Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The impact of selected factors and access to mineral resources on the development of wind energy in Poland

Rybak Aurelia, Rybak Aleksandra

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 1

187--212

EN

This article presents the results of research on the importance of access to critical raw materials for the development of wind energy in Poland. The authors have built a set of factors that can potentially influence this development. Twenty-four explanatory variables were taken into account, which were assigned to five categories. The amount of demand for mineral resources related to the development of wind technology was determined using a computer program written by the authors. The importance of individual factors was verified using the ARMAX model. As a result of this, it was possible to identify the explanatory variables that significantly affect the volume of wind energy production in Poland. The group of mineral resources includes critical metals that are necessary for the production of wind turbines. These are rare earth elements, copper, nickel, boron and manganese. The ARMAX model enables the examination of the relationship between the explained variable and the explanatory variables. Optimization of the model parameters was performed by limiting the mean square error. During the validation of the model, the VIF (variance inflation factor), Dickey-Fuller and Doornik-Hansen tests were used. The ARMAX validation also consisted of selecting the model characterized by the lowest value of information criteria and determining ex post errors, including the mean absolute percentage error (MAPE). In addition, the nature of individual independent variables was determined, i.e. whether they were stimulants, nominants, or destimulants. The forecast made it possible to verify the possibility of meeting the assumptions of the Polish Energy Policy until 2040. It showed that if the development trends of the factors that affect wind energy do not change, it would be possible to meet the assumptions of PEP2040 regarding the dynamic development of wind farms in Poland and double the generation capacity by 2030. Analysis using the ARMAX model showed that access to raw materials such as REE, Cu, Ni, Br and Mn would have a very significant impact on the development of wind energy in Poland. Each factor of the raw material category that was introduced into the model was considered statistically significant at the significance level of α = 0.01, i.e. at the lowest acceptable risk of error. Therefore, the raw material base would be of key importance to ensure access to wind energy at the level adopted in PEP2040.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących znaczenia dostępu do surowców krytycznych dla rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce. Autorzy zbudowali zbiór czynników, które potencjalnie mogą wpływać na ten rozwój. Pod uwagę wzięto 24 zmienne objaśniające, które przyporządkowano do pięciu kategorii. Wielkość zapotrzebowania na surowce mineralne w danym roku związane z rozbudową technologii wiatrowej wyznaczono z wykorzystaniem programu napisanego przez autorów. Znaczenie poszczególnych czynników zostało zweryfikowane z wykorzystaniem modelu ARMAX. Dzięki temu możliwe było wskazanie tych zmiennych objaśniających, które istotnie wpływają na wielkość produkcji energetyki wiatrowej w Polsce. Do grupy surowców mineralnych zaliczono metale krytyczne, które są niezbędne do wytwarzania turbin wiatrowych. Są to pierwiastki ziem rzadkich, miedź, nikiel, bor, mangan. Model ARMAX pozwala na zbadanie związku zmiennej objaśnianej ze zmiennymi objaśniającymi. Optymalizacja parametrów modelu była prowadzona na drodze ograniczania wielkości błędu średniokwadratowego. Podczas walidacji modelu posłużono się współczynnikiem VIF – variance inflation factor, testami Dickeya-Fullera oraz Doornika-Hansena. Walidacja ARMAX polegała także na wyborze modelu, których charakteryzuje najniższa wartość kryteriów informacyjnych oraz na wyznaczeniu błędów ex post między innymi błędu Mean Absolute Percentage Error (MAPE). Dodatkowo określono charakter poszczególnych zmiennych niezależnych, czyli ustalono czy są one stymulantami, nominantami, czy destymulantami. Wykonana prognoza umożliwiła zweryfikowanie możliwości spełnienia założeń Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku. Prognoza wykazała, że jeśli nie zmienią się trendy rozwojowe czynników wpływających na energetykę wiatrową, możliwe będzie spełnienie założeń PEP2040 dotyczących dynamicznego rozwoju farm wiatrowych w Polsce i podwojenia mocy wytwórczych do 2030 roku. Analiza z wykorzystaniem modelu ARMAX pokazała, że dostęp do surowców takich jak REE, Cu, Ni, Br i Mn będzie miał bardzo istotny wpływ na rozwój energetyki wiatrowej w Polsce. Każdy czynnik kategorii surowców wprowadzony do modelu uznano za istotny statystycznie na poziomie istotności α = 0,01, czyli przy najniższym akceptowalnym ryzyku popełnienia błędu. Dlatego baza surowcowa będzie kluczowa dla zapewnienia dostępu do energetyki wiatrowej na poziomie przyjętym w PEP2040.

