Koagulanttien soveltuvuus volframin erotukseen vesiliuoksesta
Rimmistö, Kalle (2022)
Kandidaatintyö
2022
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022053141287
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022053141287
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö käsittelee koagulanttien soveltuvuutta volframin erotukseen vesiliuoksesta, josta saostetaan epäpuhtauksia ja niiden erottumista tehostetaan flokkulantilla. Tutkimuksen kohteena oli erään yrityksen prosessi, jossa erään prosessivaiheen liuoksessa esiintyy 0–3 mg/L volframia. Kyseessä oleva sulfaattipohjainen liuos on hapan ja se sisältää kobolttia sekä muita metalleja kuten esimerkiksi nikkeliä, sinkkiä ja mangaania. Tavoitteena oli selvittää millaiset koagulantit parantavat volframin erotustehokkuutta kyseessä olevassa systeemissä, kun flokkulanttina käytetään polyakryyliamidia.
Kirjallisuuskatsauksessa tuodaan esiin koagulaatioon liittyviä käsitteitä ja teorioita sekä aikaisempia tutkimuksia volframin epästabiloimisesta koagulanteilla. Kirjallisuuslähteinä on käytetty tieteellisiä artikkeleita sekä muuta alan kirjallisuutta. Kokeellisessa osuudessa vertaillaan eri koagulanttien vaikutusta volframin poiston tehokkuuteen syntetisoidusta lietteestä prosessin lämpötilassa sekä pH:ssa. Liete valmistettiin douppaamalla varsinaista prosessiliuosta volframipitoisella raaka-aineella.
Mittaustulosten perusteella polymeeriset koagulantit paransivat volframin erottumista verrattuna käsittelyyn perinteisillä rauta- ja alumiinipohjaisilla koagulanteilla tai pelkällä flokkulantilla. Suurin erotustehokkuus saavutettiin polydiallyylidimetyyliammoniumkloridi polymeerilla, jolla volframia saatiin erotettua 98 prosenttia.
Polymeerisilla koagulanteilla on siis mahdollista sitoa volframia prosessia vastaavasta vesiliuoksesta. Lämpötilan, pH:n sekä muiden parametrien vaikutusten arviointi vaatii kuitenkin jatkotutkimuksia.
Kirjallisuuskatsauksessa tuodaan esiin koagulaatioon liittyviä käsitteitä ja teorioita sekä aikaisempia tutkimuksia volframin epästabiloimisesta koagulanteilla. Kirjallisuuslähteinä on käytetty tieteellisiä artikkeleita sekä muuta alan kirjallisuutta. Kokeellisessa osuudessa vertaillaan eri koagulanttien vaikutusta volframin poiston tehokkuuteen syntetisoidusta lietteestä prosessin lämpötilassa sekä pH:ssa. Liete valmistettiin douppaamalla varsinaista prosessiliuosta volframipitoisella raaka-aineella.
Mittaustulosten perusteella polymeeriset koagulantit paransivat volframin erottumista verrattuna käsittelyyn perinteisillä rauta- ja alumiinipohjaisilla koagulanteilla tai pelkällä flokkulantilla. Suurin erotustehokkuus saavutettiin polydiallyylidimetyyliammoniumkloridi polymeerilla, jolla volframia saatiin erotettua 98 prosenttia.
Polymeerisilla koagulanteilla on siis mahdollista sitoa volframia prosessia vastaavasta vesiliuoksesta. Lämpötilan, pH:n sekä muiden parametrien vaikutusten arviointi vaatii kuitenkin jatkotutkimuksia.