Harvinaisten maametallien talteenotto sähkö- ja elektroniikkajätteestä
Tämän tutkielman kirjallinen osa toimii yleisenä katsauksena harvinaisiin maametalleihin, niiden rooliin modernissa yhteiskunnassa sekä niiden talteenotto- ja erotusmenetelmiin. Lisäksi tutkielmassa perehdytään aina kasvavaan sähkö- ja elektroniikkajäteongelmaan, sillä sähkö- ja elektroniikkajäte soveltuu hyvin harvinaisten maametallien vaihtoehtoiseksi lähteeksi. Tutkielma tarjoaa yleiskäsityksen harvinaisten maametallien käytetyimpien talteenotto-menetelmien karakteristisista piirteistä ja haasteista. Liuotus, saostus, ioninvaihto sekä neste-nesteuutto nostetaan yksityiskohtaisempaan tarkasteluun. Tässä tarkastellaan menetelmien toimivuutta ja mahdollisuuksia harvinaisten maametallien talteenotossa nostamalla viime-aikaisimpia tutkimuksia esimerkeiksi.
Tutkimusprojektissa kehitettiin menetelmä harvinaisten maametallien talteen ottamiseksi piirilevyjätenäytteestä hyödyntäen ioninvaihtotekniikkaa. Talteenottoa tutkittiin näytteen uuttoliuoksesta kahdella kaupallisella ioninvaihtohartsilla, Puromet MTS9570 sekä Amberlyst 15. Uuttoliuoksesta pelkistettiin kupari ja saostettiin perusmetallit häiritsemästä harvinaisten maametallien talteenottoa. Näyteliuoksesta saatiin REE-adsorptioiksi korkeat 97,17 ± 0,05 % (Puromet MTS9570) sekä 94,79 ± 0,08 % (Amberlyst 15). Ioninvaihdon kinetiikkaa tutkittiin ja adsorption kannalta riittävä kontaktiaika oli noin tunti ja adsorptioalue noudattaa pseudo-toisen asteen kinetiikkamallia kummallakin hartsilla. Hartsien adsorptiomekanismi karakterisoitiin Langmuirin isotermillä, jolla määritettiin hartsin Puromet MTS9570 maksimikapasiteetiksi 69 ± 2 mg g-1 ja 150 ± 3 mg g-1 hartsille Amberlyst 15. Selektiivinen ja peräkkäinen eluointi saavutettiin käyttämällä 1 M NH4Cl poistamaan suurin osa perusmetalleista vähäisellä REE-hävikillä. 3 M (Puromet MTS9570) tai 5 M (Amberlyst 15) H2SO4 käytettiin eluoimaan käytännössä kaikki REE-metallit melko puhtaiksi tuotteiksi. Hartsien uudelleenkäytettävyyttä tutkittiin toistamalla neljä adsorptio-desorptiosykliä, missä adsorptioissa ei havaittu heikkenemistä ja REE-desorption heikkeneminen oli melko vähäistä. Desorptio laski syklien lopussa 3 %-yksikköä hartsille Puromet MTS9570 ja 21 %-yksikköä Amberlyst 15 -hartsin tapauksessa.
...
Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [29616]
License
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
Harvinaisten maametallien talteenotto neodyymimagneeteista
Niskanen, Joni (2020)Tässä pro gradu -tutkielmassa käsitellään neodyymimagneetteja, niiden kierrättämistä ja niiden sisältämien, kriittisiksi raaka-aineiksi luokiteltujen, harvinaisten maametallien talteenottoa osana kiertotalouden kokonaisuutta. ... -
Harvinaisten maametallien talteenotto metallisieppareilla
Kotiranta, Juha (2021)Tutkielman kirjallinen osa käsittelee harvinaisia maametalleja sekä niiden kemiaa, käyttöä, kierrätystä ja talteenottomenetelmiä. Pääpaino on harvinaisten maametallien talteenotossa käyttäen adsorbentteja eli adsorptioon ... -
Harvinaisten maametallien talteenotto sakkauttamalla
Nikitin, Jouni (2024)Harvinaisten maametallien valmistus ja kierrätys on Euroopassa huonolla tasolla. Tätä voitaisiin parantaa kehittämällä selektiivisiä menetelmiä harvinaisten maametallien talteenottoa varten, joista sakkauttaminen on yksi ... -
Harvinaisten maametallien talteenotto NdFeB -magneeteista
Kangas, Sanna (2017)Tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään yleisesti harvinaisia maametalleja, niiden ominaisuuksia, valmistusta, käyttökohteita ja kierrätystä lopputuotteista. Harvinaisten maametallien käyttökohteista keskitytään ... -
Harvinaisten maametallien talteenotto
Saari, Riikka-Maria (2019)Tässä työssä pyrittiin määrittämään optimaaliset rikkihappo-olosuhteet, joissa nikkelihybridi akujen, eli Ni-MH akkujen, rakenne saataisiin mahdollisimman hyvin liuotettua. Tämän lisäksi tutkittiin harvinaisten maametallien, ...