铬盐多元复杂溶液铝钒同步分离与资源化新过程的基础研究

基本信息
批准号:51574212
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:李平
学科分类:
依托单位:中国科学院过程工程研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张盈,刘彪,王月娇,乔珊,张海林,崔雯雯,范兵强,薛玉冬
关键词:
同步分离资源综合利用铬盐羟基铝吸附钒
结项摘要

Chromate is an important basic raw materials of inorganic chemicals. Chromate production process generated large amounts of refractory Cr6+-containing aluminum hydroxide residue and Cr6+-containing calcium vanadate residue due to their characteristics such as high toxic Cr6+, low vanadium content and so on. This project focused on the problem of high environmental risk and resource waste of aluminum and vanadium of the Cr6+-containing aluminum hydroxide residue and Cr6+-containing calcium vanadate residue, to investigate the fundamental research of novel process of synchro-separation and resource utilization of aluminum and vanadium by synthesizing γ-AlOOH and utilizing its interface structure characteristics to coupled remove vanadium in the aluminum removal process of Na2CrO4-NaAlO2-NaVO3-H2O solution, based on the discovery of interaction relationship between aluminum and vanadium. By solving the key scientific problems such as interface structure design and regulation mechanism to synthesize the mesoporous structure γ-AlOOH with large specific surface area, and controlling the anionic coordination polymer of solution to select adsorbing vanadium, the aluminum and vanadium were synchro-separated by synthesis of mesoporous γ-AlOOH with large area and its selective adsorption of vanadium ; combined with the follow-up desorption and modification process, high value-added γ-AlOOH and vanadium oxide products were produced. At last, source reduction of the Cr6+-containing aluminum hydroxide residue and Cr6+-containing calcium vanadate residue and resource utilization of aluminum and vanadium were realized. This project thus provided a theoretical support to solve the green upgrade of the chromate industry.

铬盐是重要的无机化工基础原料,但铬盐生产主流工艺铝钒脱除过程分别产生大量的含铬铝泥和含铬钒酸钙渣,因其含毒性重金属六价铬、钒含量低,难以利用。本项目针对含铬铝泥和含铬钒酸钙渣堆存放置环境风险高、铝钒资源浪费等问题,基于铝钒相互作用关系的发现,在铬盐多元复杂Na2CrO4-NaAlO2-NaVO3-H2O溶液除铝过程中,合成γ-AlOOH 并利用其界面结构特性耦合脱除钒,开展铝钒同步分离和资源化新过程的基础研究。针对这一新课题,通过系统研究γ-AlOOH合成机理及其界面结构调控规律、溶液阴离子聚合形态控制选择性吸附钒的机理等关键科学问题,合成大比表面介孔结构γ-AlOOH并进行钒的选择性吸附,同步脱除铝钒;进一步经后续脱附、改性制备出高性能拟薄水铝石和钒氧化物产品;实现含铬铝泥和含铬钒酸钙渣的源头削减和铝钒资源高值化利用,为我国铬盐工业绿色化升级提供理论支撑。

项目摘要

针对铬盐生产过程含铬铝泥和含铬钒酸钙渣堆存放置环境风险高、铝钒资源浪费等问题,本项目建立了铬盐碱性溶液铝钒同步脱除新方法。揭示了界面结构设计与调控合成大比表面介孔结构γ-AlOOH的规律,突破了铝酸钠溶液硫酸中和水解过程的氢氧化铝胶体沉淀-溶解平衡,建立了铝酸钠溶液硫酸快速中和制备羟基铝新方法。掌握了溶液阴离子配位聚合物控制选择性吸附钒的机理,首次实现铬盐碱性浸出液中和除铝过程中钒的同步高效脱除。基于上述关键科学问题的突破,形成了铬盐生产中铝钒连续化同步脱除新技术及专有装备,,从源头上消除了含铬钒酸钙渣,含铬铝泥源头减量22.9%。新方法应用了7万吨铬盐产能,铝脱除率大于99%,钒脱除率大于97%,生产成本降低1644万元/年,含铬废渣源头减量7000吨/年,铬渣年排放量降低10%以上。该技术工艺简单、指标先进、应用性强,有利于促进铬盐行业降本增效和清洁生产。.该项目形成的方法和技术对铬行业降本增效、铬渣的源头减排具普遍意义,可将我国主流铬盐无钙焙烧生产技术(30万吨/年,占总产能75~80%)的铬渣吨产品排放量降低10~15%。未来,预计可继续推广15~18万吨,覆盖行业主要生产企业。基于该项目形成的强化中和除铝新方法,对于其他湿法冶金碱性浸出体系中杂质铝的绿色分离和高值化具有借鉴意义。.该项工作已完成技术鉴定1项,由石油化工联合会组织的以韩院士为组长的专家组鉴定意见为国际领先,建议加快推广应用;发表论文20篇,申请专利3份。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

