Characterization of the filter media used in the dual media filter
Tanttu, Leena (2015)
Diplomityö
Tanttu, Leena
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015120823201
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015120823201
Tiivistelmä
The removal of organics from copper electrolyte solutions after solvent extraction by dual media filtration is one of the most efficient ways to ensure the clean electrolyte flow into the electrowinning. The clean electrolyte will ensure the good quality cathode plate production.
Dual media filtration uses two layers of filter media for filtration as anthracite and garnet respectively. The anthracite layer will help the coalescing of the entrained organic droplets which will then float to the top of the filter, and back to the solvent extraction process. The garnet layer will catch any solids left in the electrolyte traveling through the filter media.
This thesis will concentrate on characterization of five different anthracites in order to find some differences using specific surface area analysis, particle size analysis, and morphology analysis. These results are compared to the pressure loss values obtained from lab column tests and bed expansion behavior. The goal of the thesis was to find out if there were any differences in the anthracite which would make the one perform better than the other.
There were no big differences found on any aspect of the particle characterization, but some found differences should be further studied in order to confirm the meaning of the porosity, surface area, intensity mean and intensity SD (Standard Deviation) on anthracites and their use in dual media filtration. The thesis work analyzed anthracite samples the way that is not found on any public literature sources, and further studies on the issue would bring more knowledge to the electrolyte process. Uuton jälkeinen orgaanisen aineksen poisto kaksikerrosrakennesuodattimella on yksi tehokkaimmista tavoista varmistaa puhtaan kuparielektrolyytin virtaus elektrolyytin sähköiseen talteenottoon. Puhdas elektrolyytti mahdollistaa hyvälaatuisen katodilevytuotannon.
Kaksikerrosrakennesuodatusmenetelmä käyttää kahta suodatinväliainetta, kuten antrasiittia ja granaattikerrosta. Antrasiittikerros mahdollistaa orgaanisten pisaroiden yhtymisen suuremmaksi pisaraksi, joka kohoaa suodattimen yläosaan, ja sieltä takaisin uuttoprosessiin. Elektrolyyttiliuoksessa olevat kiintoaineet jäävät granaattikerrokseen kun elektrolyytti virtaa suodatinväliaineiden läpi.
Diplomityö keskittyy tutkimaan viittä erilaista antrasiittia vertaillen niiden ominaisuuksia analysoiden partikkelien ominaispinta-alaa, partikkelikokojakaumaa ja morfologiaa. Analyysien tuloksia verrataan laboratoriomittakaavaisen kolonnitestilaitteen koeajoja antrasiittien painehävikin ja suodinkerroksen laajenemisen kautta.
Diplomityössä ei löydetty suuria eroja minkään antrasiitin partikkelien ominaisuuksien välillä, mutta jotkut löydetyt erot olisi hyvä vahvistaa lisätutkimuksilla erityisesti huokoisuuden, pinta-alan, intensiteetti hajonnan ja keskihajonnan merkityksestä kaksikerrosrakennesuodatuksessa. Diplomityössä analysoitiin antrasiittinäytteitä tavalla, jota ei ole löydettävissä kirjallisuudessa. Työn jatkaminen toisi antrasiitin käyttäytymisestä hyödyllistä tietoa, jota voitaisiin käyttää hyödyksi elektrolyyttiprosesseissa.
Dual media filtration uses two layers of filter media for filtration as anthracite and garnet respectively. The anthracite layer will help the coalescing of the entrained organic droplets which will then float to the top of the filter, and back to the solvent extraction process. The garnet layer will catch any solids left in the electrolyte traveling through the filter media.
This thesis will concentrate on characterization of five different anthracites in order to find some differences using specific surface area analysis, particle size analysis, and morphology analysis. These results are compared to the pressure loss values obtained from lab column tests and bed expansion behavior. The goal of the thesis was to find out if there were any differences in the anthracite which would make the one perform better than the other.
There were no big differences found on any aspect of the particle characterization, but some found differences should be further studied in order to confirm the meaning of the porosity, surface area, intensity mean and intensity SD (Standard Deviation) on anthracites and their use in dual media filtration. The thesis work analyzed anthracite samples the way that is not found on any public literature sources, and further studies on the issue would bring more knowledge to the electrolyte process.
Kaksikerrosrakennesuodatusmenetelmä käyttää kahta suodatinväliainetta, kuten antrasiittia ja granaattikerrosta. Antrasiittikerros mahdollistaa orgaanisten pisaroiden yhtymisen suuremmaksi pisaraksi, joka kohoaa suodattimen yläosaan, ja sieltä takaisin uuttoprosessiin. Elektrolyyttiliuoksessa olevat kiintoaineet jäävät granaattikerrokseen kun elektrolyytti virtaa suodatinväliaineiden läpi.
Diplomityö keskittyy tutkimaan viittä erilaista antrasiittia vertaillen niiden ominaisuuksia analysoiden partikkelien ominaispinta-alaa, partikkelikokojakaumaa ja morfologiaa. Analyysien tuloksia verrataan laboratoriomittakaavaisen kolonnitestilaitteen koeajoja antrasiittien painehävikin ja suodinkerroksen laajenemisen kautta.
Diplomityössä ei löydetty suuria eroja minkään antrasiitin partikkelien ominaisuuksien välillä, mutta jotkut löydetyt erot olisi hyvä vahvistaa lisätutkimuksilla erityisesti huokoisuuden, pinta-alan, intensiteetti hajonnan ja keskihajonnan merkityksestä kaksikerrosrakennesuodatuksessa. Diplomityössä analysoitiin antrasiittinäytteitä tavalla, jota ei ole löydettävissä kirjallisuudessa. Työn jatkaminen toisi antrasiitin käyttäytymisestä hyödyllistä tietoa, jota voitaisiin käyttää hyödyksi elektrolyyttiprosesseissa.