Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hydrometalurgiczny recykling akumulatorów Ni-MH i Li-ion

Becker K., Chmielarz A., Szołomicki Z., Gotfryd L., Piwowońska J., Pietek G., Pokora M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 6

235--243

PL

Przedstawiono opracowane procesy odzysku wartościowych składników z frakcji elektrodowych wydzielonych ze zużytych baterii Ni-MH i Li-ion w instalacji pilotowej uruchomionej w ZUO Gorzów Wielkopolski. Dla masy elektrodowej ze zużytych baterii Ni-MH, zawierającej: ~51% Ni, ~5,6% Co i ~14,4% sumy lantanowców (La + Ce + Pr + Nd), oraz inne zanieczyszczenia, zaproponowany proces przetwarzania (poziom TRL-6) obejmuje pięć dwuetapowych bloków technologicznych. W wyniku jego realizacji odzyskano nikiel i kobalt z uzyskami po ≥98,5%, w postaci kolektywnego koncentratu tlenkowego (Ni ~62%, Co ~7% + zanieczyszczenia), przeznaczonego do produkcji stopów lub do dalszego przetwarzania do postaci czystych związków niklu i kobaltu, oraz - lantanowce z uzyskiem ≥97% w postaci ich tlenkowego koncentratu (ΣLn ~73%) o ograniczonej zawartości zanieczyszczeń, przydatnego do wytwarzania stopu wodorochłonnego typu LnNi5, lub - do dalszego przetwarzania do postaci czystych związków lantanu, ceru, neodymu i prazeodymu. Dla masy elektrodowej ze zużytych baterii Li-ion, zawierającej: ~18%Co, ~9%Ni, ~6,5%Mn, ~35%Cog (w tym ~27% w postaci grafitu), ~4%Li oraz inne zanieczyszczenia, proponowany proces przetwarzania (poziom TRL-4) obejmuje trzy bloki operacyjne. W wyniku jego realizacji odzyskano: kobalt, nikiel i mangan z uzyskami po ≥95% w postaci kolektywnego koncentratu tlenkowego (Co ~40%, Ni ~18%, Mn ~12%) o ograniczonej zawartości zanieczyszczeń, przydatny do produkcji stopów lub do dalszego przetwarzania na czyste związki kobaltu, niklu i manganu, oraz - grafit, z uzyskiem ~100%, w postaci mieszaniny frakcji ziarnowych (bulk) lub oddzielnych frakcji granulometrycznych, o minimalnej zawartości większości zanieczyszczeń (Co, Ni, Mn, Li, Zn po <0,001%, Cu<0,002%, Fe<0,005%), za wyjątkiem Al (~0,15%) i Cl (~0,15%), co ogranicza możliwości aplikacyjne tych produktów do zastosowań o niskich lub średnich wymaganiach jakościowych.

EN

The article presents the elaborated methods for recovery of valuable components from electrode fractions, separated from spent Ni-MH and Li-ion batteries on a pilot scale in Waste Treatment Plant at Gorzow Wielkopolski. With reference to Ni-MH battery electrode fractions the proposed method of processing (TRL-6) comprises five two-stage technological blocks. As a result, starting from fed material, containing, wt. %: Ni - 5 1; Co ~ 5,6; £ Ln ~ H,4fcLn = La + Ce + Pr + Nd), nickel and cobalt have been recovered with yields of > 98,5% as a collective oxidic concentrate (Ni ~ 62%, Co - 7%), suitable for alloys manufacturing, and/or — for further processing into pure nickel and cobalt compounds, while lanthanides have been recovered with yield of > 97%, as their oxidic concentrate Coin's- 73, %) of limited impurities concentrations, suitable for hydrogen storage alloy manufacturing, and/or - for further processing into pure lanthanide compounds. With respect to Li-ion battery electrode fractions the proposed processing method (TRL-4) comprises three technological blocks. Following the described method from fed material, containing, wt. %: Co - 18, Ni ~ 9, Mn ~ 6,5, Cua -35 (Cglafhjte - 27), cobalt, nickel and manganese have been recovered with yields of> 95%, as a collective oxidic concentrate (Co - 40% Ni ~ 18%, Mn ~ 12%), that could be further processed either for alloys manufacturing, or - for their separate compounds, while graphite has been recovered with yield of ~ 100% as a mixture or separate grain - sized fractions, with limited impurities con tents (Co, Ni, Mn, Li, Zn - each below Wppm, Cu - below 20 ppm, Fe - below 50 ppm), with exception forAI (~ 0,15%) and Cl (~ 0,15%), which somehow cuts down the possible application area into low or at the most medium quality requirements for graphite.

