The goal of this study was to separate metals from the regeneration sludge generated in a cold rolling of stainless steel by chemical precipitation. The tests were carried out with the feed from the Outokumpu Ltd. stainless steel factory in Tornio. The regeneration sludge contains significant amounts of iron, chromium, nickel and sulfuric acid. At the moment, there is no proper process to separate these metals. Without the utilization and separation of the metals, they end up in the landfills of steel factories. This increases the environmental load and the loss of primary materials, which could be recycled back to process.
The experiments were performed in a laboratory in two precipitation stages. In the first precipitation stage the goal was to precipitate iron and chromium. In the second precipitation stage the goal was to precipitate nickel. In the first precipitation stage the best results were obtained when the pH value was 5.0–5.5. At that pH range almost all the iron precipitated and the yield of the chromium was 53–67 %. Unfortunately, some of the nickel, 8–16 %, precipitated with iron and chromium. The results of the second precipitation stage showed that the pH 11.0 is suitable for nickel precipitation. This study showed that all the iron, chromium and nickel are possible to precipitate by two stage chemical precipitation. However, the precipitation of nickel in the first stage could not totally be prevented. The separation of chromium and nickel needs a further study. In further processing the liquid sodium salt left after nickel precipitation was crystallized by evaporation. The crystallized sodium salt contained hardly any impurities. / Työn tavoitteena oli ruostumattoman teräksen kylmävalssauksen regenerointiprosessissa syntyvän sakan metallien erottaminen toisistaan ja rikkihappoliuoksesta kemiallisella saostamisella. Testit suoritettiin Outokumpu Oyj:n Tornion terästehtaalta saadusta regenerointisakasta. Regenerointisakka sisältää merkittäviä määriä rautaa, kromia ja nikkeliä sekä rikkihappoa. Tällä hetkellä ei löydy sellaista prosessia, jolla nämä kaikki metallit saataisiin hyötykäyttöön. Ilman näiden metallien ja rikkihapon talteenottoa, regenerointisakat päätyvät terästehtaiden kaatopaikoille, jonka seurauksena ympäristöön voi päästä haitallisia aineita. Lisäksi siinä menetetään arvokkaita raaka-aineita, jotka voitaisiin kierrättää takaisin prosessiin.
Työ suoritettiin laboratoriossa kahdessa eri saostusvaiheessa. Ensimmäisessä saostusvaiheessa pyrittiin saamaan talteen rauta ja kromi, ja toisessa saostusvaiheessa saostettiin nikkeli. Ensimmäisessä saostusvaiheessa parhaat tulokset saatiin liuoksen pH:n ollessa 5.0–5.5. Tällöin rauta saostui käytännössä kokonaan ja kromin saanto oli 53–67 %. Nikkeliä ei saatu kokonaan pysymään liukoisena vaan sitä saostui raudan ja kromin mukana 8–16 %. Toisen saostusvaiheen tulokset osoittavat, että pH 11.0 on riittävä nikkelin saostamiselle. Kaikki metallit saatiin saostettua joko ensimmäisessä tai toisessa vaiheessa, mutta nikkelin saostumista raudan ja kromin sekaan ei saatu täysin estettyä. Kromin ja nikkelin erottaminen toisistaan vaatii vielä lisäkokeita. Lisäksi nikkelin talteenoton jälkeen jäljelle jäänyt lähes puhdas natriumsulfaatti-liuos kiteytettiin haihduttamalla.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:oulo.fi/oai:oulu.fi:nbnfioulu-201703151354 |
| Date | 15 March 2017 |
| Creators | Mäntylä, M. (Maria) |
| Publisher | University of Oulu |
| Source Sets | University of Oulu |
| Language | English |
| Detected Language | Finnish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, © Maria Mäntylä, 2017 |
Page generated in 0.0017 seconds