Способы извлечения галлия из промышленных отходов
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Исследование возможности извлечения редких металлов из золы-уноса ТЭЦ
1999 СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................................................................ 3 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.............................................................................................................................................................. 4 1.1. Способы извлечения галлия из промышленных отходов............................................................................................. 4 1.1.1. Извлечение галлия из отходов алюминиевого производства.............................................................................. 5 1.1.2. Извлечение галлия из отходов переработки свинцово-цинковых руд............................................................ 12 1.1.3. Извлечение галлия из отходов переработки углей............................................................................................... 13 1.2. Способы извлечения ванадия из промышленных отходов........................................................................................ 19 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ........................................................................................................................................... 26 2.1. Характеристика золы............................................................................................................................................................ 26 2.2. Техника безопасности.......................................................................................................................................................... 27 2.3. Приборы и посуда.................................................................................................................................................................. 28 2.4. Реактивы................................................................................................................................................................................... 29 2.5. Методики анализов............................................................................................................................................................... 30 2.5.1. Фотометрическое определение железа с сульфосалициловой кислотой ..................................................... 30 2.5.2. Фотометрическое определение алюминия с алюминоном ............................................................................... 32 2.5.3. Фотометрическое определение ванадия ................................................................................................................ 35 2.5.4. Фотометрическое определение галлия ................................................................................................................... 37 2.5.5. Методика определения кремния ............................................................................................................................... 40 2.5.6. Выполнение сплавления и растворения навески силиката (золы) ................................................................. 42 2.6. Методики эксперимента....................................................................................................................................................... 43 2.6.1. Методика обескремнивания........................................................................................................................................ 43 2.6.2. Методика щелочной и кислотной обработки........................................................................................................ 43 2.6.3. Методика электрохимического выщелачивания.................................................................................................. 43 3. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ....................................................................................................... 45 3.1. Отработка методики анализа на содержание ванадия............................................................................................... 45 3.2. Поведение галлия и ванадия при выщелачивании....................................................................................................... 45 3.2.1. Исследование влияния температуры и добавки NaCl на эффективность выщелачивания галлия, ванадия, железа и алюминия в сернокислой среде......................................................................................................................................... 46 3.2.2. Исследование эффективности выщелачивания галлия, ванадия, железа и алюминия щелочными растворами с добавкой NaCl............................................................................................................................................................................ 47 3.2.3. Исследование влияния концентрации щелочи, температуры и времени выщелачивания на полноту извлечения галлия........................................................................................................................................................................................... 48 3.2.4. Исследование возможности полного извлечения галлия при многостадийной обработке золы........... 50 3.3. Электрохимическое выщелачивание ванадия............................................................................................................... 50 3.3.1. Электровыщелачивание в кислой среде.................................................................................................................. 51 3.3.2. Электровыщелачивание в щелочной среде............................................................................................................ 51 ВЫВОДЫ.............................................................................................................................................................................................. 53 ЛИТЕРАТУРА...................................................................................................................................................................................... 54 ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................................................................... 57
ВВЕДЕНИЕ
Роль редких металлов в современной технике все более возрастает. Редкие металлы в значительной мере определяют развитие таких важных отраслей промышленности, как производство специальных сталей, твердых и жаропрочных сплавов, электротехники, электровакуумной техники и ряда отраслей новой техники. За последние десятилетия новые металлы вошли в орбиту промышленного использования, возросли масштабы и расширилась номенклатура продуктов производств редких металлов. Рассеянные редкие металлы встречаются обычно в виде изоморфных примесей в ничтожных концентрациях в кристаллах других минералов. Поэтому рентабельное извлечение рассеянных редких металлов возможно только из отходов производств основных металлов. Надо также учитывать и технологические трудности извлечения их из сырья. В последнее время возрос интерес к извлечению редких металлов из нетрадиционных источников сырья, к которым следует отнести пыли и возгоны различных производств, в частности энергетики. Золу-уноса от сжигания угля можно рассматривать как техногенное сырье для получения многих ценных металлов, тем более, что она имеет пока нулевую стоимость. Поэтому извлечение редких металлов, наряду с основными компонентами (алюминий, железо), может сделать переработку золы-уноса рентабельной уже в ближайшем будущем. Утилизация золошлаковых отходов ТЭЦ позволит расширить минерально-сырьевую базу, а также сократить земельные площади под золоотвалы и улучшить экологическую обстановку в зоне золоотвалов. Целью нашей работы является поиск наиболее перспективных путей извлечения редких металлов из золы-уноса экибастузского угля. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Способы извлечения галлия из промышленных отходов
Галлий является одним из наиболее распространенных редких элементов. Среднее содержание его в земной коре составляет 1,5×10-3 вес. %. Самостоятельных минералов галлий не образует за исключением минерала галлита CuGaS2, содержащего до 35% Ga [1]. Как основной компонент галлий не входит в минералы других элементов. Наиболее богатый источник галлия - очень редкий минерал германит Cu3(Fe, Ge)S4, содержащий 0,3 - 1,85% Ga. Основная же масса галлия находится в рассеянном состоянии, накапливаясь, вследствие сходства химических и кристаллохимических свойств и близости размеров атомов и ионов галлия, алюминия и цинка, в виде изоморфной примеси в бокситах и сфалеритах. Галлий входит также в состав многих других минералов и руд, встречается в почвах, слюдах и морской воде [1]. Невысокая концентрация галлия в рудах не позволяет использовать их непосредственно в качестве сырья. Галлий наряду с другими рассеянными элементами получают как побочный продукт при комплексной переработке тех руд, в которых он содержится в виде примеси. Источниками его получения являются промпродукты переработки медных, цинковых, алюминиевых, германиевых руд и углей, обогащенные галлием в силу отличительных свойств его соединений. Например, при переработке медных и цинковых руд, а также углей обогащению возгонов способствует высокая упругость халькогенидов галлия в состоянии низшей валентности; при переработке алюминиевых руд более прочные комплексные соединения галлия удерживаются и постепенно накапливаются в циркулирующих растворах глиноземного и содового производств и благодаря этому концентрируются относительно окиси алюминия [2]. Из-за отсутствия собственных руд промышленного значения объем производства галлия обусловлен масштабом переработки руд цветных металлов, используемых для его получения. При этом на долю продуктов и отходов производства глинозема и алюминия приходится более 90% всего добываемого количества галлия [3].
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ![]() ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (374)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |