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《江西理工大学》 2018年
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铜电解液吸附脱砷新工艺研究

倪志聪  
【摘要】:在铜电解精炼过程中,电解液中砷含量过高会危害铜电解工序的正常运行,甚至影响精铜质量,故有必要对高砷铜电解液中的砷进行控制和脱除。本文通过改性吸附剂吸附脱砷的方式,对吸附剂吸附改性、吸附脱砷过程控制和改性吸附剂再生及循环利用工艺进行研究,研究结果如下:首先,通过对不同种类吸附剂进行吸附改性剂A的实验,确定较优吸附剂为X001大孔树脂,在改性剂A浓度0.5243 mol·L~(-1)、改性液硫酸浓度0.5 mol·L~(-1)、液固比2:1、温度40℃、振荡转速150 r·min~(-1)、恒温振荡2 h的条件下,X001大孔树脂对改性剂A的吸附量最高可达44.72 mg·g~(-1)。其次,通过对铜电解液吸附脱砷单因素条件的实验,确定了改性X001大孔树脂静态吸附脱砷较优工艺条件,在液固比2:1、温度60℃、振荡转速150 r·min~(-1)、时间3 h的条件下,砷脱除率可达90%以上,砷浓度可降至约0.01 mol·L~(-1),改性剂A损失率为14%左右;同时确定了载砷X001大孔树脂再生过程较优工艺条件,结果表明,在NaOH浓度2 mol·L~(-1)、液固比2:1,温度40℃、150 r·min~(-1)恒温振荡2 h的条件下,砷回收率为98.20%,回收液砷浓度约为4.8 mol·L~(-1),改性剂A基本没有损失,工艺运行稳定,再生吸附剂循环利用效果良好。再次,通过对铜电解液动态吸附脱砷和再生的实验,确定了X001大孔树脂对改性剂A的饱和吸附量为58.70 mg·g~(-1),穿透体积为30 m L,穿透时间15 min,砷饱和吸附量为16.77 mg·g~(-1),且较好的实现了改性X001大孔树脂再生和再生液中砷的富集。最后,通过实验验证,经改性X001大孔树脂吸附脱砷后的铜电解液残留的改性剂A,对铜电解液电解、电积工序基本无影响。采用X001大孔树脂在液固比2:1,温度60℃、振荡转速150 r·min~(-1)、恒温振荡2 h条件下,能较好的实现残留改性剂A的回收,改性剂A回收率为90.50%左右,改性剂A浓度可降至0.0090 mol·L~(-1);回收改性剂A过程所得的改性X001大孔树脂,经补充改性剂A后总吸附量可达56 mg·g~(-1)左右,对铜电解液中砷脱除率可达90%以上,砷浓度可降至0.0095 mol·L~(-1)左右,改性剂A循环利用效果良好。本文研究提出的高酸铜电解液吸附脱砷新工艺,为目前工业生产实际建立一套简单易于操作的铜电解液脱砷方法。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TF811

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