2

Ion flotation and its applications on concentration, recovery, and removal of metal ions from solutions

Arslan Fatma, Bulut Gülay

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 5

art. no. 152061

EN

Many industries, especially mining and metallurgy, deal with solutions containing ions. In some cases, these metal ions need to be concentrated and recovered from solutions and sometimes removed from wastewater. The ion flotation method has been applied for wastewater and water treatment, recovery of precious and platinum group metals, preconcentrating of rare earth elements, selective separation of multicomponent ions from dilute solutions, and analytical chemistry. It has been employed to separate heavy metals from a liquid phase using bubble attachment, originated in mineral processing. In these cases, ion flotation has an important place among other methods because it is a cheap and practical method. In this study, many ion flotation studies, especially applied at laboratory scale, were reviewed. This method gives very successful and promising results in removing heavy metals with toxic effects from wastewater and selective separation of metal ions from very low concentrated solutions. Ion flotation may take place in industrial scale operations with the new developments in flotation machines and collectors with better selectivity, high efficiency, lower cost, and environmental friendliness.

3

The recovery of rare-earth metals from fly ash using alkali pre-treatment with sodium hydroxide

Żelazny Sylwester, Świnder Henryk, Jarosiński Andrzej, Białecka Barbara

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 3

127--144

EN

The aim of the work was to draw attention to the usefulness of the alkaline thermal activation process with sodium hydroxide in the process of rare earth metal leaching (REE), from fly ash with hydrochloric acid and nitric acid(V). The work is a part of the authors’ own research aimed at optimizing the REE recovery process coming from fly ash from hard coal combustion. The article contains an assessment of the possibility of leaching rare earth metals (REE) from fly ash originating from the combustion of hard coal in one of the Polish power plants. The process was carried out for various samples consisting of fly ash and sodium hydroxide and for different temperatures and reaction times. The process was carried out for samples consisting of fly ash and sodium hydroxide containing respectively 10, 20 and 30% on NaOH by weight in relation to the weight of fly ash. Homogenization of these mixtures was carried out wet, and then they were baked at 408K, 433K and 473K, for a period of three hours. The mixture thus obtained was ground to a particle size of less than 0.1 mm and washed with hot water to remove excessive NaOH. The solid post-reaction residue was digested in concentrated HCl at 373K for 1 hour at a weight ratio fs/fc of 1:10. The results of chemical analysis and scanning microscopic analysis along with EDS analysis and X-ray analysis were used to characterize the physicochemical properties of the tested material. The results indicated that REE recovery from fly ash strictly depends on heat treatment temperature with NaOH, and an increase in REE recovery from alkaline-activated fly ash along with increasing the amount of NaOH in relation to fly ash mass.

PL

Celem pracy było zwrócenie uwagi na przydatność alkalicznego procesu aktywacji termicznej wodorotlenkiem sodu w procesie ługowania metali ziem rzadkich (REE) z popiołu lotnego z kwasem chlorowodorowym i azotowym (V). Praca jest częścią badań własnych autorów mających na celu optymalizację procesu odzyskiwania REE z popiołów lotnych ze spalania węgla kamiennego. Artykuł zawiera ocenę możliwości ługowania metali ziem rzadkich (REE) z popiołów lotnych pochodzących ze spalania węgla kamiennego w jednej z polskich elektrowni. Proces przeprowadzono dla próbek składających się z popiołu i wodorotlenku sodu zawierającego odpowiednio 10, 20 i 30% wagowych NaOH w stosunku do masy popiołu. Homogenizację tych mieszanin przeprowadzono na mokro, a następnie spiekano je w temperaturze 408K, 433K i 473K przez okres trzech godzin. Tak otrzymaną mieszaninę zmielono do wielkości cząstek mniejszej niż 0,1 mm, a następnie przemyto gorącą wodą w celu usunięcia nadmiaru NaOH. Stałą pozostałość poreakcyjną trawiono stężonym HCl w temperaturze 373K przez 1 godzinę, przy stosunku wagowym fs/fc wynoszącym 1:10. Wyniki analizy chemicznej i skaningowej analizy mikroskopowej wraz z analizą EDS i analizą rentgenowską wykorzystano do scharakteryzowania właściwości fizykochemicznych badanego materiału. Otrzymane wyniki wskazują, że odzysk REE z popiołu zależy ściśle od temperatury obróbki cieplnej za pomocą NaOH, oraz że odzysk REE z popiołu aktywowanego alkalicznie rośnie wraz ze wzrostem ilości NaOH w stosunku do masy popiołu.

