一、降低锗精矿含硫 提高锗品位的措施研究(论文文献综述)
杨贵生[1](2019)在《提高锗精矿质量研究》文中认为低锗单宁锗采用"盐酸+盐浸出脱杂—三段水逆流洗涤—煅烧"工艺可以明显提高锗精矿的品质。在液固比(4.0~4.5)∶1、浸出脱杂温度40~60℃、浸出脱杂时间120~180min时,杂质Ca、Pb、Zn和Fe脱除率分别约为90%、95%、92%和80%,脱杂单宁锗中含Ge约4%,产率约45%。煅烧产率约15%,Ge收率>95%,煅烧锗精矿含Ge约27%。
普世坤[2](2016)在《热还原—真空挥发富集提取锗研究》文中研究指明锗是重要的稀缺战略资源,广泛应用于红外光学、光纤通信、航空航天、太阳能电池、核物理探测、化学催化剂等众多国防军工及民用领域,是支撑国民经济发展及国防建设的关键材料,属于我国战略收储金属。世界锗资源仅有美国、中国、加拿大、俄罗斯等国拥有,我国锗资源保有储量仅约3500余吨,占全球锗资源的40.7%;是世界第一大锗生产供应国,高纯锗年产量约130吨,占全球供应量的70%,其中云南锗资源储量占到了全国的32%,产量占到了全国的65%以上,是云南的特色优势产业。云南省临沧地区拥有世界知名的褐煤锗矿资源,褐煤锗矿中锗含量一般在100 g/t600 g/t之间,经链式锗挥发炉火法冶炼富集后得到锗含量为0.35%1.50%的低品位锗精矿。本论文主要针对云南临沧地区褐煤锗矿经一步火法富集产出的低品位锗精矿,进行了二次还原挥发富集提取锗研究,以提高锗资源综合利用率,降低生产成本,减小湿法处理的环境影响。重点研究开发了次亚磷酸钠热还原火法挥发富集提取锗矿中锗、次亚磷酸钠热还原-真空挥发富集提取低品位锗精矿中锗的新工艺,以及对产出的还原锗精矿采用碱氧化预处理后经盐酸蒸馏分离提取四氯化锗,再经提纯制备得到高纯二氧化锗的新方法。通过系统性实验对锗矿热还原火法富集、高温常压分段焙烧挥发、次亚磷酸钠热还原真空挥发富集及碱氧化预处理-盐酸蒸馏分离等锗还原挥发过程及原理进行了研究,并分析了锗热还原挥发和碱氧化预处理的工艺原理,最终确定了次亚磷酸钠热还原挥发富集回收锗的工艺条件及参数。首先简要介绍了世界锗资源分布、主要用途、产品产量、生产工艺、主要提取方法。其次对现有锗矿火法富集工艺过程进行了研究分析,对影响锗回收的主要因素如设备、温度、挥发方式及还原气氛等热还原挥发条件进行了剖析,提出了目前锗矿火法富集中存在的锗回收率低等问题及改进方法。经试验提出了在锗矿中添加还原剂次亚磷酸钠进行热还原挥发来提高锗矿火法冶炼回收率的方法,通过添加2.5%的次亚磷酸钠能把锗挥发率从91%提高到接近100%,挥发残渣中锗品位降低至50 g/t.重点对次亚磷酸钠热还原-真空挥发富集锗的工艺方法进行了系统性试验研究,并与常压高温分段焙烧挥发富集方法进行了比较分析,通过实验对产出的高品位还原锗精矿中锗的碱氧化预处理-盐酸蒸馏分离提取方法进行了深入研究。通过自行设计的锗还原挥发炉,采用正交实验及单因素条件实验,进行了系统性研究分析,同时采用热力学方法原理及扩散理论对还原反应及真空挥发过程进行分析。通过对还原剂的选择,还原反应过程,挥发原理等方面的研究分析,优选出最佳工艺条件为:挥发温度1000℃,次亚磷酸钠用量7.5%,真空度500 Pa,载气流量2 L/min,挥发时间90 min,料层厚度30 mm,此条件下锗挥发率达到94.76%98.35%,挥发残渣中锗含量达到0.06%0.13%,产出还原精矿品位达到12.68%46.71%,富集倍数达2736倍。与常压挥发富集方法相比,还原挥发温度低200℃,挥发时间短60分钟,富集倍数提高了1014倍,锗挥发率提高了22%32%,富集得到的精矿锗含量提高了5%19%,具有显着的锗回收效果,同时生产成本得到了大幅下降。