2

Direct measurements of reaction time for extractive processes

Gotfryd L., Becker K., Pietek G., Szołomicki Z., Piwowonska J.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2016

|

Vol. 52, iss. 2

909--919

EN

Extraction times for selected metal cations (Mg2+, Al3+, Zn2+, Cd2+, Cu2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Fe2+ and Fe3+) have been measured using cation-exchanging extractants - Versatic 10 (neodecanoic acid), DEHPA (bis(2-ethylhexyl)phosphoric acid) and Cyanex 272 (bis(2,4,4-trimetylpentyl)phosphinic acid). Data was collected directly by measuring and recording pH of the two phase reaction mixture with maintaining continuity of the aqueous phase. Similarly, the stripping rate of selected cations (Mg2+, Al3+, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Co2+) in a sulphuric acid solution was measured. Viscosities of organic phases, saturated with cations, were measured before their stripping. Additionally, the extraction dependence of Mg2+, Al3+, Fe2+ and Fe3+ on pH was measured using Versatic 10 at various concentrations (7.5, 15 and 30 %).

3

Neodecanoic acid as extractant of selected non-ferrous metals

Gotfryd L., Pietek G., Szołomicki Z., Becker K., Piwowońska J.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2015

|

Vol. 51, iss. 2

435--445

EN

The paper presents results of studies on extracting properties of neodecanoic acid (Versatic 10) solutions. Neodecanoic acid was diluted in Exxsol D80 AZ to three concentrations: 7.5, 15, and 30 % (v/v). Tests were conducted using sulphate(VI) solutions of six ions: Zn(II), Ni(II), Cu(II), Co(II), Cd(II), Mn(II) and a nitrate(V) solution of Pb(II). All the aqueous solutions were prepared as 0.1 M concentration. For all combinations of the used solutions (organic and aqueous), direct methods of measuring and recording the pH of the biphasic mixture have been applied. The degrees of ions extraction, depending on equilibrium pH were also presented in the paper. Extraction and stripping isotherms of selected ions and organic phase were plotted for 7.5 and 30 % (v/v) of extractant solutions and Zn(II), Ni(II) and Cu(II) ions.

4

Recovery of major components of spent zinc electrolyte with di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (DEHPA) used as a zinc(II) extractant

Gotfryd L., Pietek G., Szołomicki Z., Becker K.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2014

|

Vol. 50, iss. 1

311--325

EN

Industrial acidic zinc electrolyte has been treated with calcium compounds and/or concentrated ammonia solution and resulting crystalline phases as well as equilibrium mother liquors were analyzed in detail for dependence on preliminary dilution of electrolyte with water. Neutralized zinc electrolyte was an object of investigation in zinc(II) extraction with di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (DEHPA) as an extractant. Dependencies of zinc(II) and contaminants extraction on equilibrium pH, isotherms of zinc(II) extraction and stripping have been studied. During simulated laboratory counter-current trial of zinc extraction a new zinc electrolyte (stripped solution) has been produced. Raffinates left after the process were purified and qualified as mineral magnesium-ammonium fertilizer solutions.

5

Badania możliwości odzysku indu ze szlikrów miedziowych z rafinacji ołowiu

Pietek G., Becker K., Szołomicki Z., Gotfryd L., Leszczyńska-Sejda K., Piwowońska J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 10

688-693

PL

Przedstawiono wyniki działań, wykonanych w celu określenia możliwości wykorzystania szlikrów miedziowych z krajowych rafinerii ołowiu do odzysku indu. Przeprowadzone badania laboratoryjne wstępnych etapów odzysku indu z najbogatszych w tej grupie materiałowej szlikrów likwacyjnych, pochodzących z rafinacji ołowiu surowego z pieca szybowego (ISP), i spełniających następujące minimalne parametry jakościowe: granulacja: -0,5 mm, zawartość: In [>/=] 1000 ppm, podsumowano w postaci schematu technologicznego, obejmującego etapy: ługowania nadawy w roztworze HCl (S/L = 1/4, 65-70 [stopni[C, 3h, pH [<] 0,5), z filtracją gęstwy poługowniczej przy temperaturze otoczenia; oczyszczania roztworu od zanieczyszczeń, głównie Cu, Sb i As, przy użyciu Na2S (70 [stopni]C, 2h, pH 1,0-1,2), oraz - wytrącania z oczyszczonego roztworu kolektywnego koncentratu hydrolitycznego Sn?In, poprzez częściową alkalizację z użyciem NaOH (70 [stopni]C, 2h, pH 4,5). W podanych warunkach osiągnięto wysoki (ponad 90 %) stopień uzysku indu do koncentratu zawierającego Sn [>/= 50 %, In [>/=] 5 %, co oznacza ponad pięćdziesięciokrotne wzbogacenie w ind, przy znaczącym stopniu eliminacji makroskładników Pb, Cu, Sb, As, Fe i Zn. Schematy koncepcyjne dalszych etapów technologicznych przedstawiono z wykorzystaniem źródeł literaturowych z zakresu technologii wytwarzania indu metalicznego i jego rafinacji.

