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1、 国家大学生创新性实验项目申报书项目名称：FeSO4中微量Zn2+的去除方法探索学院： 化学化工学院 指导教师： XXX 项目组成员： XXX XXX XXX 教务处制项目名称FeSO4中微量Zn2+的去除方法探索项目所属学科一级学科代码及名称二级学科代码及名称三级学科代码及名称0817化学工程与技术081701化学工程项目开展支撑平台院级教学实验中心、指导老师科研室项目组人数3人项目实施时间一年项目所需经费3万项目组成员（含项目申请学生）姓 名学 号年级专业班联系电话签名XXX2010XXXX2010级化工03班187XXXX046XXX2010XXXX2010级化工03班187XXXX26
2、88XXX2010XXXX2010级化工02班182XXXX9106主要指 导 教 师姓 名职 称学 院联系电话签名XXX教授化学化工学院159XXXX6698注*：指支撑本项目开展的校、院级教学实验中心、科研实验室等，表中填写有关实验室名称，可以多个。主要研究内容(限200字内)某工厂为实现废弃资源综合利用，用镀锌废水生产高纯FeSO4。产品除Zn杂质外，其他指标都能达到产品规定的要求。工厂几经努力，产品中Zn的质量含量仍有3，不能达到产品规定的10-4的要求。针对这一问题，本项目拟开展以下的探索研究，以寻求一种可行的解决方法，有效地将FeSO4中的Zn出去，使产品达到规定的要求。 1. 探
3、索沉淀技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件； 2. 探索浮选和连续式泡沫分离技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件；3. 探索萃取分离技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件；4. 探索吸附分离技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件； 5. 综合分析比较以上四种分离方法方案的优缺点和应用于实际的可行性，提出合理的解决方案。项目研究难点及创新点项目难点：1. 本项目研究的是一个微量除杂的过程，对分离方案的选择及后期测定结果的精度要求高。2. 试剂要求纯度高。3.
4、 实验涉及到的研究点较多，影响实验进程和除杂效果的因素多。创新点： 项目针对实际生产问题，面向实践应用，通过理论分析与实验研究相结合的方式，寻求有效去除FeSO4中微量Zn的可行方法，为企业提出可行的技术方案。一、项目组成员分工姓名主要项目研究内容XXX总体负责，分析研究不同萃取体系分离锌的过程及效果XXX分析研究溶剂浮选法除去杂质锌的效果XXX研究连续式泡沫分离对锌的去除效果，优化设备二、立项背景和依据（包括研究目的、意义、国内外研究现状分析及评价）FeSO4具有十分广泛的用途。医药领域主要体现在补铁补血，治疗缺铁性贫血症，还用作局部收敛剂及补血剂等。工业上用于制造盐、墨水、磁性氧化铁、氧化
5、铁红和靛青、铁蓝无机颜料等，并用作媒染剂、鞣革剂、净化消毒剂及木材防腐剂等。还可以用来调整土壤的酸碱度，给植物补充铁元素，可结合浇水和施肥使用；园艺中使用FeSO4来杀灭苔藓，去除地衣。农业上可用作农药，能防治小麦黑穗病，苹果和梨的疤痂病、果树的腐烂病等。高纯度的FeSO4主要用做精密电子行业的还原剂，对其他金属离子杂质的要求较高，其中对Zn离子的要求不得高于10-4。某工厂为实现废弃资源综合利用，用镀锌废水生产用于电子行业的电子级FeSO4。生产装置投产后，生产出的产品其他指标都能达到产品规定的要求，但产品中Zn的含量仍有3，不能达到产品规定的10-4的要求。这使得该企业生产的FeSO4只能
6、按一级工业品销售，价格比电子级产品低了50%，企业收益受到严重影响。为此，企业提出希望能找到除去FeSO4中Zn离子的有效方法，为企业解决这一生产难题。目前，电子级FeSO4的生产一般都采用杂质含量极少的金属铁与稀硫酸反应来制备，产品纯度高，通常不需要除杂，但相应的生产成本也较高。采用镀锌废水来生产电子级FeSO4，一是可以实现废弃资源的回收利用，达到节约资源、降低污染的目的；二是获得客观的经济收益，提高企业效益。然而，根据我们对现有资料的检索，目前针对镀锌废水生产电子级FeSO4中微量Zn的去除方法还未见报导，针对一般FeSO4体系中Zn的去除方法的报导主要集中在沉淀法、浮选法和泡沫分离法上