自行设计了含锗原料提锗实验装置,提出了采用氢氧化钠+过氧化氢氧化预处理-盐酸蒸馏分离得到四氯化锗,再经传统工艺精馏提纯水解后得到高纯二氧化锗的新工艺,解决了本方法得到的高品位还原锗精矿在用常规湿法盐酸蒸馏提锗工艺回收率低的难题。通过系统研究,优选的工艺参数为:水用量为锗精矿重量的2倍,氢氧化钠用量为锗精矿重量的30%,过氧化氢(30%)用量为锗精矿重量的25%,预处理时间为1.5 h,蒸馏盐酸用量为锗精矿重量的9倍。本方法能够显着提高锗的盐酸蒸馏回收率,采用本工艺后锗回收率提高到了97.90%以上,而用常规盐酸蒸馏工艺回收锗时回收率才能达到65.16%.相对于目前的硫酸浸出-丹宁沉淀-盐酸蒸馏分离的湿法提锗工艺,本方法具有锗回收效率高,流程简短,设备简单,可操作性强,辅料消耗少,生产运行成本低,避免了大量废水、废气和废渣的排放及处理,可彻底解决湿法处理工艺提锗带来的环境污染问题。研究结果表明,使用本工艺回收锗矿及低品位锗精矿中的锗是可行的,具有回收率高,环境友好,适应性广等特点,达到了提高锗综合回收率,降低生产成本,节能减排,安全环保,高效利用锗资源的目的。本文的研究成果拓展了次亚磷酸钠热还原真空挥发富集回收锗和碱氧化预处理蒸馏分离提取锗新技术在稀有金属领域的应用范围,具有广阔的应用前景。
周兆安[3](2012)在《从湿法炼锌系统中富集回收锗的新工艺研究》文中研究表明在湿法炼锌中,锗既是十分有害的杂质,又是具有较高回收价值的稀散金属。目前,工业上应用较多的锗的回收方法主要是萃取法和丹宁酸沉淀法,但普遍存在一些问题,诸如:生产成本高,锗回收率低等。本文针对从湿法炼锌工艺流程中富集回收锗的现状,提出了用中和沉淀富集法和铁屑/铁粉还原富集法相结合的新工艺来富集湿法炼锌沉矾上清液中的锗。主要研究内容和结论如下:首先,对G8315萃取回收锗的工艺进行了探索研究,虽然实验效果不错,但是由于萃取剂成本等问题,将其推广到工业应用仍有一定的困难。因而,在此研究基础上提出中和沉淀和铁粉还原相结合的新工艺来实现从硫酸锌溶液中分离和富集锗。其次,详细研究了中和沉淀富集锗过程和铁粉还原富集锗过程,并确定了这两个过程的最佳工艺条件。中和沉淀富集锗的最佳工艺条件为:反应原液中mFe:mGe=40:1,反应温度为80℃,反应终点溶液的pH=5.2,反应时间为100min。在该条件下锗的沉淀率在99%以上,铁的沉淀率接近100%,铜的沉淀率也高达92%以上;中和渣经预处理后锗的品位达到0.335%,较锌焙砂中的锗富集了大约70倍。还原富集锗的最佳工艺条件为:反应起始pH=1.5,反应时间为2h,温度为80℃,搅拌速度600rpm,还原剂用量4g/L溶液。在该条件下,还原富集过程锗的还原率大于96%,铜的还原率为100%,反应终点溶液的pH值升到4.0左右,还原渣中锗和铜的品位分别为2.06%和20.89%,实现了铜、锗和硫酸锌溶液的有效分离和高效富集。最后通过铁屑还原富集沉矾上清液中锗的实验室扩大试验印证了该工艺的可行性。研究表明,采用中和沉淀和铁屑/铁粉还原法相结合的工艺富集沉矾上清液中锗的方法是切实可行的,不仅能达到理想的金属分离富集效果,而且新工艺操作简单、成本低、安全且环保。
李吉莲[4](2009)在《降低锗精矿含铁提高锗品位研究》文中指出分析了目前锗精矿含铁高、主品位低的原因,介绍了降低锗精矿含铁及其它杂质、提高锗精矿主品位的重要性,说明了降低锗精矿杂质成分的有效措施,使锗精矿含铁大幅下降,主品位有所上升。
黄艳芬,谢富华[5](2002)在《降低锗精矿含硫 提高锗品位的措施研究》文中指出介绍了降低锗精矿残硫的重要性。分析锗精矿残硫高的原因。说明降低锗精矿残硫的有效措施 ,使锗精矿含硫达 2 5 %以下 ,锗精矿品位有所上升
