秦吉涛:Mg2+在锰电解体系中的分布及其行为研究论文

秦吉涛:Mg2+在锰电解体系中的分布及其行为研究论文

本文主要研究内容

作者秦吉涛(2019)在《Mg2+在锰电解体系中的分布及其行为研究》一文中研究指出:基于“电解锰系统中杂质离子浓度高于主体金属离子浓度”的行业共性问题,本文开展了Mg在锰电解过程中的平衡分布、Mg2+对锰电解过程、硫酸锰溶液物化性质影响行为的研究。本文以贵州遵义某菱锰矿为研究对象,现行电解锰生产工艺条件为基础,对锰浸出、净化、电解系统进行了深入研究,获得Mg在整个系统中的平衡分布规律;通过控制Mg2+浓度和电解液温度的不同,揭示其对硫酸锰溶液物化性质(粘度、密度、导电率和表面张力等)的影响规律;最后研究Mg2+浓度、硫酸铵浓度、电流密度等对电流效率、阴极板面宏观、微观形貌的影响,掌握电解过程的合理工艺条件。最终量化Mg对电解锰系统的危害程度,为后续Mg2+的去除及电解锰生产提供理论支撑。(1)Mg2+对浸出过程的影响研究。在现行菱锰矿工业生产的最佳工艺浸出条件下,每循环浸出一次,浸出液中Mg2+的浓度就会富集23g/L,反应液中Mg2+循环富集,导致菱锰矿中锰的浸出率下降;当Mg2+浓度从0g/L增加到50g/L时,锰的浸出率将由84.19%降至76.39%,明显低于工业生产锰的浸出率。(2)Mg在电解锰系统中的平衡分布研究。以矿石中的镁为100g计算,在浸出过程有38.19%的Mg进入溶液,61.81%进入浸出渣,在中和除铁以及SDD去除重金属的过程中,均可带走少量的Mg,除铁渣和重金属渣带走锰矿石中的Mg分别为22.45%和0.4%。在电解过程中,阳极液中Mg2+含量约为87.76%,阴极液中Mg含量约为11.87%,电解金属锰片中Mg的含量约为0.08%,阳极渣中Mg的含量约为0.34%。(3)Mg2+对锰电解液的物化性质影响研究。当温度恒定时,随着电解液中Mg2+浓度的增加,不同温度梯度下的硫酸锰电解液的密度、电导率以及粘度逐渐增加,而表面张力逐渐下降。温度恒定时,当锰电解液中Mg2+从10g/L增加至30g/L时,硫酸锰电解液的密度由1.17g/mL增加至1.26g/mL,粘度由1.63mm2/s增加至2.12mm2/s,电导率由294ms/cm增加至382ms/cm,表面张力由87.94N/cm下降至86.71N/cm。(4)Mg2+、硫酸铵浓度、电流密度对电解过程的交互影响规律研究。(1)在研究范围内,随着电解液中Mg2+浓度的增加,锰电解的电流效率呈逐渐下降的趋势;电解液中的(NH4)2SO4浓度和Mg2+浓度恒定时,随着电流密度的逐渐增加,锰的电流效率呈现出先增加后下降的趋势;随着电解液中(NH4)2SO4浓度的增加,锰的电流效率呈现逐渐上升的趋势。(2)电解液中的Mg2+浓度由15g/L增加至35g/L时,锰的电流效率由68.73%下降至62.54%;电流密度由300A·m-2增加到400A·m-2时,锰的电流效率由65.32%上升至66.23%;继续加大电流密度,由400A·m-2增加至500A·m-2时,锰的电流效率由66.23%下降至64.92%。故在电解锰的过程中,合理的电解条件:较低的Mg2+浓度,电流密度为400A·m-2,(NH4)2SO4浓度为100g/L。电解锰的微观结构表征了金属锰片是层层生长堆砌而成,电解条件不同,其金属锰片生长的角度有也有区别,且角度越大锰电解的电流效率越大。

