泡沫提取技术(上)

目录 前言 (一)理论基础篇 第0章 绪论 3 0.1 泡沫提取的提出和发展 3 0.1.1 离子浮选 4 0.1.2 沉淀浮选 6 0.1.3 吸附胶体浮选和吸附颗粒浮选 8 0.2 泡沫提取在资源与环境领域的研究意义 10 0.2.1 选冶过程溶液中关键金属的提取富集应用 10 0.2.2 冶金化工过程水体污染物的提取与环境治理应用 10 0.2.3 材料化工原材料产品纯化与除杂 10 第1章 冶金资源加工离子溶液化学 11 1.1 碱金属和碱土金属溶液化学 11 1.1.1 碱金属 11 1.1.2 碱土金属 14 1.2 过渡金属溶液化学 16 1.2.1 钒 16 1.2.2 铜 19 1.2.3 钛 20 1.2.4 铁 21 1.2.5 铝 23 1.2.6 锌和铅 24 1.3 稀有金属溶液化学 26 1.3.1 钨 26 1.3.2 钼 28 1.3.3 铼 29 1.3.4 钽和铌 30 1.3.5 铍 31 1.3.6 锆和铪 33 1.4 有机药剂溶液化学 34 1.4.1 选冶药剂溶液化学 35 1.4.2 化学试剂溶液化学 37 第2章 泡沫提取药剂的基本作用 41 2.1 表面活性作用 41 2.1.1 基本概念 41 2.1.2 表面活性剂 43 2.2 混凝絮凝作用 48 2.2.1 无机混凝剂 49 2.2.2 有机絮凝剂 54 2.3 新型药剂在泡沫提取中的作用 61 2.3.1 Fe3+基絮凝剂的作用 61 2.3.2 阳离子表面活性剂的作用 62 2.3.3 不同药剂间的作用方式探讨 64 2.4 新型泡沫提取药剂的分子设计 66 2.4.1 矿源腐植酸基药剂的分子设计 66 2.4.2 新型药剂的性质、性能及应用前景 72 第3章 泡沫提取过程中胶体与聚集 75 3.1 胶体及相互作用 75 3.1.1 基本概念 75 3.1.2 范德瓦耳斯作用 77 3.1.3 双电层作用 83 3.2 颗粒碰撞及聚集 95 3.2.1 碰撞效率 95 3.2.2 碰撞机制 96 3.3 聚集体特性与表征 107 3.3.1 聚集体的基本特性 107 3.3.2 聚集体的分形维数 107 3.3.3 聚集体的碰撞率 113 3.3.4 聚集体的密度 114 3.3.5 聚集体的强度 116 第4章 泡沫提取气泡的制造与作用 122 4.1 气泡泡沫简介 122 4.2 气泡产生原理 124 4.3 气泡制造方法 128 4.3.1 空化法 128 4.3.2 气液膜分散法 132 4.3.3 电解法 134 4.3.4 微流控法 136 4.4 气泡的性质与表征 141 4.4.1 尺度和浓度 141 4.4.2 上升速度 144 4.4.3 传质效率 146 4.4.4 液膜排液 148 4.4.5 稳定特性 151 4.5 气泡泡沫作用 152 4.5.1 气泡与颗粒间的作用 153 4.5.2 气泡泡沫的传质传输作用 162 4.6 基于气泡泡沫作用的反应器 169 4.6.1 传统浮选机 169 4.6.2 传统浮选柱 175 4.6.3 传统气浮反应器 178 4.6.4 新型泡沫提取反应器 181 4.7 气泡泡沫的应用前景 184 (二)关键技术篇 第5章 铜铅锌资源选冶溶液中金属阳离子的泡沫提取技术 191 5.1 引言 191 5.2 溶液中Cu(Ⅱ)的泡沫提取 191 5.2.1 Cu(Ⅱ)螯合沉淀过程 193 5.2.2 Cu(Ⅱ)沉淀产物的浮选分离过程 197 5.2.3 基于响应*面法的Cu(Ⅱ)沉淀浮选工艺优化 202 5.3 溶液中Zn(Ⅱ)的泡沫提取 213 5.3.1 Zn(Ⅱ)螯合沉淀过程 214 5.3.2 Zn(Ⅱ)沉淀絮体聚集生长调控 218 5.3.3 Zn(Ⅱ)沉淀产物的浮选分离过程 225 5.3.4 基于响应*面法的Zn(Ⅱ)沉淀浮选工艺优化 230 5.4 溶液中Pb(Ⅱ)的泡沫提取 242 5.4.1 Pb(Ⅱ)螯合沉淀过程 242 