二、降低锗精矿含硫 提高锗品位的措施研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、降低锗精矿含硫 提高锗品位的措施研究(论文提纲范文)
(1)提高锗精矿质量研究(论文提纲范文)
1 低锗单宁锗的性质 |
2 低锗单宁锗提高质量试验 |
2.1 低锗单宁锗脱杂原理 |
2.2 氯离子浓度对低锗单宁锗脱杂的影响 |
2.3 浸出温度对低锗单宁锗脱杂的影响 |
2.4 浸出时间对对低锗单宁锗脱杂影响研究结果 |
2.5 浸出液固比对低锗单宁锗脱杂的影响 |
2.6 低锗单宁锗浸出脱杂工艺 |
3 结论 |
(2)热还原—真空挥发富集提取锗研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 选题依据 |
1.2 课题研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状综述 |
1.3.1 锗的资源 |
1.3.2 锗的生产工艺过程 |
1.3.3 锗的分析检测方法 |
1.3.4 锗的提取理论研究 |
1.3.5 锗的主要提取方法概述 |
1.3.6 国内外从煤中提取锗 |
1.3.7 国内外从再生锗原料中提取锗 |
1.3.8 从粉煤灰中回收锗的研究现状 |
1.3.9 锗的主要用途 |
1.3.10 锗的产品及产量 |
1.3.11 锗的应用发展趋势 |
1.4 本论文的研究内容及目标 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目标 |
1.5 本论文的技术路线 |
第二章 低品位锗矿火法富集工艺研究 |
2.1 前言 |
2.2 临沧地区的锗资源 |
2.2.1 分布及资源量 |
2.2.2 赋存特征 |
2.3 锗矿挥发富集原理 |
2.4 锗矿冶炼方法 |
2.4.1 锗矿的化学组成 |
2.4.2 火法富集工艺流程 |
2.4.3 熔炼方法 |
2.4.4 冶炼设备 |
2.5 技术指标 |
2.6 技术关键 |
2.7 存在问题 |
2.8 试验部分 |
2.8.1 试验原料 |
2.8.2 还原剂的选择 |
2.8.3 试验步骤 |
2.8.4 还原挥发原理探讨 |
2.8.5 分析 |
2.9 结果与讨论 |
2.9.1 不同温度下添加不同量的次亚磷酸钠对锗挥发率的影响 |
2.9.2 挥发温度对锗挥发率的影响 |
2.9.3 次亚磷酸钠用量对锗挥发率的影响 |
2.9.4 挥发时间对锗挥发率的影响 |
2.9.5 优选条件试验 |
2.9.6 挥发炉渣品位与锗挥发率的关系 |
2.9.7 本工艺的优势 |
2.10 本章小结 |
第三章 常压高温分段焙烧挥发富集回收锗研究 |
3.1 前言 |
3.2 常压高温分段焙烧挥发富集锗的原理分析 |
3.3 试验部分 |
3.3.1 原料 |
3.3.2 试验设备 |
3.3.3 试验方案设计 |
3.3.4 试验流程 |
3.3.5 试验步骤 |
3.3.6 分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 分段焙烧温度的选择 |
3.4.2 挥发温度对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
3.4.3 精矿粒度对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
3.4.4 料层厚度对精矿烧减率和锗挥发率的影响 |
3.4.5 挥发时间对精矿烧减率和锗挥发的影响 |
3.4.6 优选条件试验 |
3.5 本章小结 |
第四章 次亚磷酸钠热还原-真空挥发提取锗实验设计 |
4.1 前言 |
