Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The recycling-oriented material characterization of hard disk drives with special emphasis on NdFeB magnets

Dańczak A., Chojnacka I., Matuska S., Marcola K., Leśniewicz A., Wełna M., Żak A., Adamski Z., Rycerz L.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2018

|

Vol. 54, iss. 2

363--376

EN

Hard disk drives (HDDs) consist of many components made from various materials: e.g. aluminum, steel, copper and rare earth elements (REEs). Recycling and reuse of these materials is desirable for economic and environmental reasons. Developing of potential HDDs recycling methods requires knowledge about HDDs material characteristic. The study aims to explore knowledge about structure and chemical composition of HDDs main components with special emphasis on NdFeB magnets. HDDs collected for the experiments came from Desktop PCs and Notebooks. The dependence between the average mass of HDDs components and such parameters as producer, year and country of production and disk capacity was analyzed. Chemical composition of NdFeB magnets and the heaviest components (i.e. top cover, mounting chassis, platters and metallic plates from magnet assembly of actuator) was analyzed by various analytical methods. The heaviest HDDs main components: top cover and mounting chassis, with the highest recycling potential, are made of aluminum and steel respectively. The majority of HDDs components showed also the existence of different alloy additions: C, Mg, Si, P, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Sn and Pb. NdFeB magnets constitute 2.2 ± 1.1% of the average HDD from Desktop PC (517.3 ± 64.2 g) and 3.2 ± 1.2% from Notebook (108.2 ± 24.3 g). The chemical composition of NdFeB magnets from collected HDDs changes in the wide range: Fe (53–62%), Nd (25–29%), Pr (2–13%), Dy (0.1– 1.4%), Ni (2–6%), Co (0.5–3.6%), B (0.8–1.0%). Recycling of permanent magnets based on NdFeB alloys is potential remedy to fill the gap in the supply of rare earth elements on the global REEs market.

2

Physicochemical study of spent Hydrodesulphurization (HDS) catalyst

Szymczycha-Madeja A., Mulak Wł., Leśniewicz A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2007

|

Vol. 41

125-132

EN

A spent hydrodesulphurization (HDS) catalyst Ni,Mo/Al2O3 has been studied by means of X-ray diffraction, scanning electron microscope, electron microprobe and chemical analysis. Chemical analysis of catalyst confirmed its partial chemical composition as follows: Ni (5.26%), Mo (5.08%), Al (24.57%), V (5.36%), S (9.64%), C (17.63%), H (1.14%). Powder XRD analysis showed that the main phase of studied catalyst is ă-Al2O3 while V5S8 and Ni3S4 were also detected. SEM results confirmed that V and Ni sulphides are deposited on the surface. The surface area of the catalyst determined by nitrogen adsorption (BET method) was found equal to 80.1 m2/g. Leaching tests of the spent catalyst in solutions of sulphuric acid as well as oxalic acid with oxidizing agents such as NH4NO3, (NH4)2S2O8 and H2O2 have been carried out.

PL

Charakterystykę fizykochemiczną zużytego katalizatora HDS wykonano stosując: analizę rentgenograficzną (XRD), skaningową mikroskopię elektronową z mikrosondą rentgenowską (SEMEDX), transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM) oraz analizę chemiczną i elementarną. Analiza XRD wykazała dużą amorficzność katalizatora i jako główną fazę określono γ-Al2O3. Stwierdzono również słabe piki siarczku wanadu (V5S8) i niklu (Ni3S4). Analiza TEM potwierdziła fazę. .-Al2O3 oraz obecność V5S8 i Ni3S4 oraz wykazała zawartość MoS2 w postaci cienkich płytek. Stwierdzono również , że siarczki metali występują w formie małych kryształków o wymiarach od 10 do 30 nm. Na podstawie wyników analizy SEM-EDX wykazano, że zanieczyszczenia katalizatora (V, Ni, Fe, S) osadzają się głównie na jego powierzchni w postaci siarczków. Analiza chemiczna i elementarna określiły następujące zawartości pierwiastków: 5.08% Mo; 5.36% V; 5.26% Ni; 24.87% Al oraz 17.63% C; 1.14% H; 0.38% N oraz 9.64% S. Przeprowadzono również ługowania testujące w roztworach kwasu siarkowego (VI) i szczawiowego w obecności utleniaczy (NH4NO3; (NH4)2S2O8 i H2O2. Najwyższy stopień wyługowania metali uzyskano w roztworach kwasu szczawiowego z dodatkiem H2O2, po 3 godzinach ługowania do roztworu przechodziło: 62% Mo, 70% Ni, 80% V oraz 57% Al.

3

Preliminary results of metals leaching from a spent hydrodesulphurization (HDS) catalyst

Mulak Wł., Szymczycha A., Leśniewicz A., Żyrnicki W.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2006

|

Vol. 40

69-76

EN

A spent industrial HDS catalyst Ni,Mo/γ-Al2O3 used for reducing sulphur in petroleum products was physically and chemically characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope, electron microprobe and chemical analysis. The leaching efficiency of Mo, Ni, V and Al from the spent catalyst in oxalic acid solution with hydrogen peroxide addition was investigated. The effects of oxalic acid and hydrogen peroxide concentrations and the stirring speed on the rate of metal leaching were studied. The results revealed that addition of hydrogen peroxide to oxalic acid up to 3.0M H2O2 concentration enhanced leaching of metals remarkably, and thereafter remained relatively constant. The highest extraction of metals from the spent catalyst (at 50 C in solution of 0.5M H2C2O4 with 3.0M H2O2) was found to be 90% Mo, 94% V, 65% Ni and 33% Al in 4 hour leaching.