4

Solvent Extraction of Metal Ions from Sulfate Solutions Obtained in Leaching of Spent Ni-MH Batteries

Pośpiech Beata, Gęga Jerzy

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 2

214-221

EN

The nickel metal hydride batteries (Ni-MH) are used in many electronic equipment, like cell phones, computers, cameras as well as hybrid cars. Spent batteries can be a rich source of many metals, especially rare earth elements (REE), such as lanthanum (La), cerium (Ce), neodymium (Nd), praseodymium (Pr), samarium (Sm), gadolinium (Gd). Ni-MH batteries also contain iron (Fe) as well as non-ferrous metals, i.e. nickel (Ni), cobalt (Co), zinc (Zn), manganese (Mn), etc. Leaching of such waste with sulfuric acid solutions is one among many methods recovering of useful metals in hydrometallurgical processes. The main aim of this work was separation of metal ions from pregnant leach liquor (PLL) by solvent extraction using phosphorous compounds and ionic liquids (ILs). The initial pH of the aqueous solution was 0.1. Di (2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA), bis (2,2,4-trimethylpentyl) phosphinic acid (Cyanex 272), and phosphoniumionic liquid - trihexyl (tetradecyl) phosphonium bis (2,4,4- trimethylpentyl) phosphinate (Cyphos IL 104) were used as the selective extractants. The initial concentration of the extractants in an organic phase was equal to 0.1 mol dm-3. The obtained results show that the highest extraction efficiency was obtained for Fe(III) and Zn(II) in extraction experiments with 0.1 M D2EHPA at pH of 0.1. Ni(II), Co(II) and REE remained in the aqueous solutions. In the next stage, REE were extracted with the mixture of 0.1 M Cyanex 272 and 0.1 M Cyphos IL 104 at pH equal to 3.8. Finally, Ni(II) and Co(II) ions were efficiently removed from the aqueous phase using 0.1 M solution of Cyphos IL 104 at pH around 5.4.

5

Influence of Rare Earth Metals on Microstructure and Mechanical Properties of G20Mn5 Cast Steel

Kasińska J.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 3

37--42

EN

The paper describes influence of rare earth metals (REMs) on G20Mn5 cast steel microstructure and mechanical properties. The cerium mixture of the following composition was used to modify cast steel: 49.8% Ce, 21.8% La, 17.1% Nd, 5,5% Pr and 5.35% of REMs. Cast steel was melted in industrial conditions. Two melts of non-modified and modified cast steel were made. Test ingots were subject to heat treatment by hardening (920°C/water) and tempering (720°C/air). Heat treatment processes were also performed in industrial conditions. After cutting flashes off samples of cast steel were collected with purpose to analyze chemical composition, a tensile test and impact toughness tests were conducted and microstructure was subject to observations. Modification with use of mischmetal did not cause significant changes in cast steel tensile strength and yield strength, while higher values were detected for fractures in the Charpy impact test, as they were twice as high as values for the data included in the PN-EN 10213:2008 standard. Observations performed by means of light and scanning microscopy proved occurrence of significant differences in grain dimensions and morphology of non-metallic inclusions. Adding REMs resulted in grain fragmentation and transformed inclusion shapes to rounded ones. Chemical composition analyses indicated that round inclusions in modified cast steel were generally oxysulphides containing cerium and lanthanum. In the paper the author proved positive influence of modification on G20Mn5 cast steel mechanical properties.

6

Badanie odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych przy zastosowaniu wielostopniowego ługowania kwasem siarkowym(VI)

Świnder H., Białecka B., Jarosiński A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 11

2238--2242

PL

Dokonano oceny możliwości ługowania metali ziem rzadkich z popiołów lotnych pochodzących ze spalania węgla kamiennego w jednej z krajowych elektrowni. Do scharakteryzowania właściwości fizykochemicznych badanego materiału wykorzystano wyniki analizy chemicznej oraz skaningowej analizy mikroskopowej wraz z analizą EDS i analizą rentgenograficzną. Wielostopniowe ługowanie roztworami kwasu siarkowego(VI) prowadzono w temp. 70°C. Początkowe stężenie kwasu siarkowego(VI) wynosiło 6,5% mas. H₂SO₄. Stwierdzono, że stopień wyługowania metali ziem rzadkich zmniejszał się w kolejnych etapach ługowania. Przykładowo stopień wyługowania dla ceru zmieniał się z 23% w pierwszym etapie ługowania do 12% w szóstym etapie. Zastosowanie 6-krotnego ługowania pozwoliło na zwiększenie stężenia ceru, lantanu, neodymu, skandu i itru w końcowym roztworze ługującym ok. 3-krotnie, do 80,97% zawartości REE w próbce popiołu wyjściowego.

