Böömiitin saostaminen kokoekskluusiokromatografian avulla
Nieminen, Junnu (2018)
Kandidaatintyö
Nieminen, Junnu
2018
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018101838468
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018101838468
Tiivistelmä
Bayer-prosessin energiankulutuksen vähentämiseksi saostetaan gibbsiitin (Al(OH)3) sijasta alumiinihydroksidia nimeltä böömiitti (AlOOH) ylikylläisestä natriumaluminaattiliuoksesta. Böömiitin saostukseen vaikuttavat natriumhydroksidin konsentraatio natriumaluminaattiliuoksessa, kiteytyslämpötila, sekä böömiittisiemenen käyttö. Böömiitin tehokas saostuminen suoritetaan böömiitisiementen avulla, jotka tehostavat huomattavasti böömiitin saostuksen saantoa. (Dash et al., 2007)
Kokeellisessa osassa tutkittiin, millä adsorbenttihartsilla pystytään erottamaan natriumhydroksidia natriumaluminaatti liuoksesta kokoekskluusiokromatografian avulla mahdollisimman hyvin. Sopivaksi hartsiksi valittiin MN-270 (Purolite). Valitun hartsin avulla tutkittiin, miten saadaan saostettua böömiittiä natriumaluminaattiliuoksesta. Böömiitin saostamisessa kokeiltiin kiteytymislämpötilan muutosta, kiteytymisaikaa, sekä natriumhydroksidin konsentraation muutosta. Lähes puhdasta böömiittiä saatiin saostettua, kun MN-270-hatrsilla käsitelty natriumaluminaattiliuos kiteytettiin 90 ℃:ssa. Bayer process's energy consumption can be reduced by precipitating aluminum hydroxide called boehmite from the supersaturated sodium aluminate solutions. The precipitation of boehmite is influenced by the concentration of sodium hydroxide in the sodium aluminate solution and the crystallization temperature. The effective precipitation of boehmite can be achieved by using boehmite seeds which can greatly improve the yield of boehmite precipitation. (Dash et al., 2007)
In the experimental, part the investigation focused on size exclusion chromatography. And the choosing of a resin. It was investigated that with which resin it is possible to separate sodium hydroxide from sodium aluminate solutions with size exclusion chromatography as effectively as possible. MN-270 (Purolite) was chosen as the suitable resin. With help of the selected resin it was investigated how to precipitate boehmite from the sodium aluminate solution. Precipitation of boehmite was tested with a change in crystallization temperature, crystallization time, and a change in sodium hydroxide concentration. Almost pure boehmite was precipitated when sodium aluminate solution was run through the MN-270 resin and crystallized at 90 °C.
Kokeellisessa osassa tutkittiin, millä adsorbenttihartsilla pystytään erottamaan natriumhydroksidia natriumaluminaatti liuoksesta kokoekskluusiokromatografian avulla mahdollisimman hyvin. Sopivaksi hartsiksi valittiin MN-270 (Purolite). Valitun hartsin avulla tutkittiin, miten saadaan saostettua böömiittiä natriumaluminaattiliuoksesta. Böömiitin saostamisessa kokeiltiin kiteytymislämpötilan muutosta, kiteytymisaikaa, sekä natriumhydroksidin konsentraation muutosta. Lähes puhdasta böömiittiä saatiin saostettua, kun MN-270-hatrsilla käsitelty natriumaluminaattiliuos kiteytettiin 90 ℃:ssa.
In the experimental, part the investigation focused on size exclusion chromatography. And the choosing of a resin. It was investigated that with which resin it is possible to separate sodium hydroxide from sodium aluminate solutions with size exclusion chromatography as effectively as possible. MN-270 (Purolite) was chosen as the suitable resin. With help of the selected resin it was investigated how to precipitate boehmite from the sodium aluminate solution. Precipitation of boehmite was tested with a change in crystallization temperature, crystallization time, and a change in sodium hydroxide concentration. Almost pure boehmite was precipitated when sodium aluminate solution was run through the MN-270 resin and crystallized at 90 °C.