EN

Paper presents results of activities performed to evaluation of indium recovery feasibility out of copper dross from domestic lead refineries. The results of lab?scale investigations onto preliminary steps of indium recovery from liquating - stage copper dross, generated at decopperising of crude lead from ISF, the richest as to indium content among its material group, and meeting minimal quality parameters: particle size - below 0.5 mm and In content - at least 1000 ppm, have been summarised as a technological flowsheet, comprising the following steps: leaching of fed material in HCl solution (S/L = 1/4, 65-70 [degrees]C, 3h, pH < 0.5), with solid/liquid separation at the ambient temperature, impurities removal from leach solution, especially Cu, Sb and As, using Na2S (70 [degrees]C, 2h, pH 1.0-1.2), - and - precipitation from purfied leach solution collective hydrolytic Sn-In concentrate, through partial neutralisation with NaOH (70 [degrees]C, 2h, pH 4.5). At the conditions specified above high indium yield (over 90 %) into Sn-In concentrate (Sn [>/=] 50 %, In [>/=] 5 %) has been achieved, which means over 50ty?fold enrichment degree with significant rejection of macrocomponents: Pb, Cu, Sb, As, Fe and Zn. Conceptual flowsheets of the next processing steps have been prepared with the assistance of literature references, pertaining metallic indium manufacturing and refining technology.

6

Ekstrakcja miedzi(II) z roztworów amoniakalnych

Piętek G., Gotfryd L., Szołomicki Z., Becker K., Piwowońska J., Kwarciński M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 10

511-516

PL

W artykule zaprezentowano wyniki prób hydrometalurgicznego odzysku miedzi z roztworów amoniakalnych pochodzących i ługowania półproduktów hutnictwa miedzi (żużla konwertorowego). Przebadano kilka, oferowanych przez dostawców, komercyjnych ekstrahentów miedzi(ll): (LIX 860 N-IC, LIX 84 l, LIX 54-100, LIX 984). Zbadano i porównano podstawowe właściwości ekstrakcyjne wszystkich tych ekstrahentów przygotowanych w postaci 40 % obj. roztworów węglowodorowych (EXXSOL D80). Na tej podstawie wybrano najlepszy z nich do dalszych prób ekstrakcji miedzi(ll) z roztworów amoniakalnych (40 % obj. roztwór LIX'u 84 l). Z jego użyciem przeprowadzono szczegółowe badania ekstrakcji i reekstrakcji miedzi(ll) z przygotowanych roztworów technologicznych. Na podstawie wykonanych badań wyznaczono parametry pracy układu ekstrakcyjnego, pracującego w sposób ciągły w układzie przeciwprądowym. Przeprowadzono najpierw symulację próby ciągłej, a następnie, opierając się na jej wynikach, pełną próbę ciągłą przeciwprądową w skali laboratoryjnej. Otrzymano bardzo dobry reekstrakt o zawartości miedzi na poziomie 60 g/dm3.

EN

The article presents the results of the tests hydrometallurgical recovery of copper from solutions of ammonia coming from the leaching of copper metallurgy intermediates. There has been examined several offered by suppliers of commercial extractants of copper(ll): (LIX 860 N-IC, LIX 84 I, LIX 54-100, LIX 984). Were tested and compared the basic properties of these extractants extracting all prepared in the form of 40 % vol. hydrocarbon solutions (Exxsol D80). On this basis, the best one to further test the extraction of copper(ll) with ammonia solution (40 % vol. solution of LIX 84-1). With its use, in-depth research of stripping extraction of copper(ll) solutions prepared in technology. On the basis of extraction and stripping were determined parameters of the extraction system running continuously in countercurrent layout. Simulation tests were carried out first and then continued on the basis of its results, the full test of continuous, counter-current extraction on a laboratory scale. Received a very good stripped phase of copper containing of 60 g/dm.

