生物氧化提金液中有价元素铁的回收利用研究

论文摘要

黄金工业快速发展,易处理金矿资源已面临危机,我国有勘探结果的难处理金矿资源已达到总金矿资源30%以上,这类矿产资源的开发利用是我国黄金行业迫在眉睫的重要任务。生物氧化提金技术是难处理金矿资源开发利用的有效工艺,但此工艺过程中产生大量酸性含砷废液。目前,国内外主要采用石灰-铁盐法对其进行无害化处理,废液中砷生成较稳定的FeAsO4沉淀从溶液中除去。这类砷铁渣多采用掩埋处理,不仅存在二次污染的危险,还使得有价元素白白扔掉。研究酸性含砷生物氧化液的无害化、资源化处理,具有重要的理论和实际意义。本论文以磷酸氢二铵为沉淀剂,通过选择性沉淀,以磷酸铁的形式回收冶金废水中的铁。主要考察了温度、搅拌速度、pH值等工艺参数对铁回收率及砷、铁分离效果的影响；在单因素实验基础上,通过三因子三水平正交试验优化得到砷、铁分离的优化工艺条件：pH值2.0,反应温度45℃,搅拌速度500rpm此工艺条件下,铁回收率为99.83%,液相中砷的存留率98.64%,实现了有价元素铁的回收及砷、铁的有效分离。论文以实验得到的FePO4为原料,进行LiFePO4/C复合材料的制备研究,考察了恒温温度、恒温时间、葡萄糖加入量等工艺参数对材料电化学性能的影响。确定了制备LiFePO4/VC复合材料合适的工艺条件为：葡萄糖加入量8%、焙烧温度750℃、焙烧时间10h此条件下制备的正极材料0.1C倍率首次放电比容量达到113mAhg-1,具有良好的循环性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 砷及砷化合物
• 1.2 含砷废液的来源
• 1.3 含砷废液的处理方法
• 1.3.1 物化法
• 1.3.2 微生物法
• 1.3.3 化学法
• 1.4 生物氧化提金废液的来源及处理
• 1.5 磷酸铁及其用途
• 1.5.1 磷酸铁用作纳米电缆材料
• 1.5.2 磷酸铁作催化剂
• 1.5.3 磷酸铁用于陶瓷业
• 1.5.4 磷酸铁在锂离子电池业的应用
• 1.6 锂离子电池正极材料
• 1.6.1 橄榄石结构LiFePO4
• 4的制备方法'>1.6.2 LiFePO₄的制备方法
• 1.7 本论文的目的、意义和研究内容
• 第2章 铁、砷分离,回收铁的实验研究
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验内容
• 2.2.1 原料、药品与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 实验内容
• 2.2.4 分析方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 温度对铁回收率及液相中砷的存留率的影响
• 2.3.2 搅拌速度对铁回收率及液相中砷的存留率的影响
• 2.3.3 pH值对铁回收率及液相中砷的存留率的影响
• 2.3.4 工艺条件优化
• 2.4 本章小结
• 4制备LiFePO₄/C的试验研究'>第3章 FePO₄制备LiFePO₄/C的试验研究
• 3.1 引言
• 4/C复合材料制备'>3.2 LiFePO₄/C复合材料制备
• 3.2.1 实验原料与设备
• 3.2.2 实验内容
• 3.2.3 电化学性能测试
• 3.3 结果与讨论
• 4/C复合材料性能的影响'>3.3.1 恒温温度对LiFePO₄/C复合材料性能的影响
• 4/C复合材料性能的影响'>3.3.2 恒温时间对LiFePO₄/C复合材料性能的影响
• 4/C复合材料性能的影响'>3.3.3 葡萄糖加入量对LiFePO₄/C复合材料性能的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