| 题名 | 亚熔盐铬盐清洁工艺多元体系分离应用基础研究 |
| 作者 | 王少娜 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-07-28 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 张懿 |
| 关键词 | 亚熔盐 清洁生产 铬盐 相平衡 净化分离 |
| 其他题名 | Fundamental Research of Multiple Medium Separation Applied to the Chromate Cleaner Production Process |
| 学位专业 | 化学工艺 |
| 中文摘要 | 针对我国传统铬盐行业存在的资源利用率低和环境污染严重等问题，中国科学院过程工程研究所提出了亚熔盐非常规介质处理铬铁矿等两性金属矿物资源的新原理、新方法，并形成了亚熔盐法铬盐清洁工艺与集成技术。与传统铬盐生产工艺相比，新技术不仅大幅度提高了铬铁矿资源的利用率，显著降低了反应温度，而且实现了废弃物源头减量与全组分深度综合利用。多元体系分离过程是亚熔盐法铬盐清洁工艺的重要组成部分，涉及浸出液净化、产品精制和循环介质净化等多个分离过程。本文以亚熔盐法铬盐清洁工艺相关分离问题为切入点，对亚熔盐复杂体系分离过程的关键问题进行了深入的应用基础研究，提出了杂质组分脱除与目标产品提纯的新方法，进一步优化了铬盐清洁工艺集成技术。 本论文在以下几个方面取得了创新性进展： （1）研究了铬铁矿中V、Mn、Al、Si等伴生元素在钾系亚熔盐介质中高效反应与中间体浸出过程中的溶解及积累行为，发现循环介质中的V是干扰铬酸钾晶体和铬渣重力分级分离的主要原因，浸出液中的Mn严重影响铬酸钾晶体产品色泽，进一步完善了钾系铬盐清洁工艺伴生组分行为研究理论体系。 （2）针对浸出液中Al、Si、Mn的净化分离需求，提出了采用某种醇类还原剂快速除Mn的新方法及添加CaO脱除Al、Si的净化新方法，并系统研究了Al、Si、Mn脱除的工艺参数。浸出液经净化后，可达到SiO2＜1g/L，Al＜5g/L，Mn＜0.003g/L的工艺要求。以上净化分离方法已成功应用于工业生产。 （3）针对循环介质中铝脱除难题，通过研究 在KOH-K2CO3-H2O体系中的赋存状态，提出了加钙除铝的净化方法，系统研究并获得了循环介质除铝净化分离的最佳工艺参数，在此条件下，铝脱除率可达94.1%；通过研究V在循环介质中的相平衡规律，确定了循环介质冷却结晶分离V的方法，V的脱除率可达69.2%，满足了介质高效循环利用的工艺要求。 （4）系统测定了KOH-K2CrO4-H2O体系的蒸汽压，获得蒸汽压与体系组分及温度的关系： 运用上述方程，获得了浸出液蒸发结晶过程溶液沸点与体系成分及铬酸钾晶体分离效率的关系，为铬酸钾中间体分离工艺优化、工程设计与操作调控提供了重要的理论依据。 （5）针对钠系铬盐清洁工艺过程，研究了40℃和80℃时NaOH-Na2CrO4- NaNO3-H2O体系的溶解度，提出了钠系铬盐清洁工艺中铬酸钠的蒸发结晶分离方法，并研究了铬酸钠蒸发结晶分离条件。在适当条件下可获得合格铬酸钾晶体，结晶率达89%，为钠系铬盐清洁工艺研发提供了重要的理论依据。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 129 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1106]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王少娜. 亚熔盐铬盐清洁工艺多元体系分离应用基础研究[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2008. |
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