EN

Fly ash from coal combustion was leached in 6 steps with 3,5-9,5% H₂SO₄ at 70°C and phase ratio 100:1 to recover Ce, La, Nd, Sc and Y. The leaching degree was 80,97% after 6 steps of leaching. The final concns. of the metals in leachate were 141.72 ppm, 63.52 ppm, 82.93 ppm, 36.37 ppm and 75.86 ppm, resp.

7

Recovery of Eu and Y from Waste Fluorescent Lamps

Vu H. N., Pham T. D., Formanek J., Dvorak P.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

23--28

EN

Eu and Y were extracted from waste fluorescent lamps containing ~0.3% Eu and 7% Y by acidic leaching, hydrolytic precipitation and/or solvent extraction. The leaching tests showed that about 90% Eu and 95% Y were leached in 3M HCl or 3M HNO3 at 80°C, liquid to solid ratio 10:1 in 30 min. Leaching in H2SO4 provided lower Eu and Y extraction efficiency. Only around 85% Eu and 80% Y were extracted at temperatures higher than 70°C. Eu and Y started precipitating simultaneously at pH 1.5 and the precipitation completed at ~ pH 2. Solvent extraction of Eu and Y from sulfate solutions using D2EHPA is strongly influenced by solution pH. At pH 1.4 about 80% Eu and 100%Y were extracted while at pH 1.16 only 25% Eu was extracted together with 90% Y.

PL

Eu i Y były odzyskiwane z odpadów lamp fluorescencyjnych zawierających ok. 0.3% Eu i 7% Y za pomocą metody ługowania kwaśnego, wytrącania hydrolitycznego i/lub ekstrakcji rozpuszczalnikowej. Próby ługowania wykazały, że około 90% Eu i 95% Y można wyługować w 3M roztworze HCl lub 3M roztworze HNO3 w temperaturze 80°C, stosunku fazy ciekłej do stałej 10:1 w czasie 30 min. Ługowanie w H2SO4 daje niższy współczynnik odzysku Eu i Y. Jedynie około 85% Eu i 80% Y odzyskano w temperaturze wyższej niż 70°C. Eu i Y zaczęły wytrącać się jednocześnie w pH 1.5, a wytrącanie zakończyło się przy pH około 2. Ekstrakcja rozpuszczalnikowa Eu i Y z roztworów siarczanów z wykorzystaniem D2EHPA zależy silnie od pH roztworu. Przy pH = 1.4 około 80% Eu i 100%Y zostało wydzielone, podczas gdy przy pH = 1.16 wyekstrahowano tylko 25% Eu i 90% Y.

8

Możliwości pozyskiwania wysokoprocentowych koncentratów metali ziem rzadkich w Polsce : aspekty surowcowo-technologiczne pozyskiwania metali ziem rzadkich w warunkach krajowych

Jarosiński A., Tora B.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 2

93--100

PL

W pracy tej skupiono się na rozwiązaniach technologicznych, w tym innowacyjnych, pozyskiwania koncentratów Metali Ziem Rzadkich zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Opracowanie ukierunkowano wokół możliwości technologiczno-technicznych pozyskiwania wysokoprocentowych koncentratów metali ziem rzadkich z alternatywnych źródeł w warunkach krajowych.

EN

This work focused on technological solutions, including innovative ones, obtaining concentrates of Rare Earth Metals in accordance with the principles of sustainable development. The study was focused on the technological and technical possibilities of obtaining high-percentage rare earth concentrates from alternative sources in polish conditions.

9

Odzysk metali ziem rzadkich z roztworów po ługowaniu magnesów trwałych w procesie zintegrowanym z wykorzystaniem emulsyjnych membran ciekłych

Markowska-Radomska A., Dłuska E., Zakrzewska-Kołtuniewicz G., Miśkiewicz A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 4

128--129

PL

Przedstawiono koncepcję separacji jonów neodymu i dysprozu (Nd3+ i Dy3+) za pomocą emulsyjnych membran ciekłych-ELM w reaktorze z przepływem Couette’a-Taylora jako procesu zintegrowanego obejmującego wytwarzanie emulsyjnych membran ciekłych i ekstrakcję jonów tych metali z roztworów po ługowaniu magnesów neodymowo-żelazowo-borowych. Zastosowanie reaktora CTF pozwala na zmniejszenie liczby stopni operacyjnych procesu i prowadzenie ekstrakcji w sposób ciągły przy małej konsumpcji rozpuszczalników i przenośników. Opracowano warunki wytwarzania stabilnych membran emulsyjnych ELM’s (nośnik: D2EHPA) o składzie i strukturach odpowiednich do badań procesu separacji Nd3+ i Dy3+.

EN

A concept of separation of metal ions of neodymium and dysprosium by emulsion liquid membranes-ELMs using a Couette- Taylor flow reactor (CTF) as an integrated process combining the creation of emulsion liquid membranes and extraction of Nd3+ and Dy3+ from neodymium-iron-boron leaching solutions is demonstrated. The use of CTF reactor reduces the number of operating process units and enables a continuous extraction with the low consumption of solvents and carriers. Conditions for the preparation of stable ELMs (D2EHPA as a carrier) with composition and structures suitable for a study on Nd3+ and Dy3+ separation were developed.

10

Effect of Annealing, Stoichiometry, and Surface on Magnetism of (Pr,Dy)FeCoB Microparticles Ensemble

Kablov E. N., Ospennikova O. G., Kunitsyna E. I., Piskorskii V. P., Korolev D. V., Morgunov R. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 3

1923--1930

EN

Magnetic properties of powder (Pr,Dy)FeCoB ferrimagnetic alloys and effects of annealing, surface states were analyzed. X-ray photoelectron spectroscopy and Mössbauer spectra of powders indicate the effect of surface states on phase composition and magnetic properties of the studied powder, if particles average size is smaller than 10 μm. Effect of stoichiometry on magnetic anisotropy was found. Thermal stability of anisotropy field was proved by replacement of Fe atoms with Co atoms.

11

Effects of Rare Earth Metal Addition on Wear Resistance of Chromium-Molybdenum Cast Steel

Kasińska J., Kalandyk B.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

63--68

EN

This paper discusses changes in the microstructure and abrasive wear resistance of G17CrMo5-5 cast steel modified with rare earth metals (REM). The changes were assessed using scanning microscopy. The wear response was determined in the Miller test to ASTM G75. Abrasion tests were supplemented with the surface profile measurements of non-modified and modified cast steel using a Talysurf CCI optical profilometer. It was demonstrated that the modification substantially affected the microstructure of the alloy, leading to grain size reduction and changed morphology of non-metallic inclusions. The observed changes in the microstructure resulted in a three times higher impact strength (from 33 to 99 kJ/cm2) and more than two times higher resistance to cracking (from 116 to 250 MPa). The following surface parameters were computed: Sa: Arithmetic mean deviation of the surface, Sq: Root-mean-square deviation of the surface, Sp: Maximum height of the peak, Sv: Maximum depth of the valley, Sz: Ten Point Average, Ssk: Asymmetry of the surface, Sku: Kurtosis of the surface. The findings also indicated that the addition of rare earth metals had a positive effect on the abrasion behaviour of G17CrMo5-5 cast steel.

12

Separation of Ho3+ in Static Magnetic Field

Kołczyk K., Wojnicki M., Kutyła D., Kowalik R., Żabiński P., Cristofolini A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

1919--1924

EN

The rare earths elements (REE) belong to the group of critical metals and they are achieving more and more interest due to their special properties. However, there occur some problems connected with their production. The most difficult phase is separation of REE. It includes a necessity to intensify currently applied processes and looking for new solutions. The present work introduces an idea to use differences in physical properties of the REE ions to get them separated. In the experimental part of the work some efforts were undertaken to analyse results presenting changes of holmium ions concentration under an influence of the magnetic field gradient. There was determined the gradient of magnetic field and concentration of Ho3+ ions depending on initial concentration of the solution and time. A simulation of changing the concentration of holmium ions in the solution under an influence of the magnetic field gradient was performed to compare the mathematical model with the obtained results.

13

Złom elektroniczny a surowce strategiczne

Szymański M., Michalski B., Leonowicz M., Miazga Z.