Abstract

ji yu “dian jie meng ji tong zhong za zhi li zi nong du gao yu zhu ti jin shu li zi nong du ”de hang ye gong xing wen ti ,ben wen kai zhan le Mgzai meng dian jie guo cheng zhong de ping heng fen bu 、Mg2+dui meng dian jie guo cheng 、liu suan meng rong ye wu hua xing zhi ying xiang hang wei de yan jiu 。ben wen yi gui zhou zun yi mou ling meng kuang wei yan jiu dui xiang ,xian hang dian jie meng sheng chan gong yi tiao jian wei ji chu ,dui meng jin chu 、jing hua 、dian jie ji tong jin hang le shen ru yan jiu ,huo de Mgzai zheng ge ji tong zhong de ping heng fen bu gui lv ;tong guo kong zhi Mg2+nong du he dian jie ye wen du de bu tong ,jie shi ji dui liu suan meng rong ye wu hua xing zhi (nian du 、mi du 、dao dian lv he biao mian zhang li deng )de ying xiang gui lv ;zui hou yan jiu Mg2+nong du 、liu suan an nong du 、dian liu mi du deng dui dian liu xiao lv 、yin ji ban mian hong guan 、wei guan xing mao de ying xiang ,zhang wo dian jie guo cheng de ge li gong yi tiao jian 。zui zhong liang hua Mgdui dian jie meng ji tong de wei hai cheng du ,wei hou xu Mg2+de qu chu ji dian jie meng sheng chan di gong li lun zhi cheng 。(1)Mg2+dui jin chu guo cheng de ying xiang yan jiu 。zai xian hang ling meng kuang gong ye sheng chan de zui jia gong yi jin chu tiao jian xia ,mei xun huan jin chu yi ci ,jin chu ye zhong Mg2+de nong du jiu hui fu ji 23g/L,fan ying ye zhong Mg2+xun huan fu ji ,dao zhi ling meng kuang zhong meng de jin chu lv xia jiang ;dang Mg2+nong du cong 0g/Lzeng jia dao 50g/Lshi ,meng de jin chu lv jiang you 84.19%jiang zhi 76.39%,ming xian di yu gong ye sheng chan meng de jin chu lv 。(2)Mgzai dian jie meng ji tong zhong de ping heng fen bu yan jiu 。yi kuang dan zhong de mei wei 100gji suan ,zai jin chu guo cheng you 38.19%de Mgjin ru rong ye ,61.81%jin ru jin chu zha ,zai zhong he chu tie yi ji SDDqu chu chong jin shu de guo cheng zhong ,jun ke dai zou shao liang de Mg,chu tie zha he chong jin shu zha dai zou meng kuang dan zhong de Mgfen bie wei 22.45%he 0.4%。zai dian jie guo cheng zhong ,yang ji ye zhong Mg2+han liang yao wei 87.76%,yin ji ye zhong Mghan liang yao wei 11.87%,dian jie jin shu meng pian zhong Mgde han liang yao wei 0.08%,yang ji zha zhong Mgde han liang yao wei 0.34%。(3)Mg2+dui meng dian jie ye de wu hua xing zhi ying xiang yan jiu 。dang wen du heng ding shi ,sui zhao dian jie ye zhong Mg2+nong du de zeng jia ,bu tong wen du ti du xia de liu suan meng dian jie ye de mi du 、dian dao lv yi ji nian du zhu jian zeng jia ,er biao mian zhang li zhu jian xia jiang 。wen du heng ding shi ,dang meng dian jie ye zhong Mg2+cong 10g/Lzeng jia zhi 30g/Lshi ,liu suan meng dian jie ye de mi du you 1.17g/mLzeng jia zhi 1.26g/mL,nian du you 1.63mm2/szeng jia zhi 2.12mm2/s,dian dao lv you 294ms/cmzeng jia zhi 382ms/cm,biao mian zhang li you 87.94N/cmxia jiang zhi 86.71N/cm。(4)Mg2+、liu suan an nong du 、dian liu mi du dui dian jie guo cheng de jiao hu ying xiang gui lv yan jiu 。(1)zai yan jiu fan wei nei ,sui zhao dian jie ye zhong Mg2+nong du de zeng jia ,meng dian jie de dian liu xiao lv cheng zhu jian xia jiang de qu shi ;dian jie ye zhong de (NH4)2SO4nong du he Mg2+nong du heng ding shi ,sui zhao dian liu mi du de zhu jian zeng jia ,meng de dian liu xiao lv cheng xian chu xian zeng jia hou xia jiang de qu shi ;sui zhao dian jie ye zhong (NH4)2SO4nong du de zeng jia ,meng de dian liu xiao lv cheng xian zhu jian shang sheng de qu shi 。(2)dian jie ye zhong de Mg2+nong du you 15g/Lzeng jia zhi 35g/Lshi ,meng de dian liu xiao lv you 68.73%xia jiang zhi 62.54%;dian liu mi du you 300A·m-2zeng jia dao 400A·m-2shi ,meng de dian liu xiao lv you 65.32%shang sheng zhi 66.23%;ji xu jia da dian liu mi du ,you 400A·m-2zeng jia zhi 500A·m-2shi ,meng de dian liu xiao lv you 66.23%xia jiang zhi 64.92%。gu zai dian jie meng de guo cheng zhong ,ge li de dian jie tiao jian :jiao di de Mg2+nong du ,dian liu mi du wei 400A·m-2,(NH4)2SO4nong du wei 100g/L。dian jie meng de wei guan jie gou biao zheng le jin shu meng pian shi ceng ceng sheng chang dui qi er cheng ,dian jie tiao jian bu tong ,ji jin shu meng pian sheng chang de jiao du you ye you ou bie ,ju jiao du yue da meng dian jie de dian liu xiao lv yue da 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自贵州大学的秦吉涛,发表于刊物贵州大学2019-07-16论文,是一篇关于菱锰矿论文,平衡分布论文,电解论文,物化性质论文,贵州大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自贵州大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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