Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Διερεύνηση της δυνατότητας εμπλουτισμού λατεριτικών υπολειμμάτων εκχύλισης

Politis Georgios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγιναν προσπάθειες εμπλουτισμού ενός υπολείμματος εκχύλισης λατερίτη μέσω αναγωγικής φρύξης και υγρού μαγνητικού διαχωρισμού. Το παραπάνω υπόλειμμα λήφθηκε έπειτα από εκχύλιση σε στήλες με σκοπό την ανάκτηση Ni, Co και άλλων χρήσιμων μετάλλων, χρησιμοποιώντας ως διάλυμα εκχύλισης το θειïκό οξύ. Είναι γνωστό ότι τα (παρα)προϊόντα τα οποία προέρχονται από μεταλλευτικές και μεταλλουργικές διεργασίες αποτίθενται στο περιβάλλον με καταστροφικές συνέπειες για το ίδιο και την υγεία του ανθρώπου, οπότε θεωρείται αναγκαία η αξιοποίηση τους, είτε μέσω της παραγωγής δομικών υλικών με ευεργετικές ιδιότητες είτε μέσω της ανάκτησης από αυτά χρήσιμων μετάλλων. Επίσης, τα αναγωγικά μέσα (πχ. άνθρακας) που χρησιμοποιούνται σε πυρομεταλλουργικές διεργασίες παράγουν μεγάλες ποσότητες 〖CO〗_2, 〖SO〗_2 και για να παραχθούν καταναλώνονται μεγάλες ποσότητες ενέργειας. Υπό το πρίσμα αυτό, στην παρούσα εργασία κατά τη διαδικασία της αναγωγικής φρύξης ως αναγωγικό μέσο χρησιμοποιήθηκε, εκτός τον άνθρακα, ένα βιοεξανθράκωμα που προήλθε από πυρόλυση υπολειμμάτων ελιάς. Το βιοεξανθράκωμα είναι λιγότερο επιβλαβές για το περιβάλλον διότι περιλαμβάνει επιβλαβή στοιχεία σε χαμηλότερη περιεκτικότητα (π.χ. P, S κ.α.).Σύμφωνα με την πειραματική διαδικασία, το υπόλειμμα εκχύλισης λατερίτη Κωπαΐδας αρχικά θραύστηκε, και στη συνέχεια λειοτριβήθηκε ώστε να αποκτήσει κατάλληλη κοκκομετρία για τις δοκιμές εμπλουτισμού. Η χημική ανάλυση του αρχικού υπολείμματος εκχύλισης λατερίτη έδειξε ότι η περιεκτικότητα του νικελίου ήταν 0.30 %, ενώ οι περιεκτικότητες του σιδήρου και του αργιλίου ήταν 23 % και 2 %, αντίστοιχα. Από την ορυκτολογική ανάλυση προέκυψε ότι οι κύριες ορυκτολογικές φάσεις του αρχικού υπολείμματος εκχύλισης ήταν ο χαλαζίας, ο αιματίτης και ο γκαιτίτης, με βασικό φορέα του νικελίου το βιλλεμζεΐτη. Πραγματοποιήθηκε αναγωγική φρύξη σε συγκεκριμένους χρόνους παραμονής (30 min, 60 min, 90 min) και θερμοκρασίες (800 °C, 1000 °C, 1200 °C) και με διαφορετικές ποσότητες αναγωγικού μέσου (1.5 g και 3 g). Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα αναγωγικά μέσα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ο άνθρακας και το βιοεξανθράκωμα υπολειμμάτων ελιάς. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι βέλτιστες συνθήκες της αναγωγικής φρύξης ήταν: θερμοκρασία φρύξης 1200 °C, χρόνος παραμονής 90 min και ποσότητα αναγωγικού μέσου (άνθρακα ή βιοεξανθράκωμα) 1.5 g. Στις συνθήκες αυτές οι περιεκτικότητες % του μεταλλικού σιδήρου [Fe], καθώς επίσης και των ορυκτών του σιδήρου, αιματίτης και μαγνητίτης αυξάνονταν, ενώ οι περιεκτικότητες % των μη σιδηρούχων, όπως ο χαλαζίας μειώνονταν. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές μαγνητικού διαχωρισμού σε εντάσεις ρεύματος 0.2 Α (μονά περάσματα), 1 Α και 2 Α (διαδοχικά περάσματα) για τα δείγματα 10C (10 g στερεά, 1.5 g άνθρακα) και 10B (10 g στερεά, 1.5 g βιοεξανθράκωμα) που αντιστοιχούν στις βέλτιστες συνθήκες (90 min / 1200 °C), ώστε να μελετηθεί η περαιτέρω δυνατότητα εμπλουτισμού του υπολείμματος. Τα προϊόντα του μαγνητικού διαχωρισμού υποβλήθηκαν σε χημικές και ορυκτολογικές αναλύσεις. Οι χημικές αναλύσεις έδειξαν ότι και για τα δύο αναγωγικά μέσα που χρησιμοποιήθηκαν οι περιεκτικότητες % του σιδήρου και του νικελίου αυξήθηκαν στο μαγνητικό προϊόν, ενώ η περιεκτικότητα % του πυριτίου αυξήθηκε στο μη μαγνητικό προϊόν (μονά περάσματα έντασης 0.2 Α και διαδοχικά περάσματα έντασης 1 Α και 2 Α). Επίσης, οι ορυκτολογικές αναλύσεις των προϊόντων του μαγνητικού διαχωρισμού και με τα δύο αναγωγικά μέσα (άνθρακας, βιοεξανθράκωμα) έδειξαν ότι οι κύριες ορυκτολογικές φάσεις που εμφανίζονται είναι ο χαλαζίας, o χριστοβαλίτης, ο χρωμίτης και ο φαϋαλίτης. Αναλυτικότερα, για ένταση ρεύματος 0.2 Α, τα μη μαγνητικά προϊόντα είχαν περισσότερο χριστοβαλίτη και φαϋαλίτη, ενώ τα μαγνητικά προϊόντα είχαν περισσότερο αιματίτη. Επίσης, μεταλλικός σίδηρος [Fe] εμφανίστηκε μόνο στα μαγνητικά προϊόντα. Στα διαδοχικά περάσματα (1 Α και 2 Α) παρατηρήθηκε ότι τα πολύ μαγνητικά προϊόντα είχαν περισσότερο χρωμίτη, αιματίτη και μεταλλικό σίδηρο [Fe], τα ενδιάμεσα μαγνητικά είχαν περισσότερο φαϋαλίτη, ενώ τα μη μαγνητικά προϊόντα είχαν τη μεγαλύτερη ποσότητα χριστοβαλίτη και χαλαζία.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες