2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、針對(duì)我國(guó)錳礦品位低,雜質(zhì)多,處理流程長(zhǎng)等特點(diǎn),本文研究提出一套高效、低成本的低品位氧化錳礦制備電解錳的工藝,并對(duì)工藝過程進(jìn)行優(yōu)化。流程包括采用亞硫酸鈉做電位調(diào)節(jié)劑還原浸出,黃鐵礬法除鐵,硫化鈉凈化除雜一鍋法制備硫酸錳電解液,在MnSO4-(NH4)2SO4-NH3-H2O體系中使用雙膜三室法電解制備電解錳。
   通過浸出基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算,繪制Mn-H2O系、Fe-H2O系和H2O2-H2O系E-pH圖,在25℃,101.32

2、5KPa,[Mn]=1mol/L,[Fe]=1mol/L下,當(dāng)pH<1.61,0.77<E<(1.228-0.1182pH)時(shí),Mn2+和Fe3+共同存在,得出能保證浸出和除鐵的溶液電位調(diào)節(jié)劑有兩類。分別選擇過氧化氫和亞硫酸鈉作為代表進(jìn)行浸出和除鐵實(shí)驗(yàn),優(yōu)化過氧化氫作為電位調(diào)節(jié)劑時(shí)工藝條件:反應(yīng)溫度為90℃,硫酸用量為100g/L,過氧化氫用量為0.5mol/L,浸出反應(yīng)時(shí)間為1.75h。使用氨水調(diào)漿,終點(diǎn)pH值為2.5,沉淀反應(yīng)1.2

3、5h,錳、鐵、硅的浸出率分別為97.8%、0.02%、1.2%。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,Mn2+和Fe3+共同存在區(qū)域變化為:在90℃,101.325KPa,[Mn]=0.4mol/L,[Fe]=0.06mol/L下,當(dāng)pH<1.78,0.858<E<(1.361-0.1477pH)。在修正后數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)亞硫酸鈉作為電位調(diào)節(jié)劑的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化:反應(yīng)溫度為90℃,硫酸用量為110g/L,亞硫酸鈉用量為0.43mol/L,浸

4、出反應(yīng)時(shí)間為1.67h。使用氨水調(diào)漿,終點(diǎn)pH值為2.5,錳、鐵、硅的浸出率分別為98%、0.03%、1.1%。經(jīng)過兩者的用量和反應(yīng)能力最終選擇亞硫酸鈉作為還原劑。對(duì)浸出液的凈化過程進(jìn)行研究,結(jié)果表明在反應(yīng)終點(diǎn)pH=4.5時(shí),除雜效果最好。整合浸出,除鐵和除其他雜質(zhì)金屬離子過程,采用廢電解液為浸出劑,多段浸出,多段逆流洗滌,保證凈化液的錳離子濃度,研究使用一鍋法縮短流程,解決后續(xù)除雜難過濾等問題。
   通過MnSO4-(NH4

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