响应面法优化含锰钛白废水制备碳酸锰的工艺

响应面法优化含锰钛白废水制备碳酸锰的工艺

论文摘要

以硫酸法钛白粉生产过程产生的含锰废水为原料,以碳酸氢铵溶液为沉淀剂,十二烷基硫酸钠为添加剂,采用液相沉淀法对废水中的锰进行资源化回收。在单因素实验基础上,采用响应面法中的Box-Behnken Design优化实验设计,分别考察了反应温度、过量系数、pH和陈化时间四因素对碳酸锰沉淀率的影响,建立了响应值与影响因素间的回归方程,并确定了优化条件为:反应温度33.3℃、过量系数1.06、pH=7.2、陈化时间2.0h,在该条件下锰的沉淀率预测值为99.30%,相应的实验值为98.90%,预测值与实验值相对误差仅0.4%,表明响应面法所建立的预测锰沉淀率的模型可靠;所得产品经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析锰含量为43.53%,符合工业碳酸锰(HG/T 4203—2011)质量标准中对碳酸锰纯度的要求。研究结果为含锰废水的资源化回收提供了新思路。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 实验原料及主要试剂
  •   1.2 工艺流程
  •   1.3 实验方法及原理
  •     1.3.1 预处理
  •     1.3.2 锰沉淀过程
  •   1.4 产物分析方法
  • 2 实验结果与讨论
  •   2.1 单因素实验
  •     2.1.1 反应温度对锰沉淀率的影响
  •     2.1.2 过量系数对锰沉淀率的影响
  •     2.1.3 溶液pH对锰沉淀率的影响
  •     2.1.4 陈化时间对锰沉淀率的影响
  •   2.2 响应面法对液相沉淀法工艺的优化
  •     2.2.1 响应面法优化模型建立以及方差分析
  •     2.2.2 各因素交互的响应面分析
  •     2.2.3 锰沉淀率优化工艺条件实验验证
  • 3 产物的表征与分析
  •   3.1 XRD表征
  •   3.2 SEM表征
  •   3.3 TGA表征
  •   3.4 产物ICP分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 何海霞,万亚萌,陈欢哲,杨昆鹏,李涛,任保增

    关键词: 钛白废水,液相沉淀法,碳酸锰,响应面法,回收

    来源: 化工进展 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工

    单位: 郑州大学化工与能源学院

    分类号: TQ137.12

    DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1747

    页码: 2649-2657

    总页数: 9

    文件大小: 2117K

    下载量: 117

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