1、吉首大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書學(xué)院名稱化學(xué)化工學(xué)院計(jì)劃項(xiàng)目名稱電解猛陽極泥冋收制備硫酸猛計(jì)劃項(xiàng)目負(fù)責(zé)人彭中維所 在專業(yè) 化學(xué)工程與工藝所在年級(jí)2009級(jí)聯(lián) 系電 子 郵 件pzwshenp 導(dǎo)師姓名顏文斌導(dǎo)師職稱教授填表日期2011-05-19吉首大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)屮心制填寫說明及注意事項(xiàng)一、申報(bào)書逐項(xiàng)認(rèn)真填寫，填寫內(nèi)容必須實(shí)事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)。 空缺項(xiàng)要填“無”。二、表格中的字體用小四號(hào)仿宋體，1.5倍行距；需簽字部分由相關(guān)人 員以黑色鋼筆或水筆簽名。用a4紙打印，于左側(cè)裝訂成冊(cè)。三、大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是本科學(xué)生在導(dǎo)師

2、指導(dǎo)下，自 主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、組織設(shè)備和材料、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、分析處理數(shù)據(jù)、 撰寫總結(jié)報(bào)告等工作。四、項(xiàng)目實(shí)施原則：參與計(jì)劃的學(xué)生要對(duì)科學(xué)研究或創(chuàng)造發(fā)明有濃厚 的興趣，并在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)過程；參與學(xué)生要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主 完成實(shí)驗(yàn)、自主管理實(shí)驗(yàn)；注重創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過程，強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目實(shí)施 過程中學(xué)生在創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面的收獲。五、大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的學(xué)生人數(shù)不能超過5人/每項(xiàng)（含主 持人），項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)間為半年。六、指導(dǎo)老師應(yīng)具有講師以上職稱或碩士以上學(xué)位，具有撰寫創(chuàng)新性實(shí) 驗(yàn)項(xiàng)目和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的能力。七、計(jì)劃項(xiàng)目必須先由導(dǎo)師提出意見后再推薦上報(bào)。推薦上報(bào)的計(jì)劃 項(xiàng)目表一式一份（

3、均為原件）報(bào)送化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，同時(shí)提交電子文檔。項(xiàng)目名稱電解鎰陽極泥回收制備硫酸鎰項(xiàng)目主持 人”中維學(xué)號(hào)2009103018班級(jí)化工2班年級(jí)2009 級(jí)電q530827377項(xiàng) 目 組 其 他 成 員學(xué)生 姓名性別學(xué)院名稱專業(yè)年級(jí)聯(lián)系電話合作者 簽名_£長(zhǎng)林男化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝200918797448924馬立男化v化工學(xué)院化沖工程與工藝200915200790596滿建臣男化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝200915080899250楊雷男化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程與丄藝200918974340745指導(dǎo)教師情況姓名顏文斌性別男民族漢出牛年月1965. 4職

4、稱教授專業(yè)化學(xué)研究方向礦產(chǎn)品加工及綜合利用手機(jī)號(hào) e-mail jishouyanwenbin163. com扌旨導(dǎo)老師簽名一、項(xiàng)目立論依據(jù)（1000字以內(nèi)）1.項(xiàng)冃研究意義在電解猛的生產(chǎn)過程中，電解槽的陽極會(huì)有大量廢渣產(chǎn)生，其中二氧化猛質(zhì)量分?jǐn)?shù) 達(dá)42%48%。因其組成復(fù)雜，電解過程嚴(yán)重改變了化合物性質(zhì)，利用難度大，一直 以來都是作為一種工業(yè)廢渣丟棄或廉價(jià)出售。同時(shí)還有相當(dāng)一部分陽極渣糊狀物被水沖 洗排放，未能得到很好的開發(fā)和綜合利用，造成資源浪費(fèi)和相當(dāng)程度的環(huán)境污染，破壞生 態(tài)平衡。本研究采用濕法還原浸取處理電解金屬猛陽極泥廢渣，通過工藝流程將猛離子 處理得到硫酸

5、猛，并回收其他貴重金屬離子。本工藝不僅可以解決陽極泥環(huán)境污染問題， 還可變廢為寶，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀(含參考文獻(xiàn))陽極泥(anode mud )性質(zhì)：電解精練時(shí)落于電解槽底的泥狀細(xì)粒物質(zhì)。主要由陽極粗金屬中不溶于電解 液的雜質(zhì)和待精練的金屬組成。往往含有貴重和有價(jià)值的金屬，可以回收作為提煉金、 銀等貴重金屬的原料。例如由電解精練銅的陽極泥可以回收銅，并提取金、銀、硒、晞 等。陽極泥是電解廠在長(zhǎng)期為產(chǎn)品鍍金、銀時(shí)，陽極、陰極的沉積物及電解液流經(jīng)溝渠 累積下來的殘?jiān)@些殘?jiān)?jīng)過多次篩選、熔化，可提煉岀一定的金、銀成分，搭一個(gè) 簡(jiǎn)易工棚，置幾口圮竭，就能完成簡(jiǎn)單的提煉過程。在

