Nikkeliliuoksen neutralointi
Itälinna, Niilo (2009)
Itälinna, Niilo
Satakunnan ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200906013528
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200906013528
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli määrittää neutralointiprosessi kahdella eri reagenssilla nostettaessa nikkeliliuoksen pH arvosta 3 arvoon 5,5. Tutkittavina reagensseina käytettiin natriumhydroksidia ja natriumkarbonaattia. Ongelmana neutralointiprosessissa arveltiin olevan sakan syntyminen. Koeosuudessa käytettiin tutkimusmenetelminä titrausta, suodatusta ja sakeutusta. Kaikki kokeet suoritettiin Norilsk Nickel Harjavalta Oy:n laboratoriotiloissa Harjavallassa. Titraukset tehtiin natriumhydroksidilla ja natriumkarbonaatilla pHaueella 3-5,5 55°C ja 70°C lämpötiloissa, koska haluttiin tutkia lämpötilan vaikutusta reagenssin kulutukseen ja sakan muodostumiseen. Titraustuloksista piirrettiin pH-kuvaajat moolisuhteen funktiona. Titrauksen aikana liuokseen muodostui paikallisia saostumia, mutta ne liukenivat takaisin nopeasti. Silminhavaittavaa määrää sakkaa ei syntynyt kummallakaan reagenssilla pH:n arvossa 5,5. Suodatuskokeissa neutraloitu 55°C liuos suodatettiin ja punnittiin, ja havaittiin suodatinpaperiin jääneen kiintoainetta. Myös kokeissa käytetty nikkelisulfaattiliuos suodatettiin ja havaittiin siinä olevan kiintoainetta, jonka tarkempaa analyysiä ei pystytty pienen määrän vuoksi toteuttamaan. Suunnitelmana oli myös tutkia neutraloidun liuoksen laskeutumista ja alitteen takaisin liuotusta, mutta kokeet jäivät tekemättä koska sakkaa ei muodostunut tarpeeksi. Lopuksi rakennettiin jatkuvatoiminen neutralointiprosessi titraus- ja suodatuskokeiden tuloksia apuna käyttäen. Jatkuvatoimisessa prosessissa käytettiin neutralointiin molempien reagenssien laimentamattomia liuoksia. Prosessi koostui ylivuotoreaktorista, neutralointireaktorista ja sakeuttimesta. Liuosten syöttö tapahtui letkupumpuilla. Kokeen aikana otettiin näytteitä mm. sakeuttimen ylitteestä ja alitteesta ja niistä tehtiin kemiallinen analyysi. Jatkuvatoimisessa kokeessa otettujen näytteiden tulokset osoittivat, että ylitteiden ja alitteiden välinen ero oli vähäinen, kuitenkin alitteita suodatettaessa punnitustulosten mukaan kiintoainetta jäi suodatinpaperiin, mikä kertoi että kiintoaineen kertymistä tapahtui sakeutuksen aikana. Osan kiintoaineesta pääteltiin olevan lähtöisin käytetystä nikkelisulfaattiliuoksesta. Tämän tarkempaa analyysiä kakun koostumuksesta ei voitu tehdä, koska määrä oli vähäinen.