摘要 | 第5-7页 |
Abstract | 第7-9页 |
1 绪论 | 第16-30页 |
1.1 研究背景 | 第16-17页 |
1.2 钒资源概述 | 第17-21页 |
1.2.1 钒的应用 | 第18-20页 |
1.2.2 提钒原料来源 | 第20-21页 |
1.2.2.1 天然钒矿资源 | 第20页 |
1.2.2.2 二次提钒原料 | 第20-21页 |
1.3 现有钒渣提钒工艺 | 第21-25页 |
1.3.1 焙烧法 | 第22-23页 |
1.3.2 酸浸氧化法 | 第23页 |
1.3.3 液相氧化法 | 第23-25页 |
1.4 电化学场/亚熔盐非常规介质耦合强化钒渣处理技术 | 第25-28页 |
1.4.1 亚熔盐非常规介质的概念、特性及应用进展 | 第25页 |
1.4.2 现有亚熔盐法钒渣处理技术 | 第25-26页 |
1.4.3 电化学场/亚熔盐介质耦合强化钒渣处理技术 | 第26-28页 |
1.5 研究内容 | 第28-30页 |
2 电化学场强化的NaOH亚熔盐介质体系中钒渣分解热力学 | 第30-62页 |
2.1 概述 | 第30页 |
2.2 标准状态下反应基础热力学 | 第30-36页 |
2.2.1 前言 | 第30-31页 |
2.2.2 标准状态下反应Gibbs自由能变化及反应焓变的计算 | 第31-33页 |
2.2.3 电化学反应基础热力学 | 第33-36页 |
2.3 电化学场强化NaOH亚熔盐介质体系中钒渣分解热力学 | 第36-60页 |
2.3.1 概述 | 第36页 |
2.3.2 硅质包裹层分解热力学 | 第36-43页 |
2.3.3 尖晶石相分解热力学 | 第43-53页 |
2.3.3.1 直接电化学氧化反应热力学 | 第44-47页 |
2.3.3.2 溶氧氧化反应热力学 | 第47-50页 |
2.3.3.3 活性氧氧化反应热力学 | 第50-53页 |
2.3.4 其他主要组分分解热力学 | 第53-60页 |
2.3.4.1 Al_2O_3分解热力学 | 第53-56页 |
2.3.4.2 MnO分解热力学 | 第56-60页 |
2.4 本章小结 | 第60-62页 |
3 NaOH溶液中钒渣电化学氧化微观机理研究 | 第62-88页 |
3.1 概述 | 第62页 |
3.2 技术原理 | 第62-68页 |
3.2.1 循环伏安法 | 第62-64页 |
3.2.2 计时电流法 | 第64-65页 |
3.2.3 紫外-可见分光光度法 | 第65-66页 |
3.2.4 活性氧荧光探针检测法 | 第66-68页 |
3.3 实验部分 | 第68-74页 |
3.3.1 实验试剂及装置 | 第68-69页 |
3.3.2 氧化铬修饰的碳糊电极制备 | 第69页 |
3.3.3 表征方法建立 | 第69-73页 |
3.3.3.1 Cr(Ⅵ)表征方法建立 | 第69-71页 |
3.3.3.2 活性氧表征方法建立 | 第71-73页 |
3.3.4 实验流程 | 第73-74页 |
3.4 碳糊电极循环伏安扫描及结果讨论 | 第74-86页 |
3.4.1 Cr_2O_3直接电化学氧化研究 | 第75-82页 |
3.4.2 Cr_2O_3间接电化学氧化研究 | 第82-86页 |
3.4.2.1 高电势条件下NaOH溶液中氢氧根阳极析氧研究 | 第83-84页 |
3.4.2.2 NaOH溶液中Cr_2O_3间接电化学氧化研究 | 第84-86页 |
3.5 本章小结 | 第86-88页 |
4 高浓NaOH溶液中钒渣电化学氧化宏观过程研究 | 第88-108页 |
4.1 概述 | 第88页 |
4.2 实验部分 | 第88-90页 |
4.2.1 实验原料 | 第88-89页 |
4.2.2 实验装置 | 第89-90页 |
4.3 NaOH溶液中钒渣电化学氧化溶出行为研究 | 第90-103页 |
4.3.1 概述 | 第90-91页 |
4.3.2 电极选择 | 第91-96页 |
4.3.2.1 电极材质选择 | 第91-95页 |
4.3.2.2 电极形态选择 | 第95-96页 |
4.3.3 低温高浓NaOH溶液中钒渣电化学氧化过程研究 | 第96-98页 |
4.3.4 高温高浓NaOH溶液中钒渣电化学氧化行为研究 | 第98-103页 |
4.3.4.1 钒渣介质溶氧氧化过程研究 | 第98-99页 |
4.3.4.2 钒渣直接电化学氧化过程研究 | 第99-101页 |
4.3.4.3 钒渣间接电化学氧化行为研究 | 第101页 |
4.3.4.4 各种氧化作用所占配比 | 第101-103页 |
4.4 高温高浓NaOH溶液中钒渣电化学分解过程矿物解析 | 第103-107页 |
4.5 本章小结 | 第107-108页 |
5 NaOH亚熔盐介质中电化学场强化钒渣分解工艺研究 | 第108-138页 |
