高纯硒提纯工艺研究材料物理与化学专业论文.docx

分类号密级U D C编号午I初大学CENTRALSoUTHUNIVERSITY工程硕士学位论文论文题目高纯硒提纯工艺研究学科、专业 研究生姓名 导师姓名及 专业技术职务中南大学201 1年05月，IlIIIlI-ItlI眦Y洲1m9咖15眦叭6叭0眦8帆原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获 得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的 同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。作暑签名：虽嚣日期：丛年月生日、11，。Iif，关于学位论文使用授权说明jl，本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的 全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校 可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名： 旺导师日期：业年生月堕日中南大学硕士学位论文摘要摘要为了提高高纯硒材料的提取能力，制备具有自主知识产权的高纯硒 材料，打破国外公司对中国高纯稀有金属材料的技术垄断、节省高纯硒 试剂大量进口的费用，为进一步提高国产高纯硒的市场占有率和技术发 展奠定基础，本论文针对我国目前高纯硒提纯技术中遇到的有关问题开 展课题研究。论文采用化学法和真空蒸馏的联合提纯工艺对999粗硒 进行提纯，制备出纯度为6N的高纯硒。该工艺解决了单纯采用化学法容 易带入新的杂质和蒸馏或结晶法无法达到深度纯化要求等的关键技术问 题。研究结果如下：研究了硒的氧化燃烧法和Se02分离提纯工艺。结果表明，本工艺控 制反应时的加热温度在500"-550和氧气流量0910L xninJ可以充分、 稳定地获得Se0。；经过过滤和蒸发结晶过程可以达到初步提纯的目的。实验选择水合肼作为亚硒酸溶液的还原剂，得出H2SeO。溶液浓度为 20、水合肼浓度为为12及其滴加速度为90mlmin时的硒还原反应条 件较合适。针对硒的提纯过程中杂质碲去除难的问题，通过选择硝酸钠作为氧 化剂对硒进行深度纯化。实验得出，氧化剂的加入量与硒的处理量质量 比达到1：l、加热温度为350时，除碲效果最佳，连续进行3次深度纯 化后杂质碲的含量可降至01ppm以下。本论文设计并制作了真空蒸馏装置；通过研究加热温度、蒸发速度和真空度的变化关系，确定了加热温度350。C和真空度小于20Pa能够在 自制装置中稳定蒸馏提纯硒的工艺条件。关键词：高纯硒，提纯，化学法，真空蒸馏月1j11中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTIn order to improve the purification ability of the highpurity selenium and to prepare the high-purity selenium material，to break down the monopolize the market in the highpurity rare metal materials by foreign companies in China，and to reduce markedly the import cost of the highpurity selenium，to further improve the market share of domestically produced highpurity selenium and the lay the foundation for technological development，the purification technology of the high purity selenium ia selected as the research topic for the thesisBy combining the chemical purification and vacuum distillation process，highpurity selenium with 6 N (999999)was obtained from the crude selenium with purity of 999Theresults resolved the technical problems that new impurity formation，distillation or crystallization met in simple chemical easilyThe main resultsare showed as followsThe combustion and oxidation of selenium，and the separation and purification process of Se02 were studiedThe results show that the heating temperatures of 5005 50and oxygen flow rate of 091O Lmin。1 are the suitable technique for the stable accessing of Se02Then the preliminary purification can be achieved by filtration and evaporation of thecrystallization processBy using the hydrazine hydrate as reducing agent selenite solution，the experiments showed that the H2Se03 concentration of 20and hydrazine hydrate concentration of 1 2and the dropping rate of 90 mlmin are the appropriate reaction condition for the selenium reductionFor the difficult problem that the impurity of tellurium exists in the selenium during purification process，sodium nitrate was selected as the oxidant in this workExperiments show that the addition of oxidant capacity and the quality of selenium ratio of 1：1，the heating temperature of 3 50 was the best condition for of tellurium purificationThe content of impurity tellurium content can be reduced to O1 ppm after the purification processrepeated for 3 timesA vacuum distillation device was designed and producedBy studyingTT1中南大学硕士学位论文ABST比电CTthe relationship among the heating temperature ，evaporation rate and degree of variation of the vacuum ，the stable distillation condition of selenium wasfound to be the heating temperare of 350 oC and vacuum less than 20Pa.KEYWORDS:high purity selenium，purification ，chemical method ， Vacuum distillationIII中南大学硕：=学位论文目录目录摘要IA】；STRACTII目勇乏IV第一章文献综述111高纯稀散金属材料概述112高纯硒材料概述313高纯金属的制备技术3131化学提纯4132物理提纯514高纯硒的提纯和制备方法7141粗硒的提纯方法7142高纯硒的制备方法815本课题的立题依据及意义lO151立题依据10152研究内容11153课题意义11第二章高纯硒的提纯实验方法1 221实验原料1222实验仪器和设备1223实验方法：l 3231高纯硒的化学除杂方法14232高纯硒的真空蒸馏装置设计及除杂方法1524样品测试15第三章高纯硒的提纯和制备工艺研究1631氧化燃烧法分离提纯工艺1 6311加热温度的影响16312通氧量对氧化燃烧反应的影响1732二氧化硒提纯工艺1733硒还原工艺1 8331还原剂的选择18332水合肼浓度、加入速度及H2Se03溶液浓度对硒还原的影响1934硒的深度纯化工艺19341氧化剂加入量对提纯的影响20342加热温度对提纯的影响20343加热时间和纯化次数对提纯的影响2135真空蒸馏提纯工艺22351真空蒸馏装置的设计制作22IV中南大学硕士学位论文目录352加热温度、蒸发速度与真空度的变化关系233