Kromin liuottaminen ferrokromikuonasta ultraääniavusteisesti peroksidipohjaisten reagenssien avulla

Abstract

Tässä Pro gradu -tutkielmassa käytiin läpi erilaisissa metallurgisissa prosesseissa syntyneiden kuonien koostumusta sekä niiden mahdollista jatkokäyttöä. Prosesseissa syntyvien kuonien koostumuksen todettiin riippuvan käytetystä prosessista ja että joissain prosesseissa syntyvät kuonat voivat olla ympäristölle haitallisia, kun taas vastaavasti joitain kuonia voidaan käyttää esimerkiksi betonin täyteaineena. Metallurgisissa prosesseissa syntyneille kuonille olisi tärkeää keksiä jatkokäyttökohteita, sillä ne vievät runsaasti tilaa sekä aiheuttavat mahdollisia ympäristöhaittoja. Lisäksi kuonien jatkokäytöstä voitaisiin hyötyä taloudellisesti.

Kokeellisessa osassa selvitettiin ferrokromin tuotannossa syntyvän kuonan koostumus kokonaishajotuksen kautta, jonka jälkeen kehitettiin mahdollisimman tehokas liuotusmenetelmä kokonaishajotuksen olosuhteita lievemmissä olosuhteissa. Kokonaishajotusmenetelmäksi valikoitui mikroaaltouunissa suoritettu typpihapon, vetykloridin sekä vetyfluoridin yhdistelmällä suoritettu hajotus. Paras liuotusmenetelmä oli typpihapon ja vetyperoksidin reagenssiyhdistelmällä tehty ultraääniavusteinen liuotus. Kokeellisessa osassa oltiin erityisesti kiinnostuneita kromin mahdollisimman tehokkaasta liuottamisesta, mutta sen lisäksi määritettiin myös seuraavat alkuaineet: Al, Ca, Fe, Mg, Mn, Si ja Ti. Nämä alkuaineet valikoituivat määritettäviksi, sillä niitä esiintyi eniten kuonassa semikvantitatiivisen määrityksen perusteella.

Liuotusmenetelmällä saavutettiin parhaat saantoprosentit kaikkien muiden alkuaineiden, paitsi titaanin kohdalla, 10 ml HNO3 ja 5 ml H2O2 yhdistelmällä. Nämä saantoprosentit on esitetty taulukossa 1.