盐湖卤水净化除杂工艺研究

论文摘要

近年来随着对盐湖的不断开发利用以及生产规模的不断扩大,使得我国盐湖面临很多困境。以世界开发最早的运城盐湖和我国最大的青海盐湖为例,首先大量的复杂有机物不断地富集在运城盐湖卤水中,不仅使卤水具有浓厚的颜色,而且增加了卤水的粘度,色度的增大会影响从卤水中提取的化工产品的纯度和质量。其次由于青海盐湖长期以来的不平衡开采,使原料品位不断下降,钙、镁、钠等杂质离子持续增加,原料粗钾中硫酸钙含量高达6%,浪费了大量的卤水资源。本文主要研究了运城盐湖卤水的成色原因,采用活性碳吸附,D101大孔树脂吸附与双氧水氧化脱色,以及青海盐湖卤水钙杂质的存在形式,采用羧甲基纤维素与SL除钙剂对钙杂质进行去除。通过色谱与紫外扫描等分析研究认为卤水色度主要是由分子量大结构复杂的有机物造成的,无机离子对色度贡献很小,同时采用三种工艺对色度进行去除,其最佳工艺条件分别为;颗粒活性炭对卤水较合理的脱色工艺为,6g炭/50mL卤水,pH=2,在90℃下吸附9h,此条件下脱色率达到70%;D101树脂对卤水净化脱色较合理的工艺条件为,10mL树脂/100mL卤水,pH=2,在60℃下吸附约10h左右,此工艺对卤水脱色率约60%;H2O2氧化脱色的最佳工艺条件为,pH=2,H2O2加入量为3%（W/W）,在40℃下氧化100min,脱色率在60%左右。通过氧化与吸附工艺组合后,卤水脱色率达84%,可以满足生产需要。青海盐湖主要采用晶间卤水为原料,经盐田处理,制取光卤石,其中的钙杂质主要以钙离子形式存在,同时存在少量的CaSO4。Ca2+小于1.5%时对KCl回收率有促进作用,大于1.5%后可与KCl竞争,消耗捕收剂降低KCl回收率。CaSO4则严重影响着KCl产品的质量,降低产品纯度,在浮选过程中,也会同KCI竞争捕收剂,影响KCl回收率。实验中使用羧甲基纤维素与SL除钙剂对CaSO4影响进行消除,其最佳工艺条件为:气流量为40mL/min,搅拌转速为100r/min,捕收剂加入量为0.0005妙gKCl,两种除钙剂均为加入量为0.01妙gCaSO4,浮选2min,在先加除钙剂后加捕收剂的情况下,KCl回收率由85%上升到90%左右。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究目的和意义
• 第二章 文献综述
• 2.1 卤水脱色方法综述
• 2.1.1 电解法
• 2.1.2 混凝法
• 2.1.3 膜法
• 2.1.4 吸附法
• 2.1.5 化学与生物氧化法
• 2.2 卤水除钙方法综述
• 2.2.1 化学法除钙
• 2.2.2 物理法除钙
• 2.2.3 除钙的要求
• 2.2.4 除钙体系
• 2.3 卤水净化除杂的主要研究思路
• 2.4 研究内容
• 第三章 盐湖卤水成色分析
• 3.1 卤水成色原因及卤水有机物分子量分级分布
• 3.1.1 卤水全分析
• 3.1.2 卤水成色物质的确定
• 3.1.3 卤水紫外扫描
• 3.1.4 卤水有机物表观分子量分级表征
• 3.1.5 卤水性质分析
• 3.2 色度的测定
• 3.2.1 实验原理
• 3.2.2 仪器与试剂
• 3.2.3 测定步骤
• 3.2.4 实验结果
• 3.3 本章小结
• 第四章 盐湖卤水的脱色研究
• 4.1 颗粒活性炭用于盐湖卤水净化脱色的研究
• 4.1.1 实验仪器与材料
• 4.1.2 吸附原理
• 4.1.3 实验步骤
• 4.1.4 数据处理与讨论
• 4.2 大孔吸附树脂对盐湖卤水的净化脱色研究
• 4.2.1 实验仪器与材料
• 4.2.2 实验步骤
• 4.2.3 数据处理与讨论
• 2O₂氧化净化脱色盐湖卤水的研究'>4.3 H₂O₂氧化净化脱色盐湖卤水的研究
• 4.3.1 实验仪器与材料
• 4.3.2 实验步骤
• 4.3.3 数据处理与讨论
• 4.4 氧化-吸附净化脱色盐湖卤水的研究
• 4.4.1 实验仪器与材料
• 4.4.2 实验步骤
• 4.4.3 数据处理与讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 盐湖卤水的除钙研究
• 5.1 钙杂质对KCl回收率及纯度的影响
• 5.1.1 实验仪器与材料
• 5.1.2 实验步骤
• 5.1.3 数据处理与讨论
• 5.2 不同除钙剂的浮选实验研究
• 5.2.1 实验仪器与材料
• 5.2.2 实验步骤
• 5.2.3 数据处理与讨论
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 硕士研究生期间发表论文及专利
• 致谢
• 个人简况及联系方式