7

Investigations on the acoustic optimisation of a variable displacement pump using virtual prototypingOptymalizacja akustyczna pompy o zmiennej objetości za pomocą wirtualnego prototypowania

Becker K., Fassbender A., Nied-Menninger T., Sickert D., Siebertz H.

Transport Problems

|

2009

|

T. 4, z. 3, cz.2

59-68

EN

n modern vehicles the steering systems are still widely equipped with power-assisted steering pumps. In most cases vane pumps are used which limit the fluid volume flow in dependence of required pressure and running speed by a special design of the internal control valve. This control valve internally redirects the volume flow inside the pump leading still to unnecessary fluid circulation. Variable displacement pumps now offer an additional opportunity to eliminate the internal volume flow in dependence of the required load with reduced losses and hence increased efficiency. This is realized by a variable adjustment of the displacement cells, but simultaneously the variable force and load distributions inside the pump make the acoustic optimization even more difficult. In this paper the kinematics of the vane pump are modelled with a combined analytical and numerical approach. The data out of this model are used as input data for the hydraulic model of the variable displacement vane pump with a commercial tool. Both models are validated with data from test rig investigations. With this validated virtual prototype different design options are developed and finally successfully investigated on a test rig and in a passenger vehicle.

PL

W nowoczesnych pojazdach układy kierownicze obecnie wyposażane są w pompy wspomagająjce. W wielu przypadkach pompy te ograniczają objętościowe natężenie przepływu w zależności od ciśnienia i prędkości obrotowej za pomocą specjalnego zaworu regulacyjnego. Zawór ten ustala przepływ wewnątrz pompy, powodując niepożądane cyrkulacje rzeczy. Pompy o zmiennej objętości zapewniają obecnie dodatkowe korzyści dostosowując przepływ wewnątrz w zależnożci od obciążenia przy zapewnieniu mniejszych strat i większej sprawności. Jest to realizowane przez regulacje zmian objętosci komór, jednakże jednoczesne zmiany sił i rozkładu obciążenia wewnątrz pompy sprawiają, że proces jej optymalizacji akustycznej jest bardzo trudny. W artykule przedstawiono kinetyczny model wraz z jego analitycznym i numerycznym opisem. Dane wyjściowe tego modelu wykorzystano jako dane wejściowe do modelu hydraulicznego pompy o zmiennej objętości, utworzonego za pomocą standardowych narzędzi. Oba modele zweryfikowano za pomocą danych ze stanowiska badawczego. W wyniku tej weryfikacji opracowano różne warianty konstrukcji pomp, które następnie przebadano na stanowisku badawczym i w samochodzie osobowym.

8

The X-ray activated reduction of silver (I) solutions as a method for nanoparticles manufacturing

Staszewski M., Kopyto D., Becker K., Wrona A., Dworak J., Kwarciński M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 28, nr 1

23-26

EN

Purpose: The aim of this work was to determine an effect of X-ray irradiation on activation of silver reduction from water solutions of its salts, resulting in fabrication of nanocrystalline product. Design/methodology/approach: The process and products of the reduction of silver nitrate water solutions, containing the additions of other compounds or not, including particle growth inhibitors, irradiated with X-rays of different energy or with a laser beam, were investigated. Findings: It was found that irradiation had significant effect on the initiation of the reduction process and on its rate and proceeding. The radiation dose is not of great importance provided than some its threshold value is exceeded. It was also found that polyvinyl pyrrolidone (PVP), used as growth inhibitor of silver crystallites, exhibits a reducing effect in the studied processes. Research limitations/implications: It is recommended to perform further research aimed at increasing mass yield of irradiation-activated reduction process and at selecting efficient method for deposit separation from the solution at the maintained high refinement of silver particles. Practical implications: The results from this study extend the scope of available methods for preparation of silver nanoparticles by a new one, which is based on process activation by irradiation of the substrates by X-rays. Originality/value: The new method for silver nano-particles fabrication has been successfully tested and its usefulness has been proved. Conditions for conducting the process of silver (I) ions reduction by this method have been proposed.

9

Ekstrakcja jonowymienna w procesach metalurgicznych przemysłu metali nieżelaznych.