6、水溶液電冶金過程中，附著于殘陽極表面或沉淀在電解槽底的不溶性泥狀物。一 般為灰色，粒度約為100-200 o其中各個(gè)組分多以金屬、硫化物、硒磅化合物、氧 化物、單質(zhì)硫和堿式鹽形態(tài)存在。不溶陽極電積過程，一般不產(chǎn)生陽極泥。但在鋅電積 過程中，溶液中的錨離子在陽極附近氧化成二氧化錨，形成陽極泥。這種陽極泥返回中 性浸出(見浸取)過程，作氧化劑使用。提煉流程陽極泥中富集了貴金屬、稀有金屬和其他有價(jià)金屬。這些金屬在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很 重要的地位，從陽極泥中提取這些金屬，可以獲得很大的經(jīng)濟(jì)效益。例如，處理銅陽極 泥獲得的利益，足以抵償銅電解精煉的全部費(fèi)用。為降低處理陽極泥的費(fèi)用，提高稀、貴 金屬的回收率，

7、各國(guó)都在研究處理陽極泥的新工藝。中國(guó)工廠處理銅、鉛陽極泥，除傳統(tǒng) 流程外還采用了以下兩個(gè)流程： 選冶聯(lián)合流程取消了傳統(tǒng)流程中的貴鉛熔煉并減輕了金銀合金氧化精煉的負(fù)荷。先用稀硫酸和氯 酸鈉浸出陽極泥，使銅、硒溶解，然后用浮選法從浸出渣中選出含金銀約60%的精礦， 再配入蘇打、石英砂、氧化鐵等熔劑熔煉成金銀合金。濕法流程陽極泥脫硒后，用濕法處理，主要工序?yàn)椋?1 在空氣攪拌條件下，用硫酸溶液浸出銅，并加入鹽酸使溶出的銀生成不溶的氯化銀(agci),含銅的浸出液經(jīng)濃縮結(jié)晶，產(chǎn)出硫酸銅；%1 脫銅后的陽極泥用碳酸鈉和氨水浸出，銀成絡(luò)氨鹽ag(nh3)2ci 進(jìn)入溶液, 并使鉛轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徙U；%1 銀浸出

8、液用水合臍(h2nnh2hq)還原，產(chǎn)出銀粉；%1 浸出銀后的氨浸渣用硝酸溶液浸出鉛；%1 向分離鉛后的脫鉛渣加入鹽酸、食鹽和氯酸鈉溶液溶解金，含金溶液用so2還原，析出金粉;%1 還原金后的溶液用鋅塊置換得到鉗、耙精礦。在電解猛生產(chǎn)過程中，不可避免地在陽極區(qū)產(chǎn)生大量的廢渣，其猛含量高達(dá)40%50% , 主要成分為的水合氧物且含有顯著量的pb2 sn2-等重金屬雜質(zhì)。由于不能通過簡(jiǎn)單機(jī)械或 選礦方法直接回收利用，大多數(shù)電解館廠采取堆存或廉價(jià)出售的方式，不僅浪費(fèi)資源且易造成環(huán)境 污染。對(duì)猛陽極泥的研究和利用已有報(bào)道，如氧化焙燒制備化學(xué)二氧化錨、高溫還原揮發(fā)脫除重金 屬雜質(zhì)等，這些方法在產(chǎn)品純度或

9、高熱設(shè)備投資方面使應(yīng)用具有一定的局限性。1符智榮，申永強(qiáng),石愛華，等.猛陽極泥焙燒酸浸氧化制備化學(xué)二氧化錨j.吉首大學(xué)學(xué)扌 g,2007,28(5):107-109.2湯集剛，韓至成儘陽極泥的工藝礦物學(xué)及雜志的脫除研究j.礦冶,2005,14(3): 75-78.3申永強(qiáng)，符智榮,黃養(yǎng)逢，等.電解金屬銘陽極泥回收制備化學(xué)二氧化鐳工藝研究j.中國(guó)銘 業(yè),2007,25(3):14-16.4譚紅翔.氧化錨礦直接浸出制備硫酸猛的幾個(gè)影響因素j.中國(guó)猛業(yè)，1994 , 12(1) : 52-54. 吳曉春.用軟錨礦制取硫酸鎰試驗(yàn)j中國(guó)錨業(yè)，2005,23(2):132-34 . 靳曉珠，楊仲平,陳祝炳

