泡沫浮选萃取法分离回收废水中铜锌的研究

摘要

本文在自制的内循环玻璃浮选柱中对模拟铜锌离子体系废水进行了泡沫浮选萃取实验研究。以石油工业副产品环烷酸，经氨水皂化后，溶于磺化煤油作为泡沫浮选萃取剂，分别采用简单因素比较法和正交实验法对铜锌离子体系废水泡沫浮选萃取分离过程中的主要影响因素如废水pH值、萃取剂环烷酸浓度、浮选时间、气体流量、O/W比值以及浮选方式等对分离效果的影响进行了研究，得到了铜锌分离的优化工艺条件。 在简单因素比较法实验中，分别对铜锌单一离子和混合离子体系废水进行了泡沫浮选萃取实验研究。实验结果为，铜锌泡沫浮选萃取分离的顺序为先铜后锌，即在较低的pH值条件下，铜优先被浮选萃取，铜的去除率超过95％，而锌只有10％左右，铜锌选择性分离效果较好。实验初步确定了泡沫浮选萃取分离铜锌的最佳工艺条件为：废水pH值=2.7，浮选时间=7min，气体流量=80L·h-1，环烷酸浓度=0.2mol·L-1，O/W=1∶3。 正交实验在简单因素比较法实验基础上进行，采用L16(45)正交实验表，选取浮选萃取剂浓度、pH值、O/W、浮选时间、气流流量5个因素，每个因素都考察4个水平，并对实验结果进行极差分析和方差分析。结果表明，泡沫浮选萃取正交实验结果与简单因素实验法基本一致，对于铜的去除率，各影响因素的显著性顺序为pH值、环烷酸浓度、气体流量、浮选时间和O/W相比；而对于锌的去除率，各影响因素的显著性为pH值、O/W相比、环烷酸浓度、气体流量，浮选时间。正交实验表明废水pH值是影响泡沫浮选萃取过程的决定性因素，并且进一步优化了铜锌分离工艺条件。 根据铜锌分离的实验结果，本文提出了两种分离回收废水中铜锌的工艺流程，即泡沫浮选萃取+中和沉淀法以及两段泡沫浮选萃取法，并分别对两种工艺流程进行了比较，确定采用两段泡沫浮选萃取法进行回收。第一阶段在对应铜的最佳泡沫浮选萃取分离的pH值条件下，从溶液中分离出铜，第二阶段升高残余溶液的pH值至锌的最佳泡沫浮选萃取条件，从溶液中除去锌。并对铜锌有机相和泡沫相合并后的富集液分别进行了反萃、浓缩、结晶等处理过程，最后制得了硫酸铜和硫酸锌的工业纯产品。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

第二章基础理论

第三章泡沫浮选萃取实验研究

第四章泡沫浮选萃取正交实验

第五章铜锌离子回收工艺流程

第六章结论与展望

参考文献

作者攻读学位期间公开发表的论文

致谢