Gotfryd L., Steczkowski J., Anyszkiewicz K., Kwarciński M., Becker K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 12

607-618

PL

Przedstawiono istotę cieczowej ekstrakcji jonowymiennej metali, zarys rozwoju historycznego tej dziedziny wiedzy, jej najważniejsze zastosowania współczesne oraz tendencje rozwojowe. Opisano typy ekstrahentów metali, scharakteryzowano ważniejsze odczynniki ekstrakcyjne. Przedstawiono stan badań w Instytucie Metali Nieżelaznych nad praktycznymi aspektami ekstrakcji jonowymiennej metali. Opisano aparaturę, wykorzystywaną do badań ekstrakcji oraz zaprezentowano wyniki badań nad odzyskiem Cd, Zn, Co z roztworów po ługowaniu surowców przemysłowych. Potwierdzono w praktyce możliwości automatycznego sterowania procesami ekstrakcji.

EN

The essentials of solvent extraction of metals, historical outline of the development of this area of knowledge and main contemporary applications and future trends have been presented. The types of metal extractants have been described and a review of commercially available extractive reagents is presented. Research works carried out at present at the Institute of Non-Ferrous Metals in Gliwice related to practical aspects of solvent extraction of metals and the equipment used in investigations are described. The results of experiments with extractive recovery of Cd, Zn and Co from the solutions obtained after leaching industrial raw materials have been presented. The possibility of automatic control of the extraction processes has been confirmed in practice.

10

Hydrometalurgiczne metody przetwarzania pyłów stalowniczych i produktów ich wzbogacania

Kwarciński M., Baranek W., Becker K., Anyszkiewicz K., Gotfryd L.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2002

|

T. 54, z. 1

7-15

PL

Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych oraz opracowane na ich podstawie propozycje technologiczne obejmujące: 1. - bezpośredni hydrometalurgiczny przerób pyłów stalowniczych w technologii ługowania w roztworach NH4Cl, 2. - alternatywne metody odzysku cynku z oczyszczonego roztworu chlorku aminacynkowego przez: - krystalizację koncentratu cynkowego i następnie jego rozkład do tlenku cynku, - kstrakcję cynku z roztworu za pomocą 0,6M DEHPA, a następnie reekstrakcję chlorku cynku. 3. - hydromatalurgiczne uzdatnianie (odchlorowanie) surowych tlenków cynku, otrzymanych w procesie przewałowym pyłów stalowniczych, przed skierowaniem ich do produkcji cynku metalicznego, 4. - przerób surowych tlenków cynku w celu otrzymania handlowych związków cynku.

EN

Laboratory experiments led to the following technical proposals: 1. - direct processing of steelmaking dusts by leaching in ammonium chloride solutions, 2. - alternative methods of zinc recovery from purified zinc amminochloride solutions by: - crystallisation of zinc concentrate and its subsequent decomposition to produce zinc oxide, - extraction of zinc with 0,6M DEHPA with subsequent reextraction of zinc chloride 3. -hydrometallurgical conditioning (removal of chlorides) of crude zinc oxides produced by rotary furnace treatment of steelmaking dusts to make the oxides suitable for processing into metallic zinc, 4. - processing of crude zinc oxides to produce commercial zinc compounds.

11

Rola aluminium w kąpieli cynkowniczej podczas cynkowania ogniowego stali nieuspokojonej.

Wesołowski J., Becker K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1998

|

R. 43, nr 6

286-289

PL

Przedstawiono wyniki cynkowania ogniowego próbek ze stali nieuspokojonej 08X w kąpielach cynkowniczych zawierających zmienne ilości aluminium. W ustalonych warunkach cynkowania (460 stopni Celsjusza, 1 i 2 min) określono graniczne stężenie aluminium potrzebne do kontroli wzajemnej dyfuzji reaktywnej żelazo-cynk. Na tej podstawie ustalono, że dodatek aluminium do kąpieli cynkowniczej, stosowany w warunkach przemysłowych jednostkowego cynkowania metodą suchą, nie przyczynia się istotnie do ograniczenia wzrostu grubości nakładanych powłok. Opisano również ilościowe zmiany zawartości aluminium w kąpieli podczas cynkowania. Przedstawiono mikrostruktury otrzymanych powłok cynkowych.

EN

There are presented the results of hot galvanizing of 08X specimens of effervescing steel in galvanizing bathes with various quantities of aluminium. The limitary aluminium concentration necessary for checking the mutual reactive diffusion iron - zinc has been defined in particular galvanizing conditions (460 degrees centigrade, 1 and 2 min.). There has been stated that addition of aluminium to the galvanizing bath don't contribute veritably to the limitation of the growth of thickness of the applied coatings. The quantitative changes of aluminium contain in the bath during galvanizing are also described. There are presented the microstructures of the obtained zinc coatings.