Recykling

|

2015

|

nr 2

22--25

14

Obtaining Nickel and Cobalt from Spent NiMH Batteries

Dvorak P., Vu H. N.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

1--6

EN

Nickel metal hydride (NiMH) batteries represent a great metal value. Their recycling is therefore important not only for environmental, but also for economic reasons. NiMH batteries used in this study were provided by a Czech company, which is responsible for collecting this type of wastes in the Czech Republic. The batteries were processed in a cutting mill. From the resulting material, the fraction <0.5 mm was obtained by sieving. Electrode mass of NiMH batteries was treated hydrometallurgically in order to obtain metal values. A mixture of electrode mass originating from different types of batteries contained 51.0% Ni, 5.9% Co, 1.1% Zn, 0.7% Fe, 2.18% Mn, 9.2% La, 4.6% Ce, 0.7% Pr and 2.3% Nd. Leaching of the electrode mass was performed in 1 and 2 mol/L H2SO4 at liquid-to-solid ratios 10:1 or 20:1 and laboratory temperature as well as at 60 and 80°C. Extractions of 91.5% Ni, 92.6% Co and more than 97.5% rare earth metals (RE) were achieved. More than 99% RE were removed from the leach liquor using hydrolytic precipitation with NaOH up to pH = 1.2. Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) in low aromatic solvent was used as the extractant in the solvent extraction process for impurities removal from leach liquors after RE precipitation. Removal of 99.9% Fe, 94.5% Zn and 43.3% Mn was achieved when single-stage extraction was applied. When using two-stage extraction process, the achieved values of removed impurities were as follows: 99.9% Fe, almost 99% Zn and more than 60% Mn. in case of model solution. For leach liquor, the values for Fe and Zn were the same, but only slightly more than 50% Mn was removed. Nickel and Co losses did not exceed in the most cases 5%, in the best cases even less than 0.5%. The result of the proposed process is a solution of Ni and Co containing low level of other impurities. This solution is suitable intermediate for Ni and Co winning.

PL

Niklowo-metalowe akumulatory hybrydowe (skrót ang. NiMH) cechuje wysoka zawartość metalu. Zatem ich utylizacja jest ważna nie tylko ze względów środowiskowych, lecz również ekonomicznych. Akumulatory NiMH użyte w niniejszych badaniach otrzymano od czeskiego przedsiębiorstwa, które odpowiada za odbiór tego typu odpadów na terenie Republiki Czeskiej. Akumulatory rozdrobniono w młynie tnącym. Z uzyskanego w ten sposób materiału, przy pomocy odsiewu, uzyskano cząsteczki wielkości <0.5mm. Masa elektrodowa baterii NiMH została poddana procesom hydrometalurgicznym w celu otrzymania metalu. Mieszanka masy elektrodowej pochodzącej z różnego typu baterii zawierała 51.0% Ni, 5.9% Co, 1.1% Zn, 0.7% Fe, 2.18% Mn, 9.2% La, 4.6% Ce, 0.7% Pr oraz 2.3% Nd. Ługowanie masy elektrodowej zostało przeprowadzone w roztworze H2SO4 w ilości 1 i 2 mole /L, stosunek cieczy do ciała stałego wynosił 10:1 lub 20:1, natomiast temperatura procesu wynosiła odpowiednio 60 oraz 80°C. Uzyskano próbki o zawartości 91.5% Ni, 92.6% Co oraz ponad 97,5% metali ziem rzadkich (ang. skrót REE). Ponad 99% metali ziem rzadkich odseparowano z roztworu ługującego przy użyciu strącania hydrolitycznego za pomocą NaOH przy pH siegającym do 1.2 kwasu di - (2-etyloheksylowego) fosforowego (D2EHPA) w rozpuszczalniku aromatycznym użytym jako ekstrahent w procesie oczyszczania rozpuszczalnika, aby usunąć zanieczyszczenie z roztworów ługujących powstałych po procesie strącania hydrolitycznego metali ziem rzadkich. Po zastosowaniu jednofazowego procesu ekstrakcji udało się usunąć 99,9% Fe, 94,5% Zn oraz 43.3% Mn. Po zastosowaniu dwufazowego procesu ekstrakcji wyniki usunięcia zanieczyszczeń przedstawiały się następująco: 99,9% Fe, blisko 99% Zn oraz ponad 60% Mn w przypadku roztworu modelowego. W przypadku roztworu ługującego wartości dotyczące Fe oraz Zn były takie same, jednakże usunięto tylko trochę powyżej 50% Mn. Ubytki niklu oraz Co w większości przypadków nie przekroczyły 5%, w najlepszym razie nie przekraczając nawet 0,5%. Wynikiem zastosowanego procesu jest roztwór Ni oraz Co o niskiej zawartości zanieczyszczeń. Roztwór ten może służyć do odzysku Ni oraz Co.

