Sementaation käyttö metallien talteenotossa

Thumbnail Image

Files

Huida_Sofia_2025.pdf (761.15 KB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemian tekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
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

2025-05-14

Department

Major/Subject

Kemian tekniikka ja prosessit

Mcode

CHEM3050

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

fi

Pages

34

Series

Abstract

Sementaatio on hydrometallurginen saostusmenetelmä, jossa hydratoitunutta tai kompleksoitunutta metallia saostetaan liuoksesta toisen epäjalomman kiinteän metallin avulla. Ilmiö perustuu metallien hapetus-pelkistysreaktioon. Sementaatiota on hyödynnetty jo vuosisatoja, ja nykypäivänä se on käytössä etenkin jalo- ja raskasmetallien talteenotossa sekä liuospuhdistuksessa. Tämä tutkielma on laadittu kirjallisuuskatsauksena, johon on koottu yhteen sementaatioilmiön teoriaa sekä termodynamiikkaan ja kinetiikkaan vaikuttavia tekijöitä. Työssä tarkastellaan myös sementaation laitetekniikkaa ja kahta esimerkkiprosessia, kullan talteenottoa ja sinkkielektrolyytin liuospuhdistusta. Sementaatio on spontaani sähkökemiallinen prosessi. Termodynamiikan keskiössä ovat metallien standardielektrodipotentiaalit. Epäjalompi metalli saostaa jalompaa metallia, kun systeemin kennojännite on positiivista. Systeemin todellinen kennojännite riippuu kuitenkin myös metallien pitoisuuksista, systeemin lämpötilasta sekä epäpuhtauksien läsnäolosta. Kinetiikkaan eli reaktionopeuteen vaikuttavat kaksi polarisaatiotyyppiä, aktivaatiopolarisaatio sekä aineensiirtopolarisaatio. Aktivaatiopolarisaatio aiheutuu hitaasta sähkökemiallisesta reaktiosta ja aineensiirtopolarisaatio komponenttien rajallisesta diffuusionopeudesta. Sementaation reaktionopeuteen vaikuttavat muun muassa lämpötila, aktivaattorit, muodostuvan saostuman rakenne sekä sementoivan metallin määrä ja partikkelikoko. Teollisuudessa sementointi toteutetaan useimmiten reaktoreissa suhteellisen matalissa lämpötiloissa ilman lisättyä sähkövirtaa. Käytettäviä reaktoreita ovat muun muassa sekoitusreaktorit sekä petireaktorit. Petireaktoreista yleisimpiä ovat kiintopeti- tai leijupetireaktorit.

Description

Supervisor

Aromaa, Jari

Thesis advisor

Aromaa, Jari

Keywords

sementaatio, termodynamiikka, kinetiikka, polarisaatio, kullan talteenotto, sinkkielektrolyytin liuospuhdistus

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202506104355

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM