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1、貴州大學碩士學位論文改性活性炭吸附去除氟硅酸中砷的研究姓名:胡琳申請學位級別:碩士專業(yè):化學工藝指導教師:湯德元20080501貴州人學碩一±:學位論文改性活性炭吸附去除氟磚脧中砷的研究改性活性炭吸附去除氟硅酸中砷的研究摘要氟硅酸是濕法磷酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,在濕法磷酸濃縮過程中,濕法磷酸中的氟以四氟化硅的形式逸出,被水吸收便成為氟硅酸溶液。在生產(chǎn)過程中磷礦中含有的砷雜質(zhì)也進入到濕法磷酸,并且隨著濕法磷酸的濃縮也同四氟化硅一起逸出,存留于氟硅酸溶液中。為了能夠得到更高質(zhì)量的氟硅酸后續(xù)產(chǎn)品,就必須嚴格控制其砷
2、含量。因此,有效的除去濕法磷酸副產(chǎn)品氟硅酸中的砷雜質(zhì)具有重要的意義和經(jīng)濟價值。本文采用活性炭吸附法去除氟硅酸中的砷,主要進行了活性炭的改性和改性活性炭的除砷兩方面研究。本研究利用正交試驗設(shè)計方法對活性炭進行兩種方式的改性,一是進行酸、堿改性處理,溶去活性炭中的酸、堿可溶物質(zhì)來提高活性炭的吸附量;二是負載三價鐵鹽離子,改變活性炭表面的化學環(huán)境來增大活性炭吸附容量。實驗結(jié)果表明:第一種改性方法,活性炭經(jīng)過5%的酸、堿交替處理,浸漬5小時,活性炭對砷的去除率最為理想;第二種方法是在第一種改性的基礎(chǔ)上,將活性炭經(jīng)過
3、0.68mol/L的三氯化鐵溶液活化24小時,可以使活性炭對砷的去除率達到最大。改性活性炭的除砷研究按二次回歸旋轉(zhuǎn)設(shè)計方法組織實驗進行,對活性炭用量、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間進行篩選研究。通過對實驗數(shù)據(jù)處理分析結(jié)果表明,在實驗采用的條件范圍內(nèi),活性炭用量和反應(yīng)溫度兩個因素對除砷率有高度顯著的影響,而反應(yīng)時間對除砷率的影響不大。通過實驗得到了改性活性炭吸附去除氟硅酸中砷的最佳工藝條件:改性活性炭的用量為0.2329/mL氟硅酸原料液;吸附時間為4.5h;吸附溫度為15℃。在此工藝條件下的除砷率可達77.6%以上。關(guān)
4、鍵詞:砷:活性炭;去除率;氟硅酸;濕法磷酸貴州大學碩士學位論文改性活性炭吸附去除氟硅酸中砷的研究StudyofRemovingArsenicfromFluosilicicAcidbytheModifiedActivatedCarbonAbstractFluosilicicacidisthebyproductcomingintotheproducingprocessofwetprocessphosphoricacid.Intheconcentrationprocessofwetprocessphosphori
5、cacid,inwetprocessphosphoricacidfluorineisescapedinformwithfourfluorinatingsilicons.Thenitisabsorbedbywaterandtamsintofluosilicicacidsolution.Intheprocedureofproduction,arsenic,theimpurityinthephosphorite,alsoenterswetprocessphosphoricacid,andisalsoescaped
6、withfourfluorinatingsiliconsintheconcentrationprocessofwetprocessphosphoricacid,andconsistsinfluosilicicacidsolution.Forgettingfluosilicicacidafter-productswithhigherquality,thecontentofarsenicmustbestrictlycontrolled.Therefore,thatarsenicimpurityinthebypr
7、oductfluosilicicacidofwetprocessphosphoricacidiseffectivelyeliminatedhasimportantsignificanceandeconomicvalue.Thepaperimposestheactivatedcarbonadsorptiontoeliminatearsenicimpurityinfluosilicicacid,andmainlyresearchesmodifyofactivatedcarbonsandeliminatingar
8、senicofmodifiedactivatedcarbons.Theorthogonaltestwasusedtoarrangeexperimentstostudytwodifferentmethodsofmodifyingtheactivatedcarbon:onewasmodifiedbyremovingimpuritiesusingbothacidandalkalitreatmentstomodifyth