15

Influence of Rare Earth Metals on Microstructure and Inclusions Morphology G17CrMo5-5 Cast Steel

Kasińska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

993--996

EN

This paper presents influence of rare earth metals (REM) on the microstructure and morphology of non-metallic inclusions of G17CrMo5-5 cast carbon steel The research has been performed on successive industrial melts. Each time about 2000 kg of liquid metal was modified. The REM was in the form of mishmetal of the composition 49,8% Ce, 21, 8% La, 17, 1% Nd, 5, 5% Pr and 5, 35% the rest of REM. Therareearth metals were put into the ladle during tapping of heat melt from the furnace.

PL

W artykule przedstawiono rolę metali ziem rzadkich na strukturę I morfologię wtrąceń niemetalowych w staliwie węglowym G17CrMo5-5. Badania prowadzono na seryjnych wytopach przemysłowych. Każdorazowo modyfikacji poddawano po około 2000kg ciekłego metalu. Metale ziem rzadkich wprowadzano w postaci miszmetalu o składzie: 49, 8% Ce, 21, 8% La, 17, 1% Nd, 5, 5% Pr and 5, 35%. Metale ziem rzadkich wprowadzano do kadzi podczas spustu ciekłego metalu z pieca.

16

Effect of Rare-Earth Metals Addition on Microstructure and Properties of Selected Copper Alloys

Rdzawski Z., Głuchowski W., Stobrawa J., Sobota J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

641--648

EN

Effect of addition of rare earth metals on microstructure and properties of copper alloys after casting, after cold working and after heat treatment was studies in this paper. Methodology consisted of microstructure investigations by optical microscopy and scanning electron microscopy. In addition, distribution of alloying elements and electron backscattered diffraction results (EBSD) were presented. The mechanical properties of a wire after tension test and after hardness measurements were described. Electrical conductivity test was performed using Foerster Sigmatest and Thomson bridge. Analysis of the microstructure and mechanical properties of investigated alloys after casting and after metal working showed possibility to produce materials with preferred set of functional properties.

PL

W pracy badano wpływ dodatku metali ziem rzadkich na mikrostrukturę i właściwości użytkowe stopów miedzi w stanie po odlewaniu, po przeróbce plastycznej na zimno i po obróbce cieplnej. Metodyka badawcza obejmowała obserwacje mikrostruktury z wykorzystaniem mikroskopu optycznego i elektronowego mikroskopu skaningowego. Dodatkowo dla stopów przeprowadzono badanie rozmieszczenia składników stopowych na powierzchni badanego materiału oraz badanie EBSD. Właściwości mechaniczne drutu opisano w oparciu o wyniki próby zrywania i pomiaru twardości HV. Badanie konduktywności elektrycznej wykonano za pomocą Sigmatestu firmy Foerster oraz mostku Thomsona. Analiza mikrostruktury i właściwości mechanicznych po przeprowadzonych badaniach na stopach odlewanych i po przeróbce plastycznej, wykazała że możliwe jest wytworzenie materiałów cechujących się korzystnym zestawem własności użytkowych.

17

Jakie są perspektywy rynku metali ziem rzadkich?

Holtzer M., Żymankowska-Kumon S.

Przegląd Odlewnictwa

|

2012

|

Vol. 62, nr 1-2

28-32

PL

W artykule omówiono sytuację na rynku metali ziem rzadkich. Wieloletnie zaniedbania ze strony USA i innych krajów w zakresie wydobywania i przetwarzania MZR doprowadziły do sytuacji, w której monopolistą w tym zakresie są Chiny i one dyktują aktualnie ceny tych metali. Ceny te w ciągu ostatniego roku wzrosły nawet do 10 razy. Powodem tego jest drastyczne ograniczenie przez Chiny eksportu MZR. Zapotrzebowanie na MZR z każdym rokiem wzrasta, szczególnie w energetyce wiatrowej oraz w motoryzacji (samochody z napędem hybrydowym).

EN

The situation in the rare earth metals market is discussed in the paper. Years of neglect on the side of the USA and other countries in a range of mining and processing of these metals brought about the situation that China acquired the monopoly position and dictate the current prices. Those prices increased even 10 times during the last year, since China drastically limited the export of rare earth metals. The demand for these metals is growing every year, especially in the wind power engineering and automotive industry (cars with the hybrid driving systems).

