Distribution of gallium, germanium, indium and tin between lead bullion and slag

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Avarmaa, Katri
dc.contributor.author Yliaho, Simon
dc.date.accessioned 2016-03-29T11:25:10Z
dc.date.available 2016-03-29T11:25:10Z
dc.date.issued 2016-03-08
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/19924
dc.description.abstract This work examines the distribution of the trace elements gallium, germanium, indium and tin at lead smelting conditions. First part of the work is a literature overview and the latter part is an experimental part where a laboratory work on the distribution of the trace elements between lead and slag is presented. The work is concentrating on modern direct smelting technologies, because these are the promising technologies for the future. The experimental work was performed at 1150 °C (1423 K). The aim of the work is to research how the elements distribute when the oxygen partial pressure is changed. Oxygen partial pressures used in the experiments (10-7-10-12 atm) are around the same values that are used in industrial processes. The experimental method employed consists of three main stages: equilibration at high temperature, fast quenching and EPMA-analyses. The EPMA-analyses were implemented by the Geological survey of Finland (GTK). A pseudo-wollastonite crucible was used to hold the lead and slag. The conclusions were that gallium dissolves in the slag, germanium has the oxidation state Ge2+ during reducing conditions and Ge+ during oxidating conditions, indium has the oxidation state In2+ and tin has the oxidation state close to Sn2+. The distribution coefficients were 0.01-0.8 for gallium, 0.1-8 for germanium, 0.003-11 for indium and 0.002-4 for tin. The concentrations were close to the detection limits but it was possible to make conclusions from the results. en
dc.description.abstract I det här diplomarbetet undersöks fördelningen av spårämnena gallium, germanium, indium och tenn under blysmältningsförhållanden. Första delen av det här arbetet består av en litteraturöversikt och den andra delen av en experimentell del, där det gjordes ett laboratoriearbete på fördelningen av spårämnen mellan bly och slagg. Det här arbetet tar i beaktande moderna blysmältningsmetoder eftersom de är de mest lovande metoderna för framtiden. Det experimentella arbetet blev gjort i en temperatur på 1150 °C (1423 K). Målet med det här arbetet är att undersöka hur spårämnena fördelar sig mellan det smälta blyet och den smälta slaggen. De partialtryck som syret har i dessa experiment är liknande de som används i industriella processer. Den använda experimentella metoden består av tre skeden: jämvikt vid hög temperatur, släckning och EPMA-analys. EPMA-analyserna blev gjorda vid Geologiska forskningscentralen (GTK). Det användes en smältdegel av pseudo-wollastonit för att hålla blyet och slaggen under experimenten. Slutledningen i arbetet var att gallium löser sig i slaggen, germanium har oxidationstalet +2 under reducerande förhållanden och +1 under oxiderande förhållanden, indium har oxidationstalet +2 och tenn har ett oxidationstal nära +2. Fördelningskoefficienterna mellan bly och slagg blev 0.01-0.8 för gallium, 0.1-8 för germanium, 0.003-11 för indium och 0.002-4 för tenn. Koncentrationerna var nära gränsen för observation, men det var möjligt att göra slutsatser utgående från resultatena. sv
dc.description.abstract Tämä diplomityö tarkastelee hivenaineiden gallium, germanium, indium ja tina jakautumista lyijysulatuksen olosuhteissa. Työn ensimmäinen osuus koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja toinen osuus kokeellisesta osuudesta, jossa esitetään tehty laboratoriotyö hivenaineiden jakautumisesta lyijyn ja kuonan välillä. Tämä työ keskittyy moderneihin lyijyn suoravalmistusprosesseihin, koska ne ovat tulevaiduusen lupaavat teknologiat. Kokeet suoritettiin lämpötilassa 1150 °C (1423 K). Työn tavoite on tutkia kuinka alkuaineet jakautuvat hapen osapainetta muutettaessa. Tässä työssä käytössä olevat hapen osapaineet (10-7-10-12 atm) ovat samankaltaisia kuin teollisuudessa käytössä olevat. Kokeellinen menetelmä koostuu kolmesta vaiheesta: tasapainotus, nopea sammutus ja EPMA-analyysi. Näytteiden EPMA-analyysit toteutti Geologinen tutkimuskeskus (GTK). Lyijy ja kuona olivat pseudo-wollastoniittiupokkaassa kokeiden aikana. Tuloksissa päädyttiin siihen, että gallium liukenee kuonaan, germaniumilla on hapetusaste Ge2+ pelkistävissä olosuhteissa ja Ge+ hapettavissa olosuhteissa, indiumilla on hapetusaste In2+ ja tinalla on hapetusaste Sn2+. Jakautusmiskertoimet olivat 0.01-0.8 galliumille, 0.1-8 germaniumille, 0.003-11 indiumille ja 0.002-4 tinalle. Vaikka pitoisuudet olivat lähellä havainnointirajoja, tuloksista oli mahdollista tehdä edellä mainitut johtopäätökset. fi
dc.format.extent 95+55
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Distribution of gallium, germanium, indium and tin between lead bullion and slag en
dc.title Fördelning av gallium, germanium, indium och tenn mellan bly och slagg sv
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword lead smelting en
dc.subject.keyword gallium en
dc.subject.keyword germanium en
dc.subject.keyword indium en
dc.subject.keyword tin en
dc.subject.keyword distribution en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201603291547
dc.programme.major Processering av material fi
dc.programme.mcode MT3002 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Taskinen, Pekka
dc.programme MTE - Materiaalitekniikan koulutusohjelma fi
dc.location PK fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account