7、。如佛山科技学院的王敏提出了用活性纳米粒子作沉淀剂吸附沉淀硫酸亚铁中的锌离子，可使硫酸亚铁中的锌含量降低到10-4以下；涂长青等人提出的浮选除锌方法，董红星等人提出的泡沫连续分离方法，也都有比较好的效果。而蔡振峰等人提出的实验室中用于分析测定微量锌的锌富集方法，也值得我们借鉴。这些方法是否适用于企业目前使用的体系，就需要我们通过实验研究和对比分析来进行探索，针对性工业中的实际问题通过实验研究，寻求更优方案，实现微量除杂，提高锌元素的分离效率，使FeSO4达到电子级应用标准，实现资源的更有效利用。主要参考文献：1 蔡振峰，李卫东. 微量锌的分离与富集J. 理化检验-化学分册，2006，42（2）
8、2 汪家鼎，陈家镛主编. 溶剂萃取手册M. 北京：化学工业出版社，20013 王敏. 纳米活性沉淀剂去除硫酸亚铁中的锌及重金属研究J. 湖北第二师范学院学报，2008，25（8）4 涂长青，丘基祥，温欣荣. 氯化十六烷基吡啶存在下硫氰酸铵孔雀绿水体系浮选分离锌（）的研究 J. 广州化工，2002，（4）5 董红星，王树盛，相玉琳等. 连续式泡沫分离除去水中低含量锌离子的研究 J. 应用科技，2007，（10）6 涂长青，温欣荣. 在硝酸钠存在下硫氰酸铵-孔雀绿-水液-固体系浮选分离锌()的研究. 化学研究与应用，2002, 14 (1)7 蔡振峰，张锦柱. 微量锌的光度法分析J. 昆明理工大学
9、学报（理工版），2003，28（5）8 许虹，傅少芬. 微晶石蜡固液萃取分离光度法测定痕量锌 J. 佛山科学技术学院报（自然科学版），2010，（1）三、主要研究内容和目标（包括研究方案和技术路线）1.主要研究内容（1） 探索沉淀技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件。沉淀剂筛选和制备沉淀分离条件研究沉淀分离效果分析合适的浮选方法（2） 探索浮选和连续式泡沫分离技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件。浮选剂的筛选浮选分离条件研究浮选分离效果分析合适的浮选方法起泡剂的筛选泡沫分离条件研究泡沫分离效果分析合适的泡沫分离方法（3）
10、探索萃取分离技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件；萃取剂的筛选萃取分离条件研究萃取分离效果分析合适的萃取方法（4） 探索吸附分离技术除去FeSO4中的Zn+2离子的方法，研究其去除效果和相应的技术条件；吸附剂筛选和制备吸附分离条件研究吸附分离效果分析合适的吸附方法（5） 综合分析比较以上四种分离方法方案的优缺点和应用于实际的可行性，提出合理的解决方案。2.研究目标 通过实验研究，分析比较各种方法的适用性，提出合理可行的处理方案，实现FeSO4中的Zn+2离子含量降低到10-4以下。 四、研究计划和进度2012年7月-2012年8月，查阅资料，深入了解和学习必
11、要的知识。2012年9月-2012年11月，沉淀法和吸附法实验研究。2012年12月-2013年2月，浮选法和泡沫分离法实验研究。2013年3月-2013年5月，萃取法实验研究。2013年6月-2013年7月，实验研究结果对比分析，确定合适的分离方案；项目总结，结题。五、预期提供的成果及形式1. 研究报告1份；2. 发表论文1篇，论文标注“国家大学生创新性实验项目”资助；3. 申请专利1项。六、项目研究支撑条件1. 项目组成员有较强的动手能力和团队合作意识。2. 院级教学实验室和导师的实验室可以提供相关的仪器设备和实验条件。3. 项目组成员已经进实验室做过很多的实验，有一定的实验操作基础。七、项目经费概算1. 资料费（包括资料查询、复印、论文发表、专利申请等） ￥7,0002. 差旅费（市场调研等） ￥5,0003. 实验器材费及耗材费（包括实验设备、化学试剂等） ￥12,0004. 分析检测费 ￥8,000
