Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto

Antti Porvali

Metallifoorumi II 20.9.2016

Porin yliopistokeskus

Harvinaiset maametallit akuissa

Metallifoorumi I

• Nikkelimetallihydridiakuissa (NiMH) on suuri

määrä harvinaisia maametalleja (REE), nikkeliä

ja kobolttia

• Nikkeli ja koboltti hyödynnetään, REE:eitä ei

• Paljon tutkittu aihe, jonka saattaminen

kaupalliseksi ei ole onnistunut muutamaa

poikkeusta lukuunottamatta

• REE:t on luokiteltu kriittisiksi raaka-aineiksi

Antti Porvali Metallifoorumi II 20.9.2016

Raaka-aine

• Raaka-aine on käsitelty

murskaamalla, mistä on

seulottu -1,4 mm fraktio.

• Fraktio on erittäin

metallirikas, sisältäen

esimerkiksi noin 430 mg/g

Ni, 55 mg/g Co ja 115 mg/g

La+Ce+Pr+Y

Antti Porvali Metallifoorumi II 20.9.2016

Koeolosuhteet

• Rikkihappopitoisuuden

hakua: 1; 1,5; 2; 3 M

liuoksia.

• T = 50, 70, 90 °C

• S/L = 7,75; 10; 12,25

• N. 10 mM lineaarista natrium

dodekyylibentseenisulfonaat-

tia

Haasteet

• Voimakas kaasunkehitys

• Materiaalin kelluminen

• Sakan muodostuminen

• Raaka-aineen

emäsjäämät

• Raaka-aineen tekokuidut

Liuotustulokset

• Haasteita harvinaisten maametallien analyysissä

• Alustavat, karkeat arviot harvinaisista

maametalleista saantojen puolesta

• 60 – 90%

• Ni, Co, Mn, Al, … saannot:

• 80 – 100 %

• Reaktiokinetiikka erittäin nopeaa: 15 minuutissa

liuennut valtaosa

Muovia

Johdinta

Virrankerääjää

Tekokuitua

Liuosjäännös

Alustavat saostuskokeet

• Pyritään saostamaan kaksoissulfaattina, esim.

NaLa(SO4)2

• REE-saostusta tehty kirjallisuudessa pH = 0,6 –

1,8 alueella

• Tavoite verrata liuoksen käyttäytymistä

kirjallisuuden tuloksiin

Alustavat saostuskokeet

• Sakan koostumus?

• Muodostuminen?

• Heikosti vesiliukoinen

Jatkosuunnitelmat

• Liuotuksen päätteeksi talteen otetut sakat on

analysoitava

• Liuotuskokeiden jatkaminen parametrien

optimoimiseksi

• Talteenottokokeiden suunnittelu ja toteutus

Liiketoimintaideat

• Suomeen oma REE-prosessi.

• Esim. kemiallisesti saostamalla ja liuottamalla sakka

uudestaan voidaan neste-nesteuutolla valmistaa

REE-sekapulveri.

Kiitos!

antti.porvali@aalto.fi

Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu

Materiaalitekniikan laitos