论文题目: 锡阳极泥制取纯(NH4)2SnCl6、Sb4O5Cl2及纳米ATO的新工艺和理论研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 有色金属冶金
作者: 杨建广
导师: 唐谟堂
关键词: 锡阳极泥,热力学分析,配合共沉淀
文献来源: 中南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文针对锡、锑二次资源——电解锡阳极泥的原料特点,提出了一种全新的湿法精细冶金方法,该方法可实现二次资源的综合回收及高价值利用。在总结分析现有文献资料的基础上,对相关理论和工艺进行了深入研究,得出了有意义的结果。 首先根据同时平衡原理和电中性原理分别对Sn(Ⅳ)-NH4+-Cl--H2O体系和Sn(Ⅳ)-Sb(Ⅲ)-NH3-NH4Cl-H2O体系进行了热力学分析,并用电算指数方程法对这两个体系进行了热力学计算,绘制了体系的热力学关系图,在前一体系中,溶液中[Sn4+]T在pH=0.8时存在最大值。在pH<0.8时,由于体系中生成(NH4)2SnCl 6固体沉淀而使[Sn4+]T急剧下降: SnCl14-i+2NH4Cl=(NH4)2SnCl6↓+(i-4)Cl-在总铵浓度为3.0~4.0mol·L-1范围内时,对[Sn4+]T的影响不显著,只是pH=0.8左右时,稍有影响;随着总氨浓度的提高,[Sn4+]T逐渐减小;总氯浓度与总铵浓度具有对应关系;pH
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 文献评述
1.1 锡的物化性质及常见的锡化工产品
1.1.1 锡的物化性质
1.1.2 常见无机锡化合物及其用途
1.2 锡冶炼研究现状及进展
1.2.1 锡冶炼技术现状
1.2.2 锡冶炼技术及产业的发展方向
1.3 锡中间物料及含锡废料处理综述
1.3.1 常见的含锡二次资源
1.3.2 常见含锡二次资源的湿法处理综述
1.4 透明导电氧化物材料简介
1.4.1 代表性的TCO材料
1.4.2 ATO材料市场简介
1.5 纳米ATO粉体的制备
1.5.1 液相共沉淀法
1.5.2 溶胶-凝胶法
1.5.3 机械混合法
1.6 本研究的目的与意义
第二章 实验原料与工艺流程的研究
2.1 实验原料
2.2 实验流程的确定
2.3 主要研究内容及目的
2.3.1 理论研究
2.3.2 工艺研究
第三章 实验研究基本原理
3.1 锡阳极泥湿法处理原理
3.1.1 氧化酸浸过程
3.1.2 沉锡过程
3.1.3 氯锡酸铵精制过程
3.1.4 还原脱铜过程
3.1.5 水解提锑过程
3.1.6 氯氧锑精制过程
3.2 液相法制备ATO过程中团聚的产生与防止机理
3.2.1 纳米ATO粉体团聚的形成机理
3.2.2 制备纳米ATO时团聚形成的过程
3.2.3 纳米ATO颗粒的防团聚方法
3.2.4 干燥过程防团聚
3.2.5 煅烧过程防团聚
3.2.6 小结
3.3 ATO晶体的生成及长大机理
3.3.1 ATO晶体生成与长大热力学
3.3.2 ATO晶体生成与长大动力学
3.3.3 ATO晶体的生长形态
3.4 ATO前驱体的分散与表面处理
3.4.1 概述
3.4.2 双电层(静电)稳定机理
3.4.3 空间位阻稳定机理
3.4.4 静电位阻稳定机制
3.4.5 竭尽稳定机制
3.5 ATO导电原理
3.6 导电氧化物粉体性能评价
3.6.1 导电粉体晶粒性能的评价
3.6.2 导电微粉表面性能的评价
第四章 实验设计
4.1 试剂
4.2 实验研究方法
4.2.1 高纯氯锡酸铵和高纯氯氧化锑的制备
4.2.2 配合—共沉淀制ATO粉过程
4.2.3 配合—共沉淀法制备ATO超细粒子的工艺要点
4.3 实验装置
4.4 分析与检测试方法
4.4.1 化学分析
4.4.2 原子吸收分析
4.4.3 X射线衍射分析
4.4.4 热分析
4.4.5 电镜分析
4.4.6 ICP-AES检测
4.4.7 粉体电阻值的测量
第五章 (NH_4)_2SnCl_6和ATO制备过程的理论研究
5.1 SnCl_4-NH_4Cl-HCl-H_2O系热力学分析
5.1.1 前言
5.1.2 体系中存在的物种及其热力学平衡
5.1.3 结果与讨论
5.1.4 实验验证
5.1.5 小结
5.2 Sn(Ⅳ)-Sb(Ⅲ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系热力学计算及结果分析
5.2.1 前言
5.2.2 Sn(Ⅳ)-Sb(Ⅲ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系热力学分析
5.2.3 结果讨论
5.2.4 小结
5.3 ATO材料电导率理论上限的计算
5.3.1 替位式杂质对半导体材料导电性的影响机制
5.3.2 锑掺杂二氧化锡的晶体结构
5.3.3 理论电导率的计算
5.3.4 结论
第六章 由锡阳极泥制取高纯(NH_4)_2SnCl_6和Sb_4O_5Cl_2
6.1 引言
6.1.1 氧化酸浸过程
6.1.2 沉锡过程
6.1.3 粗氯锡酸铵的精制实验
6.2 高纯Sb_4O_5Cl_2的制取
6.2.1 沉锡后液的还原沉铜试验
6.2.2 还原沉铜后液制备高纯Sb_4O_5Cl_2试验
6.3 水解液沉锡
6.4 小结
第七章 配合—共沉淀法制备纳米ATO粉工艺研究
7.1 概述
7.2 配合—共沉淀法制备纳米ATO粉条件试验
7.2.1 pH值的影响
7.2.2 共沉淀温度的影响
7.2.3 前驱体洗涤次数对粉体性能的影响
7.2.4 掺杂锑浓度对粉末性能的影响
7.2.5 煅烧温度对粉末粒度相貌和电阻的影响
7.2.6 表面活性剂对粉末粒度与电阻的影响
7.3 综合条件试验
7.4 本章小结
第八章 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
参考文献
致谢
附录1:攻读博士学位期间所发表的论文及完成的项目
发布时间: 2006-03-28
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