Elektrokemisk metallåtervinning ur slagg och flygaska

Sammanfattning

Elektrokemisk reduktion av främst koppar, zink, kadmium och bly är normalt relativt enkelt att utföra i sura vattenlösningar, och det var som väntat också fallet med provlösningarna som innehöll slagg och aska. Motsvarande experiment har också kunnat utföras i referenslösningar, och de AAS-analyser som utförts har stämt bra överens med jämförande studier.

Ett av de viktigaste resultaten är att det krävs en mycket stark syra (i princip koncentrerad eller i ringa utsträckning utspädd) för att fullständigt lösa upp slaggen och askan. Detta innebär naturligtvis en rad komplikationer. Starka syror kräver varsamhet vid hanteringen, och det påverkar även de elektrokemiska experimenten då (störande) vätgas bildas under själva reduceringssteget. I princip var det nödvändigt att ställa upp pH ordentligt för att så många metaller som möjligt skulle kunna deponeras.

En annan viktig (och väntad) slutsats var att förhållandet ’elektrodarea/volym lösning’ måste vara stort för att minimera tiden för metallreduktionen. I några av experimenten testades en några kvadratcentimeter stor elektrod, och det resulterade att mer än 90% av den koppar som fanns i lösningen (under omrörning) kunde tas tillvara på 2 timmar. Detta ger en fingervisning, men experimenten kan i stor utsträckning optimeras ytterligare.

Det är också möjligt att med deponeringspotentialen i viss mån styra vilka metaller som deponeras, ev. upprening av de metaller som deponerats under det första steget.

Som framgår av resultaten testades också hur mycket av de deponerade metallerna som kunde återoxideras till en ny och ren syralösning. Tanken är här att på något sätt kunna återvinna metallerna. Överföringen till en ny lösning var möjlig, men resultaten spred ganska mycket. Detta beror till exempel på i vilken form/förening som metallerna fastnar på elektroden under det första steget (dvs. den ’svarta pucken’), och hur själva elektroden doppas ned i den nya lösningen.

Kvicksilverhalten har inte kunnat analyseras pga otillräckliga detektionsgränser i AAS-analysen (dessa experiment hade också krävt specialtillstånd). Halten var tom så låg att det var svårt att göra en koncentrationsbestämning via ICP-instrumentet (en modifierad variant hade varit nödvändig). Kvicksilver beter sig dock likadant som t ex koppar och zink, dvs det ska enkelt gå att minska också kvicksilverhalten under elektrolysen.


Skriv ut:

Datum