大洋锰结核制备钾离子筛及其吸附性能研究

发布时间：2021-09-30 10:03

　　大洋锰结核是一种丰富的海底矿产资源,储量大,分布广,具有重要的战略意义。锰结核除含有锰元素外,其它重要金属,如铜、镍、钴等的含量也较为丰富。锰结核开发初期,其利用价值主要是提取有价金属。近年来随着电子显微镜,粉末X射线衍射,中子衍射等新技术的发展,锰结核的非传统利用价值,如良好的吸附能力,高催化性及优良的电化学特征逐渐显现。本文旨在利用大洋锰结核自身特性,通过钾盐试剂进一步优化其吸附性能从而制备钾离子筛。本文以大洋锰结核为原料,通过高温固相法与几种无机钾盐试剂合成了钾离子筛。实验结果表明,大洋锰结核经钾盐试剂KMnO4处理后所得到的产物主要化学组成为钾型水钠锰矿（K-birnessite）,比表面积较大,样品对纯KC1溶液和海盐卤水中钾离子的交换量分别为35.2mg g-1,22.1mg g-1,样品对K+/Na+的选择性系数（α）为108.6,对Mg2+没有吸附作用。可用于从海盐卤水中选择性分离钾盐。我们的研究不仅利用了丰富的大洋锰结核资源,同时制备了有效的钾离子筛,并应用于海洋钾资源的回收利用。 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 结论
    1.1 大洋锰结核的发现史
        1.1.1 环球探险发现和科考性调查大洋锰结核时期(1873—1957年)
        1.1.2 商业化利益驱动大规模勘探开发大洋锰结核时期(1960年起)
    1.2 大洋锰结核的分布状况及储量
    1.3 大洋锰结核的形态
    1.4 大洋锰结核矿物学
    1.5 大洋锰结核资源研究现状和发展趋势
        1.5.1 传统利用大洋锰结核的方式
        1.5.2 非传统利用大洋锰结核的方式
    1.6 本文的研究意义
2 海水(海盐卤水)提取钾工艺进展
    2.1 海水(海盐卤水)提取钾现状
    2.2 海盐卤水提取钾技术进展
        2.2.1 兑卤法苦卤提取氯化钾及综合利用技术
        2.2.2 沸石法海水提钾
    2.3 本章小结
3 Birnessite型锰氧化物
    3.1 Birnessite型层状锰氧化物制备
        3.1.1 氧化还原法
        3.1.2 水热法
        3.1.3 溶胶凝胶法
        3.1.4 高温固相法
    3.2 层状锰氧化物的应用
        3.2.1 催化剂
        3.2.2 电极材料
        3.2.3 吸附剂
    3.3 本章小结
4 大洋锰结核制备钾离子筛及其吸附性能实验研究
    4.1 实验目的
    4.2 实验原料
    4.3 实验方法
    4.4 实验具体步骤
        4.4.1 钾离子筛制备实验
        4.4.2 钾离子筛吸附性能实验
    4.5 实验表征方法
    4.6 钾离子筛X射线粉晶衍射(XRD)分析
    4.7 钾离子筛微观形貌(SEM)分析
    4.8 钾离子筛氮气吸附脱吸附分析
    4.9 酸洗过程中钾离子和锰离子的洗脱情况
    4.10 钾离子筛在KCI溶液中吸附实验分析
    4.11 钾离子筛吸附动力学
    4.12 钾离子筛在海盐卤水中选择性吸附实验分析
5 总结
参考文献
研究生阶段的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]层状Birnessite型锰氧化物国内外研究进展[J]. 叶青,王海平,赵俊,赵海霞,程水源,康天放.  现代化工. 2012(03)
[2]氧化锰八面体分子筛的合成、表征及其催化燃烧性能[J]. 凌飞,邓丽杰,陈平,周仁贤,郑小明.  浙江大学学报(理学版). 2011(01)
[3]大洋锰结核氨浸渣制备纳米态钾锰矿的研究[J]. 孙杰,叶瑛,夏枚生,姚志通,陈雪刚.  矿物学报. 2010(04)
[4]锰结核处理含氨氮废液的研究[J]. 蒋伟,蒋训雄,汪胜东,范艳青,蒋开喜.  中国资源综合利用. 2010(03)
[5]盐湖卤水、海水中钾盐的提取方法、研究现状及发展趋势[J]. 李长红,李海民.  盐湖研究. 2010(01)
[6]用大洋锰结核直接制备铁氧体的研究[J]. 韩沉花,张平萍,程继鹏,叶瑛.  浙江大学学报(工学版). 2009(09)
[7]低热固相化学反应研究进展[J]. 陆益民,李大光,贺铁山.  无机盐工业. 2009(09)
[8]镧掺杂对大洋锰结核制备铁氧体磁性的影响[J]. 张平萍,韩沉花,程继鹏,陈雪刚,叶瑛.  无机化学学报. 2008(02)
[9]层状Birnessite型锰氧化物的研究进展[J]. 刁贵强,余林,余倩,孙明,郝志峰,范方强,缪飞.  广东化工. 2008(01)
[10]钾盐资源全球分布和我国找钾实践及方法探究[J]. 王春宁,余俊清,陈良,张丽莎.  盐湖研究. 2007(03)



本文编号：3415637