Εκχύλιση ασβεστοαργιλικών σκωριών με διάλυμα ανθρακικού νατρίου

Γεωργαλά, Ειρήνη; Georgala, Eirini

dc.contributor.author	Γεωργαλά, Ειρήνη	el
dc.contributor.author	Georgala, Eirini	en
dc.date.accessioned	2021-03-30T17:34:41Z
dc.date.available	2021-03-30T17:34:41Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53211
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20909
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ασβεστοαργιλική σκωρία	el
dc.subject	Μηχανοχημική εκχύλιση	el
dc.subject	Ανάκτηση αλουμινίου	el
dc.subject	Μέθοδος Pedersen	el
dc.subject	Εκχύλιση	el
dc.subject	Calcium-aluminate slags	en
dc.subject	Leaching	en
dc.subject	Mechanochemical leaching	en
dc.subject	Aluminium extraction	en
dc.subject	Pedersen method	en
dc.title	Εκχύλιση ασβεστοαργιλικών σκωριών με διάλυμα ανθρακικού νατρίου	el
dc.title	Leaching of calcium-aluminate slags with sodium carbonate solution	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μεταλλουργία	el
heal.classification	Υδρομεταλλουργία	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-19
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη της εκχύλισης ασβεστοαργιλικών ενώσεων, που περιέχονται σε σκωρία από αναγωγική τήξη ελληνικού βωξίτη, με διάλυμα ανθρακικού νατρίου και η σύγκριση της απόδοσης της μηχανοχημικής εκχύλισης με την εκχύλιση υπό ανάδευση σε υψηλές θερμοκρασίες. Αφορμή για την συγκεκριμένη μελέτη αποτέλεσαν τα αποτελέσματα προηγούμενης πολύμηνης εργασίας που διεξήχθη στο Εργαστήριο Μεταλλουργίας του Ε.Μ.Π. με το ίδιο υλικό, κατά την οποία παρατηρήθηκε απόθεση στην επιφάνεια των κόκκων της σκωρίας ενός στρώματος CaCO3. Το εύρημα αυτό επιβεβαιώνεται και από άλλες έρευνες και εκτιμάται ότι αναχαιτίζει την ανάκτηση του Al στο διάλυμα. Συνεπώς, στα πλαίσια αυτής της εργασίας έλαβαν χώρα στις ίδιες συνθήκες πειράματα εκχύλισης υπό ανάδευση και μηχανοχημικής προσβολής με προσθήκη 10%v/v σφαιρών λειοτρίβησης και στόχο τον θρυμματισμό του στρώματος CaCO3. Ο αντιδραστήρας που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο Netzsch PE-075 και οι μεταλλουργικές παράμετροι που εξετάστηκαν ήταν ο ρυθμός ανάδευσης (700rpm, 800rpm, 900rpm), η συγκέντρωση του εκχυλιστικού μέσου (90 g/L, 98 g/L, 120 g/L, 198 g/L, 297 g/L Na2CO3) και η θερμοκρασία (50ο C, 70ο C, 90ο C). Τα αποτελέσματα των πρώτων πειραματικών σειρών έδειξαν ότι η ανάκτηση Al κατά την μηχανοχημική εκχύλιση είναι χαμηλότερη εξαιτίας της καταβύθισης ένυδρων ασβεστοαργιλικών ενώσεων. Ωστόσο, δεδομένου ότι σε προηγούμενη έρευνα κατά την εκχύλιση υπό ανάδευση της ίδιας σκωρίας σε διαφορετικό αντιδραστήρα είχε επιτευχθεί υψηλότερη ανάκτηση Al, αποφασίστηκε η εξέταση της επίδρασης της ψύξης του πολφού που εφαρμόστηκε στα πειράματα. Σε πρώτο επίπεδο παρατηρήθηκε ότι η παρουσία των ένυδρων ασβεστοαργιλικών ενώσεων ήταν αποτέλεσμα της ψύξης του πολφού πριν την διήθηση, όμως η παρουσία αυτών των φάσεων σε συστήματα καυστικοποίησης αργιλικών διαλυμάτων οδήγησε σε μία ριζική αναθεώρηση της φυσικοχημικής προσέγγισης αυτού του μεταλλουργικού συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, αποδείχθηκε ότι η εκχύλιση ασβεστοαργιλικών ενώσεων σε διαλύματα Na2CO3 εμπίπτει μεταλλουργικά στο σύστημα καυστικοποίησης ανθρακικών διαλυμάτων από πηγές ασβεστίου και η εκχύλιση του Al εξαρτάται άμεσα από την απόδοση της καυστικοποίησης.	el
heal.abstract	The current thesis focuses on the leaching of calcium-aluminate compounds -from slags produced by the reduction smelting of Greek bauxite- with sodium carbonate solution and on the comparison between the efficiency of mechanochemical and chemical leaching at high temperatures. This study is a result of previous work with the same slag, carried out in the Laboratory of Metallurgy at NTUA, where it was found that a CaCO3 layer product nucleates and grows at the surface of the slag and hinters the extraction of aluminum. This finding is also supported by other studies. Therefore, in this study both chemical and mechanochemical (with the addition of 10% v/v ferrous beads) leaching tests were conducted under the same conditions in order to break the CaCO3 layer. The reactor used was the Netzsch PE-075 and the metallurgical parameters which were tested was agitation rate (700rpm, 800rpm, 900rpm), Na2CO3 concentration (90 g/L, 98 g/L, 120 g/L, 198 g/L, 297 g/L) and temperature (50 °C, 70 °C, 90 °C). The results of the first experimental series showed that the aluminum extraction during mechanochemical leaching was low due to the precipitation of hydrated calcium-aluminates. However, in a previous study with the same slag and a different agitator, higher aluminum extraction was achieved. Thus, the effect of the cooling of the pulp was studied and at first it was found that the presence of hydrated calcium aluminates was a result of the cooling applied before filtrating the pulp. Nevertheless, the presence of hydrated calcium aluminates in causticisation processes led to a radical revision of the physicochemical approach of this metallurgical system. It is now evident that the leaching of calcium aluminates with Na2CO3 demands the causticisation of carbonate solutions from Ca species and the aluminum extraction is highly depended on the efficiency of the causticisation.	en
heal.advisorName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Panias, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Panias, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Πασπαλιάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Paspaliaris, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Ταξιάρχου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Taxiarxou, Maria	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	192 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false