10、，等.低品位碳酸鐳礦錢鹽焙燒富錨工藝研究j 中國(guó)錨 業(yè),2006,24(1):33-34.7李軍旗，史連軍，金會(huì)心，等.軟猛礦吸收so2氣體制取硫酸猛.8曹柏林，黃斌.用貧猛礦制備硫酸猛j湖南有色金屬,2000,16(3): 18-19.9粟海鋒，孫英云,文衍宣，等.廢糖蜜還原浸出低品位軟錨礦j過程工程學(xué)fg. 2007,7 (6):1089-1093.10錢偉文.我國(guó)電解二氧化錨工業(yè)的現(xiàn)狀與展望j.電池業(yè),2002 ,7(3) :176 -178.11馬子川，謝亞勃,張雪榮.二氧化鐳分析方法的改進(jìn)j.河北師范大學(xué)學(xué)jg,2001,3(25):1 83-85.二、項(xiàng)目實(shí)施方案(1500字以內(nèi))

11、1研究目標(biāo)以電解過程中產(chǎn)生的猛陽極泥為原料對(duì)猛離子進(jìn)行有效回收并制備高純硫酸猛。2.研究?jī)?nèi)容(1 )研究猛陽極泥的成分(2 )探究不同還原劑對(duì)猛浸出率的影響，并選出合適的還原劑。(3 )將還原之后的混合溶液進(jìn)行過濾、除雜、純化，并制備高純硫酸猛。(4)對(duì)陽極泥中的金、銀及其他貴重金屬進(jìn)行回收。3. 擬采取的實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線研究方法的討論：(1 )采用氧化還原滴定及絡(luò)合滴定兩步滴定對(duì)猛陽極泥成分進(jìn)行定性分析。(2) 其它離子用原子分光光度計(jì)作定量分析。(3) 單因素控制分析法探索出合適的還原劑。(4 )采用cip儀器測(cè)定猛浸出率，并計(jì)算回收率。技術(shù)路線：水實(shí)驗(yàn)方案可行性分析:采用以木屑為例富含

12、的纖維素(cehwos )n等在較濃硫酸的作用下膨脹、水解生成還原糖，酸性條件下，可與二氧化猛發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成可溶性的硫酸猛。工藝涉及的主要反應(yīng)為：(cehwos )n+ nh2so4 -n( c6hno5 )hso4(1)n( cehnos )hso4+ nh20->n( c6hi2o6 ) +nh2so4(2)(c6hi2o6 ) + i2h2so4+ 12mno2-12mnso4+ 6co2+ 18h2o(3)mno+ h2so4 ->mnso4+ h2o(4)2h2so4 + 2mno2 + c(碳素或有機(jī)質(zhì))->2mnso4+ co2+ 2h2o(5)c+ o2

13、-> co2(6)我們通過查閱大量資料和文獻(xiàn)調(diào)研，從理論上掌握了用電解錨陽極泥制備硫酸錨 的可行方法。在顏文斌教授的指導(dǎo)下，進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，能將硫酸鐳按照文獻(xiàn)方法制備出 來，且對(duì)錨陽極泥中含有大量的金屬離子進(jìn)行回收。吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室有足夠的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，學(xué)校有cip儀器、原子分 光光度計(jì)、酸堿式滴定管等儀器，具有足夠的實(shí)驗(yàn)條件。4. 木項(xiàng)h的創(chuàng)新z處本方案中采用濕法還原浸取提煉電解猛陽極泥中的猛離子，并制備出高純硫酸猛，較氧 化焙燒法、高溫還原揮發(fā)脫除重金屬雜質(zhì)法在產(chǎn)品純度、回收率、能耗、設(shè)備投資方 面具有明顯優(yōu)勢(shì)，且保護(hù)環(huán)境，變廢為寶。5. 項(xiàng)目研究的預(yù)期成果電解猛陽

14、極泥制備獲得硫酸猛等產(chǎn)品，分離回收陽陽極泥中的貴重金屬，并發(fā)表論文 1-2o三、導(dǎo)師意見（200字以內(nèi)）項(xiàng)冃研究的選題意義、項(xiàng)冃研究方案的可行性分析1該課題能夠理論聯(lián)系實(shí)際，從解決環(huán)境污染、資源再利用等關(guān)鍵問題入手，探究電 解錨陽極泥各方面應(yīng)用，具有較強(qiáng)的理論意義和實(shí)用價(jià)值，有一定的創(chuàng)新性。2.課題設(shè)計(jì)技術(shù)方法先進(jìn)，理論說服力充分。說明申請(qǐng)者基本掌握了本領(lǐng)域的發(fā)展方 向和主要文獻(xiàn)，能站在當(dāng)代應(yīng)用化學(xué)前沿開展課題研究和理論探索，具備堅(jiān)實(shí)的本學(xué)科 基礎(chǔ)及扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作技能。3課題書寫規(guī)范，原理方法正確，邏輯結(jié)構(gòu)清晰，文字表達(dá)流暢，建議作為大學(xué)生研 究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目。導(dǎo)師簽字：年 月 fi 四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心評(píng)審意見負(fù)責(zé)人簽字：學(xué)院（蓋章）年 月 日五、申請(qǐng)者承諾本人保證上述填報(bào)內(nèi)容的真實(shí)性。如果獲得資助，我與本項(xiàng)目組的全體成員將嚴(yán)格 遵守