Se ha denunciado esta presentación.
Utilizamos tu perfil de LinkedIn y tus datos de actividad para personalizar los anuncios y mostrarte publicidad más relevante. Puedes cambiar tus preferencias de publicidad en cualquier momento.

Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto

Pyrometallurgia ja termodynamiikka

  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto

  1. 1. Topi Tirronen Metallifoorumi III, 13.12.2016 Porin yliopistokeskus Pyrometallurgia ja termodynamiikka
  2. 2. Akkuhivenaineiden jakauma ja talteenottopotentiaali kuparin sulatuksessa Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016
  3. 3. Kertausta • Pyrometallurginen käsittely yleisin menetelmä akuille ja paristoille – Sulatus (Umicore edelläkävijä) – Vakuumitislaus (Li, Cd, Zn, Hg ja Pb erottelu) • Kuonaan hukataan useita hyödynnettäviä metalleja Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 1 Kuva: Tytgat, Jan. Umicore. 2011
  4. 4. Kokeellisen työn tarkoitus • Akkuhivenaineiden jakauma sulatusprosessissa – Miten paljon menetetään kuonaan? • Nikkelin ja koboltin parempi saanti olemassa olevissa prosesseissa • Kartoittaa, voidaanko uusia menetelmiä hyödyntää teollisuudessa Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 2
  5. 5. Kupari-kuparikivi-kuona tasapainotus ampullissa • Näytteen hivenaineet (n. 1 paino% metalli- tai kuonafaasista) Ni Co Ag Nd Mn Li Li-ion NiMH Hopeanappi Ennen sulatusta Sulatuksen jälkeen 1cm Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 3
  6. 6. Näytteen sammutus • Lämpötilan lasku 1300 C alle sekunnissa • Suolavesi kylmin sammutusmedia n. -10 C • Tiiliskiven avulla näytteen kärki nopeammin jäähdytetyksi 2x hidastus Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 4
  7. 7. Termodynaaminen tasapaino • Testeissä tasapaino saavutettu 1 tunnissa • Cu määrä kuonassa n. 4-5% tarkoittaa oikeaa hapen osapainetta (Fe3O4 faasi läsnä) • Queenslandin yliopiston julkaisut tukee Aalto yliopiston tuloksia Lähde T. Hidayat et al. 2016 Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 5
  8. 8. Ampulleissa testaus • Ampullien teko – Putsaus sisältä ennen sulkemista – Kärjen muokkaaminen – Yhtenäisyys • Sammutus – Jääsuolavesi – Ampullin seinän paksuus – Tiiliskiven käyttäminen sammutuksessa • Hapen osapaineen ja kokonaispaineen säätö – Ampulli ilman tyhjiötä ja reikä ampullin seinämässä • Samanlaisia tuloksia kuin vakuumissakin • Faasitasapainot näytteessä Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 6
  9. 9. T=1300 °C Kuparikiven reagointi aggressiivisesti aiheuttaa vuotoja ampullin seinämään Kuona Kivi Cu Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 7
  10. 10. 5 d @ 1250 °C – Pystytään analysoimaan jopa ppb (parts per billion) pitoisuuksia – Laser haihduttaa hiukkasia näytteestä ja massaspektrometri analysoi nämä hiukkaset – Haasteita vielä oikeiden standardien kanssa Lähde: J. Chen et al. 2016 Kuona Kuparikivi LA-ICP-MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 8
  11. 11. Ni 0,4% Ni 0,03% Ni 0,25% Ni 0,8% Cu 98% Cu 80% Cu 4,5% Cu 1% Co 0,2% Co 0,002% Co 0,35% Co 0,7% Ag 1% Ag 0,35% Ag 0,005% Nd 0,3% Mn 0,45% Li 0,3% KUPARI KUPARIKIVI KUONA Magnetiitti LaserTasapaino 1250 °C Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 9
  12. 12. Jatkosuunnitelmat • Kokeellisen työn jatkaminen – EPMA analyysit GTK:lla tammikuussa • Magnetiitti • Kupari • Kuparikivi • Kuona – Näytteiden vertailu eri lämpötiloissa – Tieteellinen artikkeli testeistä Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 10
  13. 13. Liiketoimintamahdollisuudet • Li-ion & NiMH akuille pienen skaalan sulatusuuni + hydrometallurginen jälkikäsittely kuonalle • Magnetiitin erottelu kuparikuonasta – 3Fe2SiO4 + O2 → 2Fe3O4 + 3SiO2 – Korkeampi metallipitoisuus verrattuna kuonaan – Raudan kierrättäminen terästeollisuuteen – Jäljellä jäävä SiO2 myös kierrätykseen – Eroon kuonan läjityksestä Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 11
  14. 14. Kiitos! topi.tirronen@aalto.fi Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu Materiaalitekniikan laitos

    Sé el primero en comentar

    Inicia sesión para ver los comentarios

Pyrometallurgia ja termodynamiikka

Vistas

Total de vistas

137

En Slideshare

0

De embebidos

0

Número de embebidos

0

Acciones

Descargas

2

Compartidos

0

Comentarios

0

Me gusta

0

×