè)原料，占據(jù)氧化鋅總消耗量的60％左右。用于橡膠行業(yè)的氧化鋅對(duì)重金屬雜質(zhì)元素的含量有嚴(yán)格要求，尤其是錳元素，因?yàn)殄i元素含量超標(biāo)會(huì)加速橡膠的老化。采用氨法由含鋅煙灰制備氧化鋅的原生產(chǎn)工藝過(guò)程中，鐵、錳脫除的具體過(guò)程為：在浸出的同時(shí)加入次氯酸鈣進(jìn)行一次氧化除鐵、錳，然后還必須加入昂貴的二氧化鉛進(jìn)行深度氧化除鐵、錳。此方法不僅經(jīng)濟(jì)成本高，而且沉降

4、過(guò)濾困難，鐵、錳脫除效果不佳。針對(duì)上述問(wèn)題本文采用次氯酸鈣對(duì)含鋅煙灰進(jìn)行氧化預(yù)處理，然后對(duì)預(yù)處理后含鋅煙灰進(jìn)行氨浸，氨性浸出液經(jīng)“凈化一蒸氨一煅燒”后得氧化鋅產(chǎn)品。首先考察了預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)浸出液中鐵、錳元素含量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后預(yù)處理?xiàng)l件為：次氯酸鈣添加量為8％(wt．％)，預(yù)處理時(shí)間為30min，預(yù)處理時(shí)液固比為3ml／g，預(yù)處理溫度為室溫，攪拌速度250rpm。在優(yōu)化后預(yù)處理?xiàng)l件下，氨性浸出液中檢測(cè)不到鐵、錳元素的存在。然后通過(guò)X射線光電子能譜(XPS)對(duì)預(yù)處理前后含鋅煙灰中鐵、錳元素的存在價(jià)態(tài)進(jìn)行了表征，并對(duì)預(yù)處理過(guò)

5、程可能的氧化機(jī)理進(jìn)行了討論。研究表明，經(jīng)預(yù)處理過(guò)程含鋅煙灰中二價(jià)鐵和二價(jià)錳的氧化物分別被氧化為三價(jià)鐵和四價(jià)錳的氧化物或者它們的水合物形式，從而阻止了鐵、錳元素在氨浸過(guò)程中的溶解，達(dá)到了脫除鐵、錳元素的目的。采用“氧化預(yù)處理一氨浸"工藝處理含鋅煙灰后得浸出液，采用鋅粉置換法脫除浸出液中的銅、鎘、鉛元素。首先通過(guò)理論計(jì)算獲得了浸出液中鋅、銅、鎘和鉛的游離離子濃度分別為3．22×10domol／L、3．42×1002mol／L、3．2×10。12mol／L和2．23×10—2mol／L。然后進(jìn)一步計(jì)算獲得了置換后所得凈化液中銅、鎘和鉛元

6、素的理論濃度分別為7．83×1004mol／L，2．7×10‘13mol／L和1．14×10。19mol／L。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察了凈化條件對(duì)凈化效果的影響。研究表明，在優(yōu)化后凈化條件下(鋅粉添加量為理論鋅粉添加量的8倍，反應(yīng)時(shí)間1h，反應(yīng)溫度為60℃，攪拌速度為250rpm)進(jìn)行深度凈化所得凈化液，采用原子吸收分光ll中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要光度儀檢測(cè)不到銅、鎘和鉛元素的存在。通過(guò)以上研究獲得了“氧化預(yù)處理．氨浸．凈化一蒸氨一煅燒”的新工藝，采用新工藝制備的氧化鋅中鐵、錳、銅、鎘和鉛的元素含量分別為0．84ppm、0．28ppm、O

7、．12ppm、0．88ppm、0．96ppm，滿(mǎn)足作為橡膠硫化促進(jìn)劑的氧化鋅對(duì)雜質(zhì)元素含量的要求。關(guān)鍵詞：含鋅煙灰；氧化預(yù)處理；氨浸；凈化；氧化鋅分類(lèi)號(hào)：TF813中南人學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractResearchontheprocessofthepreparationofzincoxidefromzinc—containingdustAbstract：InChina，about60％ofzincoxideconsumptionwasusedinrubberindustryasindustrialmaterial．Zincoxi

8、deusedintherubberindustryhasstrictrequirementsontheheavymetalcontentofimpurityelements，especiallytheelementofmanganesebecaus