dc.contributor.advisor | Väisänen, Ari | |
dc.contributor.advisor | Koskinen, Jutta | |
dc.contributor.author | Samulinen, Mikko | |
dc.date.accessioned | 2023-04-28T06:06:29Z | |
dc.date.available | 2023-04-28T06:06:29Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.identifier.uri | https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/86693 | |
dc.description.abstract | Tämän pro gradu -tutkielman kirjallisessa osassa perehdytään sähkö- ja elektroniikkalaitteissa käytettäviin kriittisiin raaka-aineisiin. Niistä tarkemmin käsitellään puolijohteissa
hyödynnettävää piitä, galliumia, germaniumia ja indiumia, kondensaattoreissa käytettävää tantaalia ja kestomagneeteissa käytettäviä harvinaisia maametalleja. Erityistä huomiota
kiinnitetään raaka-aineiden esiintyvyyteen, tuotantoon ja kierrätykseen. Sähkö- ja
elektroniikkaromun (SER) kierrätyksessä keskitytään fysikaaliseen esikäsittelyyn ja
hydrometallurgisiin talteenottomenetelmiin. Talteenottomenetelmistä esitellään neste-nesteuutto, elektrolyysi ja ioninvaihto, joista viimeisenä mainittu nostetaan tarkempaan käsittelyyn.
Tässä yhteydessä esitellään orgaanisia ioninvaihtomateriaaleja, niiden rakenteita, luokittelua ja
käyttöä kriittisten raaka-aineiden talteenotossa. Vaihtoehtona orgaanisille
ioninvaihtomateriaaleille esitellään zeoliitit, joiden ominaisuuksiin ioninvaihtimina ja
sorbenttimateriaaleina perehdytään seikkaperäisesti. Lisäksi esitellään zeoliittien käyttöä
haitallisten aineiden poistossa sekä kriittisten raaka-aineiden talteenotossa. Lopuksi käydään
läpi plasmaemission käyttöä metallianalytiikassa käsittelemällä ICP-OES:n toimintaperiaatetta.
Tutkielman kokeellisessa osassa tehtiin kartoitusta viiden eri zeoliittimateriaalin
talteenottokyvyistä ja näistä materiaali Zeolite ZSM-5 havaittiin lähes täysin selektiiviseksi
tantaalin suhteen. Näytteenä toimi komponenttijäte, jonka liuotus oli optimoitu tantaalin
suhteen. Zeolite ZSM-5 saavutettu suurin tantaalin talteenottoaste, 99,5 %, havaittiin 0,01 M
rikkihappotaustassa. Selektiivisyyden kannalta kuitenkin paras happotausta oli 0,5 M
rikkihappo. Tällöin tantaalia saatiin talteen 98,4 %. Kyseistä happopitoisuutta käytettiin
kontaktiajan vaikutuksen ja Zeolite ZSM-5:n maksimiadsorptiokapasiteetin määrittämisessä.
Aikavälillä 5–90 minuuttia talteenoton saanto ZSM-5:llä kasvoi nopeasti ja alkoi tasaantua 120
minuutin jälkeen. ZSM-5:n adsorptiokapasiteetin maksimi tantaalin suhteen oli 10,74 mg g-1.
Alustavissa eluointikokeissa havaittiin, että etanoliamiini soveltui tantaalin eluoimiseksi. Sillä
onnistuttiin eluoimaan 52 ± 4 % adsorboituneesta tantaalista. | fi |
dc.format.extent | 86 | |
dc.language.iso | fi | |
dc.subject.other | ioninvaihto | |
dc.subject.other | kriittiset raaka-aineet | |
dc.title | Zeoliittien käyttö kriittisten raaka-aineiden talteenotossa | |
dc.identifier.urn | URN:NBN:fi:jyu-202304282791 | |
dc.type.ontasot | Master’s thesis | en |
dc.type.ontasot | Pro gradu -tutkielma | fi |
dc.contributor.tiedekunta | Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta | fi |
dc.contributor.tiedekunta | Faculty of Sciences | en |
dc.contributor.laitos | Kemian laitos | fi |
dc.contributor.laitos | Department of Chemistry | en |
dc.contributor.yliopisto | Jyväskylän yliopisto | fi |
dc.contributor.yliopisto | University of Jyväskylä | en |
dc.contributor.oppiaine | Analyyttinen kemia | fi |
dc.contributor.oppiaine | Analytical Chemistry | en |
dc.rights.copyright | Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. | fi |
dc.rights.copyright | This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. | en |
dc.contributor.oppiainekoodi | 40311 | |
dc.subject.yso | sorptio | |
dc.subject.yso | tantaali | |
dc.subject.yso | zeoliitit | |
dc.subject.yso | kierrätys | |
dc.subject.yso | raaka-aineet | |
dc.subject.yso | talteenotto | |
dc.subject.yso | harvinaiset maametallit | |
dc.subject.yso | germanium | |
dc.subject.yso | sähkö- ja elektroniikkaromu | |