年处理18000t含铬铝泥回收新工艺的设计

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1、年处理18000t含铬铝泥回收新工艺的设计重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：薛文政指导教师：张红晶讲师董立春教授专业：化学工程与技术学科门类：工学重庆大学化学化工学院二O一五年十月ProcessDesignfortheRecoveryof18000t/aChromium-containingAluminumResidueAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’s

2、DegreeofScienceByWenzhengXueSupervisedby:Prof.HongjingZhangProf.LichunDongSpecialty:ChemicalEngineeringandTechnologySchoolofChemistryandChemicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaOctober,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要铬盐是一种重要的无机化工产品，含铬铝泥是铬盐生产过程的中和除铝环

3、节产生的固体废弃物。含铬铝泥中的铬多以剧毒的六价铬形式存在，容易导致环境污染问题的发生，因此必须加以去除；含铬铝泥中还含有大量的铝，必须加以回收。因此，从含铬铝泥中去除六价铬和回收金属铝，不仅能解决环境污染问题，而且可以带来可观的经济效益。本工艺设计创新性地将电渗析技术应用到铝泥除铬工艺中，利用直流电场的作用力将以结合态和结晶态形态存在的六价铬盐从粘稠的铝泥中迁移出来，解决了铝泥除铬的难题。此外，工艺可实现原料、中间产物以及产物的循环使用，从而显著提高资源的利用率。通过对工艺进行详细的设计与优化，将

4、生产工艺分为三个工段，分别是打浆水洗工段、电渗析工段和碱提碳分工段。其中，电渗析工段采用连续化生产工艺，其余工段采用间歇化生产工艺。打浆水洗工段采用两级打浆水洗，进行初步除铬；电渗析工段采用三级电渗析装置连续化生产，进行深度除铬；碱提碳分工段包含碱浸提铝和碳酸化分解两部分，采用两级碱浸提铝和两级碳酸化分解，实现金属铝的提纯，最终制备得到氢氧化铝产品。工艺设计对各个设备与装置进行了物料衡算与热量衡算，并对搅拌釜、电渗析装置这两类主要设备进行了详细设计，对离心机、泵、管道等辅助设备进行了设备选型。此外，

5、设计还对车间布置、自动控制与仪表以及投资估算进行了计算与设计，并采用AutoCAD等专业设计软件，绘制了工艺流程图（PFD图）、工艺管道仪表流程图（PID图）、设备图以及车间布置图。关键词：含铬铝泥，电渗析，工艺设计，中试装置，选型I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTChromiumsaltisanimportantinorganicchemicalproducts.Chromium-containingaluminumresidueisakindofsolidwaste,whichisp

6、roducedbyneutralizationaluminumremovalfromchromiumsaltproductionprocess.Chromiuminthechromium-containingaluminumresidueintheformofahighlytoxicCr(Ⅳ)mustberemoved,whicheasilyleadtotheoccurrenceofenvironmentalpollutionproblems.Chromium-containingaluminumr

7、esiduealsoexistslargeamountsofaluminum,whichmustberecycled.Asaconsequence,removingCr(Ⅳ)andrecyclingaluminumfromchromium-containingaluminumresiduenotonlycansolveenvironmentalpollutionproblems,butalsocanbringconsiderableeconomicbenefits.Electrodialysiste

8、chnologyisappliedtochromiumremovalofaluminumresidueintheprocessdesign.Hexavalentchromiumsaltintheformofbindingstatesandcrystalstatescanbemigratedfromthickaluminumresiduebytheforceofelectricfield,whichsolvestheproblemofchromiumremovalofa