Uudet kehittyvät teknologiat metallien talteenotossa vesiliuoksista

Thumbnail Image

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemiantekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-12-12

Department

Major/Subject

Kemia ja materiaalitiede

Mcode

CHEM3049

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

fi

Pages

30

Series

Abstract

Metallien kysynnän ja kulutuksen kasvaessa niitä päätyy yhä enemmän luontoon erilaisten tuotantoprosessien kautta. Raskasmetalleja tulisi ottaa talteen, koska luonnossa ne kerääntyvät eläviin organismeihin ja sitä kautta myös ihmiseen aiheuttaen muun muassa syöpää. Jalometalleja olisi tärkeää ottaa talteen, koska niitä käytetään monessa eri sovelluksessa nykyteknologiassa. Monen metallin kohdalla on myös arvioitu, että niiden primääriresurssit tulevat loppumaan tulevien vuosikymmenten aikana, joten metallien käytössä tulisi siirtyä käyttämään kierrätysmateriaaleja ja edistää kiertotaloutta. Tässä kirjallisuuskatsauksessa tutustutaan kolmeen uuteen tekniikkaan, joilla voidaan ottaa talteen metalleja vesiliuoksista. Tekniikoita ovat sähkösaostus-korvausreaktiomenetelmä, 3D-sieppari ja mikrobipolttokenno. Nykyisillä tekniikoilla on haasteita ottaa talteen metalleja, joita on kompleksisissa liuoksissa pienissä pitoisuuksissa, ja uudet tutkittavat tekniikat pyrkivät vastaamaan tähän tarpeeseen. Työssä käydään läpi, missä vaiheessa tekniikoiden kehitys on ja niitä vertaillaan erilaisten arviointikriteerien avulla, joiden perusteella ne myös pisteytetään antaen kriteereille painoarvoja niiden tärkeyden mukaan. Vertailun ja pisteytyksen perusteella sähkösaostus-korvausreaktiomenetelmä vaikuttaa lupaavimmalta tekniikalta. Useiden ominaisuuksien osalta se oli 3D-siepparin kanssa tasavertainen. Mikrobipolttokenno ei pärjännyt vertailussa niin hyvin, koska sen kehitys on muista jäljessä. Jokaisesta tekniikasta löytyy sekä hyviä että huonoja puolia, mutta ne kaikki ovat askel parempaan suuntaan metallien talteenotossa ja kiertotalouden edistämisessä.

As the demand and consumption of metals increases, more of them transpire in nature through different manufacturing processes. Heavy metals should be recovered because in nature they accumulate in living organisms and can cause cancer in the human body. It is important to recover precious metals because they are used in various applications in modern technology. With many metals it has been predicted that their primary resources will expire in the upcoming decades. Therefore, while using metals, recycled materials should be used, and circular economy should be promoted. This literature review introduces three new techniques that can recover metals from aqueous solutions. The techniques are electrodeposition-redox replacement, 3D catcher and microbial fuel cell. Current methods cannot easily recover metals that are in multimetal solutions in small concentrations. The introduced new techniques strive to answer this need. This thesis presents the development stage of the techniques, and they are compared with different assessment criteria which are weighted by their importance. Based on the assessment criteria the techniques are rated. On the basis of the comparison and rating, electrodeposition-redox replacement appears to be the most promising technique. It was quite equal in many features with 3D catcher. Microbial fuel cell did not do so well in the comparison since the development of it is behind. All the techniques have both good and bad qualities, but they are all a step towards a better direction in metal recovery and promoting circular economy.

Description

Supervisor

Nieminen, Minna

Thesis advisor

Yliniemi, Kirsi

Keywords

metallien talteenotto, vesiliuokset, sähkösaostus-korvausreaktiomenetelmä, 3D-sieppari, mikrobipolttokenno, vertailu

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202412248105

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM