SlideShare a Scribd company logo

Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa

Prizztech
Prizztech

METYK -metallialan ympäristö- ja kiertotalous METYK IV -seminaari 28.2.2017

1 of 13
Download to read offline
Antti Porvali
Metallifoorumi IV 28.2.2017
Porin yliopistokeskus
Harvinaiset maametallit akuissa
1
Projektin kulku
• Metallifoorumi I
– Kirjallisuusselvitys
• Metallifoorumi II
– Liuotuskokeet
• Metallifoorumi III
– Liuotuskokeet ja saostuskokeita
• Metallifoorumi IV
– Saostuskokeet loppuun
2
Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
Kirjallisuusselvitys
• REE:tä ei hyödynnetä kierrätyksessä
• Kriittisiä raaka-aineita (EU, US DoE)
• Harvinaiset maametallit (REE) pääasiassa
NiMH-akuissa
• Tutkimusmenetelmät
– Liuotus
– Talteenotto
– Puhdistus
3
Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
Nikkelimetallihydridiakku
• Sormiakuista hybridiautojen (HEV) akkuihin
• Seulottu fraktio:
Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
Ni
(mg/g)
Co
(mg/g)
Fe
(mg/g)
Al
(mg/g)
433,8 55,1 17,6 8,4
Mn
(mg/g)
La
(mg/g)
Ce
(mg/g)
Pr
(mg/g)
27,4 40,0 41,3 13,3
4
Liuotuskokeet
• Liuotussarja H2SO4 mediassa
• Parametrit:
– Lämpötila (30, 50, 70, 90 °C)
– Happopitoisuus (1, 1.5, 2, 3 M)
– L/S-suhde (7.75, 10, 12.25)
• Natriumdodekyylibentseeni-
sulfonaattia (SDBS) 0.05 mM
5
Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
Liuotuskoetulokset
• REE-saannot:
– Luokkaa 40 – 80%
• Ni, Co, Mn, Al, Cd
– Luokkaa 80 – 100%
• REE-liukoisuus huonompi kuin
mm. transitiometallien
• Parametrien muutokset eivät
vaikuttaneet REE-saantoihin
6
Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017

Recommended

Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätysSeveri Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätysPrizztech
 
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikkaTopi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikkaPrizztech
 
Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoMiamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessäMiamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessäPrizztech
 
Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoMiamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoTutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 

More Related Content

Viewers also liked

Mari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and CorrosionMari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and CorrosionPrizztech
 
Risto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energiaRisto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energiaPrizztech
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousPrizztech
 
Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa
Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa
Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa Prizztech
 
Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit.
Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit. Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit.
Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit. Kimmo Haapea
 
Tuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallit
Tuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallitTuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallit
Tuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallitKimmo Haapea
 
Vaishali Gaikwad_7yrs_Sr.HR Generalist
Vaishali  Gaikwad_7yrs_Sr.HR GeneralistVaishali  Gaikwad_7yrs_Sr.HR Generalist
Vaishali Gaikwad_7yrs_Sr.HR GeneralistVaishali Gaikwad
 
Los dispositivos de multimedia
Los dispositivos de multimediaLos dispositivos de multimedia
Los dispositivos de multimediaCarlos De Gracia
 
Cloning database using srdf copy
Cloning database using srdf copyCloning database using srdf copy
Cloning database using srdf copyAmit Vashishth
 
TTK 1K Orifice Tube
TTK 1K Orifice TubeTTK 1K Orifice Tube
TTK 1K Orifice Tubemedinage
 
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätysSanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätysPrizztech
 
YES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case sweden
YES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case swedenYES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case sweden
YES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case swedenPrizztech
 
Kenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, CrisolteqKenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, CrisolteqPrizztech
 
6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt
6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt
6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkytPrizztech
 

Viewers also liked (15)

Mari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and CorrosionMari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
 
Risto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energiaRisto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energia
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
 
Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa
Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa
Teollisen mittakaavan 3D-tulostus Suomessa
 
Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit.
Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit. Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit.
Kimmo K Mäkelä, VTT: 3D-tulostus: metallit ja muovit.
 
Tuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallit
Tuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallitTuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallit
Tuomas Purtonen, LUT: 3D-tulostus ja metallit
 
Vaishali Gaikwad_7yrs_Sr.HR Generalist
Vaishali  Gaikwad_7yrs_Sr.HR GeneralistVaishali  Gaikwad_7yrs_Sr.HR Generalist
Vaishali Gaikwad_7yrs_Sr.HR Generalist
 
Organigramas
OrganigramasOrganigramas
Organigramas
 
Los dispositivos de multimedia
Los dispositivos de multimediaLos dispositivos de multimedia
Los dispositivos de multimedia
 
Cloning database using srdf copy
Cloning database using srdf copyCloning database using srdf copy
Cloning database using srdf copy
 
TTK 1K Orifice Tube
TTK 1K Orifice TubeTTK 1K Orifice Tube
TTK 1K Orifice Tube
 
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätysSanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
 
YES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case sweden
YES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case swedenYES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case sweden
YES, 8.2.2012, Pori, Presentation notes, Ws 1, case sweden
 
Kenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, CrisolteqKenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, Crisolteq
 
6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt
6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt
6. Joonas Hokkanen: Liiketoimintaa jätteestä, case betoniset ratapölkyt
 

More from Prizztech

Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmastaArto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmastaPrizztech
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousPrizztech
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoTutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoTutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoPrizztech
 
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin LtdOlli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin LtdPrizztech
 
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopistoProfessori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopistoPrizztech
 
Petri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden HarjavaltaPetri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden HarjavaltaPrizztech
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoTutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoPrizztech
 
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistotutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoPrizztech
 
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakouluProfessori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakouluPrizztech
 
Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopistoTopi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopistoPrizztech
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousPrizztech
 
Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Severi Ojanen, Aalto yliopistoSeveri Ojanen, Aalto yliopisto
Severi Ojanen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoSanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoPrizztech
 
Antti Porvali, Aalto yliopisto
Antti Porvali, Aalto yliopistoAntti Porvali, Aalto yliopisto
Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 

More from Prizztech (18)

Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmastaArto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
 
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoTutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
 
Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoTutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
 
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin LtdOlli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
 
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopistoProfessori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
 
Petri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden HarjavaltaPetri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
 
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoTutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
 
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistotutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
 
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakouluProfessori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
 
Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopistoTopi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopisto
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
 
Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Severi Ojanen, Aalto yliopistoSeveri Ojanen, Aalto yliopisto
Severi Ojanen, Aalto yliopisto
 
Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoSanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
 
Antti Porvali, Aalto yliopisto
Antti Porvali, Aalto yliopistoAntti Porvali, Aalto yliopisto
Antti Porvali, Aalto yliopisto
 

Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa

  • 1. Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017 Porin yliopistokeskus Harvinaiset maametallit akuissa 1
  • 2. Projektin kulku • Metallifoorumi I – Kirjallisuusselvitys • Metallifoorumi II – Liuotuskokeet • Metallifoorumi III – Liuotuskokeet ja saostuskokeita • Metallifoorumi IV – Saostuskokeet loppuun 2 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 3. Kirjallisuusselvitys • REE:tä ei hyödynnetä kierrätyksessä • Kriittisiä raaka-aineita (EU, US DoE) • Harvinaiset maametallit (REE) pääasiassa NiMH-akuissa • Tutkimusmenetelmät – Liuotus – Talteenotto – Puhdistus 3 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 4. Nikkelimetallihydridiakku • Sormiakuista hybridiautojen (HEV) akkuihin • Seulottu fraktio: Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017 Ni (mg/g) Co (mg/g) Fe (mg/g) Al (mg/g) 433,8 55,1 17,6 8,4 Mn (mg/g) La (mg/g) Ce (mg/g) Pr (mg/g) 27,4 40,0 41,3 13,3 4
  • 5. Liuotuskokeet • Liuotussarja H2SO4 mediassa • Parametrit: – Lämpötila (30, 50, 70, 90 °C) – Happopitoisuus (1, 1.5, 2, 3 M) – L/S-suhde (7.75, 10, 12.25) • Natriumdodekyylibentseeni- sulfonaattia (SDBS) 0.05 mM 5 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 6. Liuotuskoetulokset • REE-saannot: – Luokkaa 40 – 80% • Ni, Co, Mn, Al, Cd – Luokkaa 80 – 100% • REE-liukoisuus huonompi kuin mm. transitiometallien • Parametrien muutokset eivät vaikuttaneet REE-saantoihin 6 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 7. Saostuskokeet • Talteenotto onnistuu käyttäen saostusagenttina esim. NaOH • Muodostuva sakka on sulfaattipitoista • Käytetty REE:n saostuksessa ryhmänä 7 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 8. Saostuskoetulokset • REE-sulfaattien liukoisuus verrattaen heikko • Saostuksessa paras saavutettu saostustehokkuus oli > 99% • Pieniä määriä epäpuhtauksia, esim. – Cd 50 µg/g – Fe 150 µg/g 8 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 9. Ceriumin erotus • Cerium(IV) selektiivinen talteenotto • Ainoa REE(IV), joka on stabiili vesiluoksessa. • Käyttökohteita – Katalyytit – Kiillotuspulverit 9 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 10. Ceriumin erotus 10 Alkuperäinen sakka Prosessoitu sakka 0 50 100 150 200 250 300 Pitoisuus(mg/g) La Ce Pr Cd Fe Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 11. Yhteenveto • Rikkihappoliuotuksella voidaan päästä hyviin saantoihin • Saostuksella päästään verrataen puhtaisiin sakkoihin yhdellä yksinkertaisella prosessiaskeleella • Tutkimussuunta: – Puhtaiden reagenssien valmistus 11 Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 12. 12 >35 wt% REE Antti Porvali Metallifoorumi IV 28.2.2017
  • 13. Kiitos! antti.porvali@aalto.fi Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu Kemian tekniikan ja metallurgian laitos