18

Badania mikrostruktury i składu fazowego nadstopu żelaza IN519 stabilizowanego MZR

Jasiński W., Chylińska R., Zawada P.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

618--621

PL

W pracy przedstawiono wyniki modyfikacji właściwości nadstopów żelaza drugiej generacji IN 519 (24% Cr, 24% Ni, 1,5% Nb) z domieszkami 0,1% i 0,2% mas. metali ziem rzadkich (MZR). Badania przeprowadzono na wlewkach uzyskanych z wytopu prowadzonego w piecu tyglowym z kwaśną wymurówką wykonaną z masy Silica-Mix 7 B 0.5. Przeprowadzono badania mikrostruktury, pomiary twardości Brinella, analizę składu fazowego za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej oraz analizę składu chemicznego metodą mikroanalizy powierzchniowej i punktowej. Uzyskane wyniki wykazały wpływ ilości domieszkowanych MZR na mikrostrukturę, twardość i skład fazowy wlewków.

EN

The work presents the results of property modifications of the second generation iron superalloys IN 519 (24% Cr, 24% Ni, and 1.5% Nb) with additions of 0.1% and 0.2% by weight rare-earth metals (RE). The subjects of research were the ingots obtained in a crucible furnace with acid lining Silica-Mix 7 B 0.5. The following researches were carried: microstructure analysis, Brinell hardness measurements, phase composition analysis by X-ray diffraction and chemical composition analysis by mapping and point method microanalysis. The results showed the impact of RE-doped amount on the microstructure, hardness and phase composition of ingots.

19

Właściwości i mikrostruktura stopu srebra z dodatkiem metali ziem rzadkich

Głuchowski W., Sobota J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 10

527-533

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań mikrostruktury i właściwości użytkowych stopu srebra z dodatkiem 1 % miszmetalu (mieszanina metali ziem rzadkich) przeznaczonego do wytwarzania styków elektrycznych. W badaniach wykorzystano materiał wykonany trzema metodami odlewania - topienie i odlewanie w piecu indukcyjnym próżniowym w obecności gazu obojętnego (1); topienie i odlewanie ciągłe drutu w piecu indukcyjnym otwartym (2); topienie i odlewanie w piecu in-dukcyjnym otwartym (3). Stop w stanie po odlewaniu poddany został przeróbce plastycznej, polegającej na wyciskaniu na prasie KOBO i ciągnieniu, wyciskaniu na prasie KOBO i walcowaniu, kuciu na gorąco i walcowaniu. Badaniu poddano mi-krostrukturę oraz właściwości mechaniczne i konduktywność elektryczną w stanie po odlewaniu, jak i po przeróbce plastycznej. Z przeprowadzonych badań wynika, że najkorzystniejszą mikrostrukturą cechuje się stop poddany wyciskaniu na prasie KOBO. Najmniej korzystną mikrostrukturą i własnościami mechanicznymi cechował się stop odlewany metodą ciągłą. Przeróbka plastyczna na gorąco lub wyciskanie na prasie KOBO powodowała zwiększanie konduktywności elektrycznej, natomiast przeróbka plastyczna na zimno nieznacznie ją obniżała. Najwyższą twardością charakteryzował się materiał wyciskany wstępnie na prasie KOBO i walcowany.

EN

Microstructure and functional properties investigation results of silver alloy with addition of 1 % of mishmetal (mixture of rare earth metals) designed for electric contact production have been presented in this work. Three different casting methods have been used: meting and casting with induction vacuum furnace (1), melting and continuous casting with induction open furnace (2) and melting and casting with induction open furnace (3). As cast alloy was processed using extrusion byKOBO method and drawing, extrusion by KOBO method and rolling, hot forging and rolling. Microstructure, mechanical properties and electrical conductivity have been investigated after casting and after metal working. The most favourable microstructure has been obtained for alloys extruded with KOBO press, continuous cast materials had less favourable mi-crostructure and mechanical properties. Hot working or KOBO extrusion caused increasing of electrical conductivity and cold working slightly decreased this property. The highest hardness was obtained for material processed by KOBO extrusion and rolling.

20

Konieczność recyklingu metali ziem rzadkich

Heida L.

Recykling

|

2010

|

nr 9

28-32

PL

Metale ziem rzadkich - stały się tak nieodzowne dla współczesnych społeczeństw rozwiniętych, że eksperci zaczęli zauważać niebezpieczeństwo dla przyszłości populacji w przypadku niedostatecznej podaży tego surowca lub braku pewności dostaw.