5.1 概述 | 第108页 |
5.2 实验部分 | 第108-113页 |
5.2.1 实验原料及装置 | 第108-110页 |
5.2.1.1 实验原料 | 第108页 |
5.2.1.2 实验装置 | 第108-110页 |
5.2.2 实验流程 | 第110-111页 |
5.2.3 结果分析 | 第111-113页 |
5.2.3.1 元素分析 | 第111-112页 |
5.2.3.2 物相分析 | 第112页 |
5.2.3.3 形貌分析 | 第112-113页 |
5.3 正交实验 | 第113-116页 |
5.3.1 概述 | 第113页 |
5.3.2 钒溶出正交分析 | 第113-115页 |
5.3.3 铬溶出正交分析 | 第115页 |
5.3.4 正交实验小结 | 第115-116页 |
5.4 各因素对钒渣电化学分解的影响 | 第116-123页 |
5.4.1 碱浓度影响 | 第116-117页 |
5.4.2 温度影响 | 第117-118页 |
5.4.3 液固比影响 | 第118-119页 |
5.4.4 槽电流密度影响 | 第119-120页 |
5.4.5 搅拌速率影响 | 第120页 |
5.4.6 矿物粒度影响 | 第120-121页 |
5.4.7 单因素实验小结 | 第121-123页 |
5.5 高温高浓NaOH溶液中钒渣电化学分解宏观动力学 | 第123-130页 |
5.5.1 钒渣电化学分解理论模型推导 | 第123-124页 |
5.5.2 钒渣电化学分解宏观动力学 | 第124-130页 |
5.5.2.1 钒溶出过程动力学 | 第124-128页 |
5.5.2.2 铬溶出过程动力学 | 第128-130页 |
5.5.3 宏观动力学分析小结 | 第130页 |
5.6 工艺优化及放大 | 第130-137页 |
5.6.1 工艺初步评价 | 第130-131页 |
5.6.2 工艺优化升级 | 第131-135页 |
5.6.3 工艺初步放大 | 第135-137页 |
5.7 本章小结 | 第137-138页 |
6 钒渣电解工艺流程模拟及评价 | 第138-166页 |
6.1 概述 | 第138页 |
6.2 电化学强化NaOH亚熔盐法钒渣分解整体工艺研究 | 第138-142页 |
6.2.1 原则工艺流程图 | 第138-139页 |
6.2.2 关键操作模块介绍 | 第139-142页 |
6.2.2.1 混料环节 | 第139页 |
6.2.2.2 预氧化-电解环节 | 第139-140页 |
6.2.2.3 稀释、分离及脱硅环节 | 第140-141页 |
6.2.2.4 结晶环节 | 第141页 |
6.2.2.5 钙化阶段 | 第141-142页 |
6.3 电化学场强化钠系亚熔盐法钒渣氧化分解过程模拟 | 第142-153页 |
6.3.1 概述 | 第142-143页 |
6.3.2 钒渣电解流程建立 | 第143-148页 |
6.3.2.1 组分 | 第144-145页 |
6.3.2.2 物流 | 第145页 |
6.3.2.3 单元操作 | 第145-147页 |
6.3.2.4 控制单元 | 第147-148页 |
6.3.3 钒渣电解流程模拟结果分析 | 第148-153页 |
6.3.3.1 物料衡算 | 第148-151页 |
6.3.3.2 能量衡算 | 第151-153页 |
6.4 NaOH溶液中电化学分解钒渣工艺清洁生产评价 | 第153-165页 |
6.4.1 概述 | 第153-154页 |
6.4.2 NaOH溶液中电化学氧化钒渣工艺清洁生产评价指标体系建立 | 第154-156页 |
6.4.3 指标解释及计算 | 第156-161页 |
6.4.3.1 资源能源消耗指标 | 第156-157页 |
6.4.3.2 生产技术特征指标 | 第157-159页 |
6.4.3.3 污染物指标 | 第159-160页 |
6.4.3.4 资源综合利用指标 | 第160-161页 |
6.4.3.5 产品特征指标 | 第161页 |
6.4.4 权重值及基准值确定 | 第161-163页 |
6.4.5 清洁生产综合评价 | 第163-165页 |
6.4.5.1 定量指标考核方法 | 第163-164页 |
6.4.5.2 定性指标考核方法 | 第164页 |
6.4.5.3 工艺清洁生产整体评价 | 第164-165页 |
6.5 本章小结 | 第165-166页 |
7 结论与展望 | 第166-168页 |
7.1 结论 | 第166-167页 |
7.2 展望 | 第167-168页 |
符号表 | 第168-170页 |
参考文献 | 第170-178页 |
个人简历及成果列表 | 第178-182页 |
致谢 | 第182页 |