4.2 次亚磷酸钠热还原真空挥发原理分析 |
4.2.1 次亚磷酸钠在锗还原反应中的作用 |
4.2.2 热还原挥发反应过程原理 |
4.2.3 真空挥发原理分析 |
4.2.4 次亚磷酸钠热还原真空挥发过程理论分析 |
4.3 试验部分 |
4.3.1 原料 |
4.3.2 仪器设备和试剂 |
4.3.3 试验方案设计 |
4.3.4 试验步骤 |
4.3.5 分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 正交试验设计 |
4.4.2 正交试验结果 |
4.4.3 正交试验直观分析 |
4.4.4 正交试验的方差分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 次亚磷酸钠热还原-真空挥发富集提取锗研究 |
5.1 前言 |
5.2 试验部分 |
5.2.1 焙烧挥发温度对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
5.2.2 次亚磷酸钠对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
5.2.3 真空度对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
5.2.4 精矿粒度对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
5.2.5 料层厚度对精矿烧减率及锗挥发率的影响 |
5.2.6 焙烧还原挥发时间对精矿烧减率和锗挥发率的影响 |
5.2.7 不同来源的低品位锗精矿采用本工艺优化条件试验结果 |
5.3 产出的锗精矿质量分析 |
5.4 热还原真空挥发富集回收锗工艺与常压高温焙烧分段富集锗工艺比较 |
5.5 热还原真空挥发富集锗工艺与硫酸浸出-丹宁沉淀-盐酸蒸馏分离回收锗工艺比较 |
5.6 本章小结 |
第六章 碱氧化预处理蒸馏分离回收还原精矿中锗的研究 |
6.1 前言 |
6.2 试验部分 |
6.2.1 原料 |
6.2.2 试验设备 |
6.2.3 方法原理 |
6.2.4 试验方案设计 |
6.2.5 工艺流程 |
6.2.6 试验步骤 |
6.2.7 分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 氢氧化钠用量对锗回收率的影响 |
6.3.2 过氧化氢用量对锗回收率的影响 |
6.3.3 预处理时间对锗回收率的影响 |
6.3.4 工业盐酸用量对对锗回收率的影响 |
6.3.5 不同含锗量锗精矿的处理情况 |
6.3.6 优化条件试验 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 提出了次亚磷酸钠热还原挥发提取低品位锗矿中锗的新方法 |
7.1.2 进行了常压高温分段焙烧挥发富集回收低品位锗精矿中锗的研究 |
7.1.3 研究开发了次亚磷酸钠热还原真空挥发富集回收锗的新方法 |
7.1.4 研究开发了“碱氧化预处理-盐酸蒸馏分离回收还原精矿中锗”的新工艺 |
7.2 特色与创新 |
7.2.1 方法创新 |
7.2.2 工艺创新 |
7.2.3 理论创新 |
7.3 应用情况 |
7.4 展望 |
参考文献 |
附录A 本论文主要创新点 |
附录B 作者在攻读博士学位期间发表的论文和参编的专着 |
附录C 作者在攻读博士学位期间负责和参与研究项目 |
附录D 作者在攻读博士学位期间专利申请和授权情况 |
附录E 作者在攻读博士学位期间参与国家标准制(修)定情况 |
附录F 作者在攻读博士学位期间获得的奖励及荣誉 |
附录G 作者在攻读博士学位期间获得的资格证书 |
