Πώς μπορείτε να παράγετε μέταλλο νικελίου από τέφρα;
1. Ανάλυση και χαρακτηρισμός τέφρας:
* Προσδιορίστε τις ενώσεις νικελίου: Προσδιορίστε τη μορφή του νικελίου που υπάρχει στην τέφρα (π.χ. οξείδια, σουλφίδια, πυριτικά άλατα). Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την επιλογή της σωστής μεθόδου εξαγωγής.
* Προσδιορίστε τη συγκέντρωση νικελίου: Το περιεχόμενο νικελίου της τέφρας θα υπαγορεύει τη σκοπιμότητα της εξαγωγής.
2. Προ-θεραπεία τέφρας:
* Μείωση μεγέθους: Τρίψτε την τέφρα για να αυξήσετε την επιφάνεια για καλύτερη χημική αντιδραστικότητα.
* Απόδειξη: Αυτό συνεπάγεται τη διάλυση των ενώσεων νικελίου χρησιμοποιώντας έναν κατάλληλο διαλύτη. Η επιλογή του διαλύτη εξαρτάται από τον τύπο της ένωσης νικελίου που υπάρχει:
* Οξεία έκπλυση: Που χρησιμοποιούνται συνήθως για μεταλλεύματα οξειδίου και σουλφιδίου. Τα οξέα όπως το θειικό οξύ (H₂so₄) ή το υδροχλωρικό οξύ (HCl) χρησιμοποιούνται για τη διάλυση του νικελίου.
* Αλκαλική έκπλυση: Χρησιμοποιείται για πυριτικά του νικελίου. Χρησιμοποιούνται ισχυρές βάσεις όπως το υδροξείδιο του νατρίου (ΝΑΟΗ).
* BioLeaching: Χρησιμοποιεί βακτήρια για να διαλύσει τις ενώσεις νικελίου. Αυτό μπορεί να είναι φιλικό προς το περιβάλλον, αλλά είναι γενικά πιο αργή από τις χημικές μεθόδους.
3. Ανάκτηση νικελίου:
* Εξαγωγή διαλύτη: Το διάλυμα Leach που περιέχει διαλελυμένα ιόντα νικελίου αντιμετωπίζεται με έναν οργανικό διαλύτη που εκχυλίζει επιλεκτικά το νικέλιο. Αυτό διαχωρίζει το νικέλιο από άλλα μέταλλα και ακαθαρσίες.
* βροχόπτωση: Μετά την εξαγωγή του διαλύτη, το νικέλιο κατακρημνίζεται από το διάλυμα χρησιμοποιώντας ένα κατάλληλο αντιδραστήριο. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τη χρήση μιας βάσης όπως το υδροξείδιο του νατρίου για να σχηματίσει υδροξείδιο του νικελίου (Ni (OH) ₂), το οποίο στη συνέχεια επεξεργάζεται περαιτέρω.
* ηλεκτρόλυση: Σε αυτή τη μέθοδο, το διάλυμα Leach είναι ηλεκτρολυμένο για την κατάθεση καθαρού μετάλλου νικελίου στην κάθοδο. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ενέργεια αλλά παρέχει νικέλιο υψηλής καθαρότητας.
4. Νικέλιο εξευγενισμό:
* Smelting: Οι κατακρημνισμένες ενώσεις νικελίου ή το ηλεκτρο-κατακερματισμένο νικέλιο έχουν μολυνθεί για να παράγουν ένα πλούσιο σε νικέλιο μέταλλο.
* Περαιτέρω διύλιση: Ανάλογα με την επιθυμητή καθαρότητα, το μολυσμένο νικέλιο μπορεί να υποβληθεί σε περαιτέρω διεργασίες διύλισης, όπως εξευγενισμό κενού ή ηλεκτρο-ανταπόκριση.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Οι διαδικασίες έκπλυσης και ανάκτησης μπορούν να παράγουν λυμάτων που περιέχουν βαριά μέταλλα και άλλους ρύπους. Ο προσεκτικός χειρισμός και η θεραπεία αυτών των αποβλήτων είναι απαραίτητες.
* Κόστος-αποτελεσματικότητα: Η εκχύλιση από την τέφρα είναι γενικά πιο προκλητική και δαπανηρή από την εξαγωγή νικελίου από τα παραδοσιακά μεταλλεύματα. Η διαδικασία πρέπει να είναι οικονομικά βιώσιμη.
* Ειδική σύνθεση τέφρας: Η συγκεκριμένη σύνθεση της τέφρας θα επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τη βέλτιστη μέθοδο εκχύλισης.
Συμπέρασμα:
Η εξαγωγή νικελίου από την Ash είναι μια πολύπλοκη και συχνά προκλητική διαδικασία. Ενώ είναι τεχνικά εφικτό, απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό, ανάλυση και εξέταση περιβαλλοντικών και οικονομικών παραγόντων. Η σκοπιμότητα οποιασδήποτε συγκεκριμένης μεθόδου εκχύλισης εξαρτάται από τη σύνθεση της τέφρας, τη συγκέντρωση του νικελίου και τη διαθεσιμότητα κατάλληλων τεχνολογιών.
