Harvinaiset maametallit akuissa

1. Antti Porvali
Metallifoorumi II 20.9.2016
Porin yliopistokeskus
Harvinaiset maametallit akuissa

2. 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

3. 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

4. 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

5. Haasteet
• Voimakas kaasunkehitys
• Materiaalin kelluminen
• Sakan muodostuminen
• Raaka-aineen
emäsjäämät
• Raaka-aineen tekokuidut

6. 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

7. Muovia
Johdinta
Virrankerääjää
Tekokuitua
Liuosjäännös

8. 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

10. Alustavat saostuskokeet
• Sakan koostumus?
• Muodostuminen?
• Heikosti vesiliukoinen

11. Jatkosuunnitelmat
• Liuotuksen päätteeksi talteen otetut sakat on
analysoitava
• Liuotuskokeiden jatkaminen parametrien
optimoimiseksi
• Talteenottokokeiden suunnittelu ja toteutus

12. Liiketoimintaideat
• Suomeen oma REE-prosessi.
• Esim. kemiallisesti saostamalla ja liuottamalla sakka
uudestaan voidaan neste-nesteuutolla valmistaa
REE-sekapulveri.

13. Kiitos!
antti.porvali@aalto.fi
Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
Materiaalitekniikan laitos