致谢 |
(3)从湿法炼锌系统中富集回收锗的新工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 锗的性质及应用 |
1.2.1 锗的物理性质 |
1.2.2 锗的化学性质 |
1.2.3 锗的应用 |
1.3 锗的资源分布及特点 |
1.3.1 锗的赋存状态 |
1.3.2 锗的丰度及主要矿物 |
1.3.3 锗的矿藏资源及分布 |
1.3.4 锗的再生资源 |
1.4 从含锗物料中回收锗的方法 |
1.4.1 从湿法炼锌系统中回收锗 |
1.4.2 从含锗褐煤中回收锗 |
1.4.3 从其他含锗原料中回收锗 |
1.5 存在问题与课题提出 |
1.5.1 存在问题 |
1.5.2 课题提出 |
1.5.3 课题研究的内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验原料、试剂与仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.3 主要试剂 |
2.1.4 主要仪器 |
2.2 实验过程和方法 |
2.2.1 萃取分离实验 |
2.2.2 中和沉淀法富集锗实验 |
2.2.3 铁粉还原法富集锗实验 |
2.2.4 铁粉还原法富集锗扩大试验 |
2.3 分析方法与数据处理 |
2.3.1 分析与表征 |
2.3.2 实验数据处理 |
第三章 方案选择 |
3.1 G8315萃取回收锗探索实验 |
3.2 方案制定 |
第四章 中和沉淀法富集锗的理论及工艺研究 |
4.1 中和沉淀法的原理 |
4.2 中和沉淀法富集锗的单因素实验 |
4.2.1 反应时间的影响 |
4.2.2 反应温度的影响 |
4.2.3 反应终点pH值的影响 |
4.2.4 溶液中铁锗质量比的影响 |
4.2.5 最佳实验条件 |
4.2.6 沉降性能的考察 |
4.3 中和渣处理工艺 |
4.3.1 中和渣的性质及主要成分 |
4.3.2 中和渣处理工艺选择 |
4.3.3 中和渣预处理 |
4.4 本章小结 |
第五章 铁粉还原法富集锗的理论及工艺研究 |
5.1 热力学计算 |
5.2 铁粉还原沉矾上清液时锗的行为 |
5.2.1 锗在还原过程中产物的存在形态 |
5.2.2 铁粉还原锗的热力学分析 |
5.2.3 GeH_4产生的可能性 |
5.2.4 砷化氢的生成与危害 |
5.2.5 其他主要反应 |
5.2.6 铁粉理论消耗量 |
5.3 铁粉还原锗的条件实验 |
5.3.1 时间对金属还原率的影响 |
5.3.2 溶液pH值随时间的变化 |
5.3.3 温度对金属还原率的影响 |
5.3.4 搅拌强度的影响 |
5.3.5 反应起始pH的影响 |
5.3.6 还原剂加入量的影响 |
5.3.7 最佳实验条件 |
5.4 还原渣处理工艺 |
5.4.1 还原渣的性质及主要成分 |
5.4.2 还原渣预处理 |
5.5 扩大试验 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录 攻读硕士期间主要研究成果 |
四、降低锗精矿含硫 提高锗品位的措施研究(论文参考文献)
- [1]提高锗精矿质量研究[J]. 杨贵生. 有色金属(冶炼部分), 2019(04)
- [2]热还原—真空挥发富集提取锗研究[D]. 普世坤. 上海大学, 2016(02)
- [3]从湿法炼锌系统中富集回收锗的新工艺研究[D]. 周兆安. 中南大学, 2012(02)
- [4]降低锗精矿含铁提高锗品位研究[J]. 李吉莲. 云南冶金, 2009(S1)
- [5]降低锗精矿含硫 提高锗品位的措施研究[J]. 黄艳芬,谢富华. 云南冶金, 2002(S1)