A projekt K+F tevékenységének szakmai háttere a hétköznapok tükrében

A projekt K+F tevékenységének szakmai háttere a hétköznapok

tükrében

Dr. Márkus Róbert - egyetemi adjunktus

Ferenczi Tibor - mérnöktanár

Tisza Kálmán - technikus

Nehézy Péter Dániel - végzős kohómérnök hallgató

Az együttműködés alapjai

„Veszélyes hulladéknak minősülő ipari eredetű porok és más hulladékok veszélyességének megszüntetése, hasznosítási lehetőségeinek

kidolgozása”

Termikus laboratóriumi vizsgálatok elvégzése

Kísérletek végzése pilotberendezésen a végleges termikus technológia feltételeinek meghatározására

Fémkinyerési vizsgálatok végzése hidrometallurgiai eljárással

A vizsgált szállópor összetétele

Termikus vizsgálatok

Derivatográf

RTG-diffrakció

SEM + EDS

Termogravimetriás vizsgálatok

Elméleti megfontolások

Jelentős térfogatcsökkenés Reverzibilis, irreverzibilis folyamatok Redukció:

szilárd-szilárd (direkt) redukció: ZnO-C szilárd-gáz (direkt) redukció: ZnO-CO

Termodinamikai számítások

Termogravimetriás vizsgálatok

Termogravimetriás vizsgálatok

Termogravimetriás vizsgálatokA folyamat

tömegváltozása Vizsgálati mód kezdő hőmérséklete,

°C

vég hőmérséklete,

°C mg %

31 661 8,63 1,06 OAM_levegő

661 1166 100,15 12,31 28 280 5,09 1,05 280 730 46,27 9,58 730 1202 50,15 10,38

OAM+10%C+levegő

1202 1266 5,49 1,14 29,4 226 2,14 0,38 226 490 2,55 0,45 490 910 32,37 5,72 910 952 9,92 1,75 952 981 9,61 1,70 981 1020 17,67 3,12 1020 1077 50,64 8,84

OAM+10%C+argon

1077 1200 35,10 6,21

RTG-diffrakció

BRUKER AXS D8 Advance finomszerkezetvizsgáló diffrakciós berendezés

alkalmazott sugár: CoKα λ=0,179026 nm monokromatizálás: Fe absz. szűrő divergencia: 0,1º )Monocap gyorsító feszültség: 40 kV elektronáram: 40 mA mért szögintervallum:2Θ = 10 – 130° lépésköz: ⌂(2Θ) = 0,05° gyűjtési idő: 60 s

RTG-diffraktogram

Röntgen szerinti fázisösszetétel

A minta fázisainak

neve száma a PDF adatbázisban

képlete Mennyisége %

Franklinit 221012 (Zn,Fe)3O4 57 Cinkit 361451 ZnO 35 ólomszilikát 3020537 Pb3SiO5 Kalcium-vas-alumínium-oxid

770676 CaFe3AlO7

Fayalit 711669 Fe2SiO4

SEM + EDS

SEM + EDS

Kísérletek pilot-berendezésen

Kísérletek pilot-berendezésen

Kísérletek pilot-berendezésen

Kísérletek pilot-berendezésen

Kísérletek pilot-berendezésen

1. pellet (poros koksz) 2. pellet (frakcionált koksz) 3. pellet (frakcionált koksz)

30 kg szállópor 30 kg szállópor 30 kg szállópor

10% nedvesség 10% nedvesség 10% nedvesség

5% koksztartalom 5% koksztartalom 10% koksztartalom

Koksztartalom

megoszlása:

1,5 kg poros koksz

(<3,15 mm)

Koksztartalom megoszlása:

1 kg darabos koksz (3,15-6

mm) és 0,5 kg poros koksz

(<3,15 mm)

Koksztartalom megoszlása:

1 kg darabos koksz (3,15-6

mm) és 2 kg poros koksz

(<3,15 mm)

Eredmények

EredményekAlkotók: [m/m %]

Fe2O3 13,02 CaO 3,63

Al2O3 3,01 Pb 2,48 Zn 70,27

>11,2 mm 4-11,2 mm

1-4 mm 0,063-1

mm <0,063 mm

Alkotók: [m/m %] [m/m %]

[m/m %] [m/m %] [m/m %]

Fe2O3 42,91 39,49 41,67 31,34 19,44

CaO 9,11 9,06 8,75 6,23 4,99

Al2O3 0,66 0,51 0,47 0,49 0,47

Pb 2,68 3,59 4,08 4,23 7,66

Zn 25,62 24,07 36,18 38,99 52,74

Hidrometallurgiai eljárás

Zn-tartalmú melléktermékek feldolgozása

Hidrometallurgiai eljárás

460 °C-on öntött anód 100 A/m2-es katódos áramsűrűség 30 oC-os cink-szulfátos oldat a katódos és anódos áramhatásfok 90-

94% 600 kWh/tcink

Köszönöm a figyelmet!