Vanadiinin poistaminen ja talteenotto jätevesistä
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
Arina auditorium (TA105), Linnanmaa
Väitöksen aihe
Vanadiinin poistaminen ja talteenotto jätevesistä
Väittelijä
Master of Science Ruichi Zhang
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Kemiallinen prosessitekniikka
Oppiaine
Prosessi- ja ympäristötekniikka
Vastaväittäjä
Tekniikan tohtori, Professori Marjatta Louhi-Kultanen, Aalto yliopisto
Kustos
Tekniikan tohtori, Dosentti Tiina Leiviskä, Oulu yliopisto
Vanadiinin poistaminen ja talteenotto jätevesistä
Vanadiini on tärkeä metalli, jota on käytetty laajasti monilla tekniikan aloilla. Vanadiinin kulutus on lisääntynyt merkittävästi viime vuosikymmeninä. Tästä syystä primääriraaka-aineita on pidetty riittämättöminä vastaamaan vanadiinin kysyntää ja monet maat etsivät vaihtoehtoisia lähteitä vanadiinin tuotantoon. Toisaalta vanadiinin joutuminen vesistöihin on herättänyt huolta.
Tämän työn tavoitteena on vanadiinin poisto ja talteenotto jätevesistä. Tässä tutkimuksessa kehitettiin uusia sorbentteja vanadiinin poistamiseen vedestä ja arvioitiin vanadiinin sorption tehokkuutta kaivosvedestä käyttämällä erilaisia rautapohjaisia tuotteita sekä panos- että kolonnisysteemissä. Laboratoriokokeiden jälkeen suljetulla kaivosalueella suoritettiin pilot-mittakaavan kenttätutkimus vanadiinin poistamiseksi kaivosvedestä käyttämällä ferrioksihydroksidisorbenttia (CFH-12). Vanadiinin talteenottoa käytetystä CFH-12:sta tutkittiin kaksivaiheisella prosessilla, joka sisältää vanadiinin irrottamisen käytetystä sorbentista ja saostuksen.
Kehitetyt uudet sorbentit, rautamodifioitu turve ja orgaanisella yhdisteellä modifioitu männyn kuori, poistivat tehokkaasti vanadiinia synteettisistä liuoksista. Rautamodifioidun turpeen ja modifioidun männyn kuoren maksimisorptiokyvyt vanadiinille olivat 16.3 mg/g ja 34.3 mg/g. Pilot-kokeet vahvistivat, että eri virtoihin sijoitetut suodatinjärjestelmät pystyivät poistamaan vanadiinia kaivosvedestä tehokkaasti. Lisäksi pilot-tutkimuksesta kerätystä käytetystä sorbentista (CFH-12) saatiin onnistuneesti talteen vanadiini, joka tarjoaa arvokasta tietoa vanadiinituotannon vaihtoehtoisista raaka-ainelähteistä.
Tämän työn tavoitteena on vanadiinin poisto ja talteenotto jätevesistä. Tässä tutkimuksessa kehitettiin uusia sorbentteja vanadiinin poistamiseen vedestä ja arvioitiin vanadiinin sorption tehokkuutta kaivosvedestä käyttämällä erilaisia rautapohjaisia tuotteita sekä panos- että kolonnisysteemissä. Laboratoriokokeiden jälkeen suljetulla kaivosalueella suoritettiin pilot-mittakaavan kenttätutkimus vanadiinin poistamiseksi kaivosvedestä käyttämällä ferrioksihydroksidisorbenttia (CFH-12). Vanadiinin talteenottoa käytetystä CFH-12:sta tutkittiin kaksivaiheisella prosessilla, joka sisältää vanadiinin irrottamisen käytetystä sorbentista ja saostuksen.
Kehitetyt uudet sorbentit, rautamodifioitu turve ja orgaanisella yhdisteellä modifioitu männyn kuori, poistivat tehokkaasti vanadiinia synteettisistä liuoksista. Rautamodifioidun turpeen ja modifioidun männyn kuoren maksimisorptiokyvyt vanadiinille olivat 16.3 mg/g ja 34.3 mg/g. Pilot-kokeet vahvistivat, että eri virtoihin sijoitetut suodatinjärjestelmät pystyivät poistamaan vanadiinia kaivosvedestä tehokkaasti. Lisäksi pilot-tutkimuksesta kerätystä käytetystä sorbentista (CFH-12) saatiin onnistuneesti talteen vanadiini, joka tarjoaa arvokasta tietoa vanadiinituotannon vaihtoehtoisista raaka-ainelähteistä.
Viimeksi päivitetty: 1.3.2023