黄河流域水资源利用时空演变特征及驱动要素

黄河流域水资源利用时空演变特征及驱动要素

DOI:10.18402/resci.2020.12.01
发表时间:2020
2

七羟基异黄酮通过 Id1 影响结直肠癌细胞增殖

七羟基异黄酮通过 Id1 影响结直肠癌细胞增殖

DOI:
发表时间:
3

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
4

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

DOI:10.12202/j.0476-0301.2020285
发表时间:2021
5

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2020.05.004
发表时间:2020

李平的其他基金

批准号:21878236
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:21007068
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21205073
批准年份:2012
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101308
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500426
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30271520
批准年份:2002
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:91851115
批准年份:2018
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31700731
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30801195
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71503074
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70501003
批准年份:2005
资助金额:16.60
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51506162
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81673908
批准年份:2016
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:11471247
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61603144
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100188
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31400801
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21476176
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:81571352
批准年份:2015
资助金额:110.00
项目类别:面上项目
批准号:71171034
批准年份:2011
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:21203052
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51204154
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71403272
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51607003
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21003082
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11704426
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:38870033
批准年份:1988
资助金额:2.00
项目类别:面上项目
批准号:11802001
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41373135
批准年份:2013
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:21577076
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81173422
批准年份:2011
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:20976138
批准年份:2009
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:71571008
批准年份:2015
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:60676031
批准年份:2006
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41402029
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:29676032
批准年份:1996
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:90709045
批准年份:2007
资助金额:40.00
项目类别:重大研究计划
批准号:60086002
批准年份:2000
资助金额:17.00
项目类别:专项基金项目
批准号:11404306
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408187
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:69374031
批准年份:1993
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:71873022
批准年份:2018
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:81000090
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59073117
批准年份:1990
资助金额:3.70
项目类别:面上项目
批准号:31570279
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:31801087
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471474
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61904022
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70703002
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61903232
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701540
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30572413
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:61701423
批准年份:2017
资助金额:23.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61374217
批准年份:2013
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61503037
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60774055
批准年份:2007
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:21776089
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61531008
批准年份:2015
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:61502131
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20975063
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:11301321
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50830202
批准年份:2008
资助金额:190.00
项目类别:重点项目
批准号:21802071
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301345
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20477011
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:61673199
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:90209035
批准年份:2002
资助金额:23.00
项目类别:重大研究计划
批准号:69476033
批准年份:1994
资助金额:8.40
项目类别:面上项目
批准号:41772260
批准年份:2017
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:61104224
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1610102
批准年份:2016
资助金额:67.00
项目类别:联合基金项目
批准号:30973911
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:21276077
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41573132
批准年份:2015
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:69475017
批准年份:1994
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:11532012
批准年份:2015
资助金额:310.00
项目类别:重点项目
批准号:70971006
批准年份:2009
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:51878075
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:U1404301
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61872122
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21475079
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:51275156
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20576002
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:21675105
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41002080
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71271015
批准年份:2012
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:21276198
批准年份:2012
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:51009141
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21601169
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21276080
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81873530
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:10672151
批准年份:2006
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:40376024
批准年份:2003
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:30700525
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401160
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81000350
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:69974034
批准年份:1999
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:51508096
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41372348
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81772455
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:29000024
批准年份:1990
资助金额:3.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59474019
批准年份:1994
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:81870339
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:61873218
批准年份:2018
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:60374045
批准年份:2003
资助金额:27.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

酸性复杂体系中铬钒铁络合深度分离基础研究

批准号:51674230
批准年份:2016
负责人:张洋
学科分类:E0410
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

含钒铬废渣资源化关键技术基础研究

批准号:51178446
批准年份:2011
负责人:曹宏斌
学科分类:E1006
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
3

高铬钒渣氯化-选择性氧化高效分离钒铬的基础研究

批准号:51904286
批准年份:2019
负责人:刘仕元
学科分类:E0410
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

钒渣亚熔盐法钒铬高效提取分离应用基础研究

批准号:51274179
批准年份:2012
负责人:郑诗礼
学科分类:E0410
资助金额:80.00
项目类别:面上项目