5.4.2 Pb(Ⅱ)沉淀絮体聚集生长调控 245 5.4.3 Pb(Ⅱ)沉淀产物的浮选分离过程 249 5.4.4 基于响应*面法的Pb(Ⅱ)沉淀浮选工艺优化 253 5.5 溶液中Fe(Ⅲ)的泡沫提取 263 5.5.1 Fe(Ⅲ)螯合沉淀过程 263 5.5.2 Fe(Ⅲ)沉淀产物的浮选分离过程 266 5.5.3 基于响应*面法的Fe(Ⅲ)沉淀浮选工艺优化 269 5.6 副产污泥的资源化与材料化利用 274 5.6.1 浮选污泥制备铁酸铜材料 274 5.6.2 铁酸铜材料的电化学性能 279 5.6.3 表面活性剂对铁酸铜材料的影响 282 5.6.4 焙烧温度对铁酸铜材料的影响 288 5.7 本章小结 294 第6章 钼铼资源选冶溶液中金属阴离子基团的泡沫提取技术 295 6.1 引言 295 6.2 基于钼酸根化学沉淀-铼酸根沉淀浮选的钼铼泡沫提取技术 295 6.2.1 钼酸根的选择性沉淀 297 6.2.2 铼酸根的定向沉淀转化 300 6.2.3 铼沉淀产物的浮选回收 302 6.2.4 钼铼酸根的选择性分离机理 306 6.2.5 铼浮选产物的纯化路线 307 6.3 基于先铼后钼分步分离的铼钼泡沫提取技术 309 6.3.1 铼酸根的选择性沉淀浮选 310 6.3.2 残余液中钼酸根沉淀浮选行为 314 6.3.3 浮选钼沉淀产物的表征 317 6.3.4 钼铼酸根的泡沫提取机理 321 6.4 本章小结 322 第7章 钨锌资源加工溶液中有机药剂的直接泡沫提取技术 323 7.1 引言 323 7.2 溶液中苯甲羟肟酸捕收剂的直接泡沫提取 324 7.2.1 溶液中苯甲羟肟酸的性质 324 7.2.2 苯甲羟肟酸的螯合转化 326 7.2.3 螯合沉淀产物的泡沫浮选 330 7.2.4 苯甲羟肟酸泡沫提取过程的机理 333 7.3 溶液中偶氮抑制剂的直接泡沫提取 335 7.3.1 溶液中偶氮抑制剂的性质 335 7.3.2 偶氮药剂的螯合沉淀过程 337 7.3.3 偶氮药剂沉淀产物的表征 343 7.3.4 偶氮药剂沉淀产物的泡沫提取工艺 348 7.4 本章小结 358 第8章 钼铝资源加工溶液中有机药剂的微电解-泡沫提取技术 359 8.1 引言 359 8.2 微电解基本原理及作用 359 8.2.1 基本原理 359 8.2.2 主要作用 360 8.3 新型微电解填料的制备及表征 362 8.3.1 二元铁碳微电解填料的制备与表征 362 8.3.2 三元微电解填料的制备与表征 369 8.4 有机药剂的微电解填料降解过程及影响因素 374 8.4.1 降解时间的影响 374 8.4.2 填料用量的影响 375 8.4.3 药剂初始浓度的影响 376 8.4.4 充气流量的影响 376 8.4.5 溶液pH的影响 377 8.4.6 溶液中阴离子的影响 378 8.4.7 填料循环次数的影响 378 8.5 有机药剂的电化学降解机理及路径 379 8.5.1 药剂降解过程的溶液化学 379 8.5.2 药剂降解过程溶液GC-MS 380 8.5.3 药剂降解路径推测 381 8.6 溶液中有机药剂的微电解-泡沫提取技术的原型与评价 382 8.6.1 微电解-泡沫提取技术原型 382 8.6.2 微电解-泡沫提取技术评价 384 8.7 本章小结 385 第9章 复杂资源中关键金属的湿法浸出-泡沫提取技术 386 9.1 引言 386 9.2 赤泥资源中关键金属的湿法浸出-泡沫提取技术 386 9.2.1 赤泥的产生及存在问题 386 9.2.2 赤泥中钛铁铝的湿法浸出 388 9.2.3 酸浸液中钛铁的泡沫提取 392 9.2.4 泡沫提取产物中钛铁还原-水解 403 9.2.5 小结 406 9.3 湿法浸出-泡沫提取技术其他应用探索 407 9.3.1 钒钛磁铁矿的综合利用 407 9.3.2 锌钴冶炼渣的综合利用 408 9.4 本章小结 410 第10章 未来工作及设想 411 参考文献 413