PL

Katalizatory hydroodsiarczania HDS o składzie Ni,Mo/Al2O3 oraz Co,Mo/Al2O3 należą do najszerzej stosowanych w procesach rafineryjnych. Ich dezaktywacja następuje głównie na skutek osadzania się na powierzchni związków węgla i siarczków metali. Tego typu zużyte katalizatory zaliczane są do niebezpiecznych odpadów: są one łatwopalne, wybuchowe, toksyczne, korozyjne, a w kontakcie ze środowiskiem naturalnym wydzielają trujące gazy. Recykling tych katalizatorów jest konieczny ze względów ekologicznych i ekonomicznych. Do badań stosowano zużyty katalizator Ni,Mo/Al2O3 uprzednio odolejony toluenem. Jego charakterystykę fizykochemiczną wykonano na podstawie wyników analizy chemicznej, elementarnej, rentgenowskiej oraz skaningowym mikroskopem elektronowym z mikrosondą rentgenowską. Analiza chemiczna katalizatora wykonana metodą ICP-OES po uprzednim przeprowadzeniu próbki do roztworu wykazała następujące zawartości metali: 5,08% Mo, 5,26% Ni, 5,36% V oraz 24,57% Al. Wyniki analizy skaningowym mikroskopem elektronowym wykazały obecność wanadu, niklu, żelaza oraz siarki głównie na powierzchni katalizatora. W celu ustalenia optymalnego czynnika ługującego metale z katalizatora wykonano ługowania testujące w czasie trzech godzin w temperaturze 70oC w roztworach kwasu siarkowego (VI) oraz kwasu szczawiowego z dodatkiem takich utleniaczy jak: H2O2, NaNO3, NH4NO3 oraz (NH4)2S2O8. Wykazano, że najlepszym czynnikiem ługującym molibden i wanad jest roztwór kwasu szczawiowego z dodatkiem ditlenku diwodoru, natomiast najlepszym czynnikiem ługującym nikiel jest roztwór zawierający kwas siarkowy (VI) z dodatkiem H2O2 lub (NH4)2S2O8. Określono wpływ stężenia H2C2O4 oraz H2O2 na wydajność ługowania Mo, Ni, V oraz Al. Najwyższe wydajności wyługowania metali wynoszące 90% Mo, 94% V, 65% Ni oraz 33% Al uzyskano w roztworze zawierającym 0,5M H2C2O4 z dodatkiem 3,0M H2O2 w temperaturze 50oC po 4 godzinach ługowania.

4

Otrzymywanie i struktura interkalowanych nanokompozytów poli([sigma]-kaprolakton)/syntetyczny montmorylonit

Kiersnowski A., Leśniewicz A., Żyrnicki W., Pigłowski J.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 52, nr 25

377-380

PL

Nanokompoyty [1] z matrycą PCL otrzymano na drodze interkalacyjnej polimeryzacji kaprolaktonu w obecności 10, 30 i 50% wag. uwodnionego syntetycznego montmorylonitu sodowego. W celu zbadania wpływu glinokrzemianu na przebieg polimeryzacji przeprowadzono dodatkowy eksperyment polegający na otrzymaniu poli([epsilon]-kaprolaktonu) w obecności różnych ilości wody. W obu przypadkach uzyskano małocząsteczkowy PCL (Mw=5360-22432). Badania kinetyczne przeprowadzone metodami NMR oraz GPC wykazały, że obecność montmorylonitu w układzie powoduje znaczny wzrost szybkości hydrolizy laktonu oraz szybszy wzrost łańcuchów polimerowych. Wyniki analizy XRD dowodzą, że [epsilon]-kaprolakton łatwo ulega interkalacji do obszarów międzywarstwowych montmorylonitu powodując jego pęcznienie. Zaskakujące okazało się , że odległości międzypłaszczyznowe glinokrzemianu (d001.) są mnijesze w uzyskanym nanokompozycie (1,40 nm) niż w montmorylonicie spęcznionym [epsilon]-kaprolaktonem (1,50 nm). Wyniki takie sugerują, że poli([epsilon]-kaprolakton) tworzy wewnątrz galerii montmorylonitu dodatkową podwójną pseudowarstwę.

EN

Bulk polymerizations of [epsilon]-caprolactone (CL) were conducted at 170oC in the presence of catalytic traces of water and 10,30 and 50 wt % of hydrated synthetic montmorillonite (M) without any additional catalyst. In noth cases a low molecular poly([epsilon]-caprolactone) (PCL) was produced (Mw=5360-22432). As revealed by NMR and GPC analyses the montmorillonite present in the system induced both significantly higher lactone hydrolysis and polymer chain growth rates. The XRD analysis revealed a intercalation, of CL inide the montmorillonite gallery. After monomer intercalation, the interlayer spacing (d001) increased from 1,25 to approx. 1,50 nm. Unexpectedly, the lactone polimeri-zation does not lead to further increase of d001 value. Our results suggested that PCL chains are flatly adsorbed onto the each side of silicate lamella creating pseudo-bilayers inside the interlayer region of silicate.