Geri Dön

Biomining concept for recovery of rare earth elements (REEs) from secondary sources

İkincil kaynaklardan nadir toprak elementlerinin (NTE) geri kazanimi için biyomadencilik konsepti

PDF İndir

  1. Tez No: 851849
  2. Yazar: MEHMET ALİ KÜÇÜKER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KERSTIN KUCHTA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Technische Universität Hamburg-Harburg
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 176

Özet

Elektrikli ve elektronik ekipman atıkları (WEEE), potansiyel olarak yüksek ekonomik değere sahip önemli miktarda temel metal ve kritik metaller (değerli metaller (PM'ler) ve nadir toprak elementleri (REE'ler)) içerir. Bu nedenle, araştırma faaliyetleri, Avrupa'nın son on yılda ikincil kaynak olarak WEEE'den hammadde talebi. WEEE'den metal geri kazanımı henüz başlangıç aşamasındadır ve çoğunlukla pirometalurjik prosesler hakimdir. Öte yandan, geri kazanım eğilimi de artmaktadır. WEEE'lerden hidrometalurjik ve biyo/hidrometalurjik işlemler yoluyla temel metaller ve değerli metallerin elde edilmesi ve REE'lerin geri kazanımına yönelik geri dönüşüm teknolojileri henüz detaylı olarak değerlendirilmemiştir.WEE numunelerindeki kritik metallerin tespiti ve miktarının belirlenmesi, bunların geri dönüşüm oranının arttırılması açısından önemlidir. tezde, sabit disk sürücüsü (HDD) mıknatısları, cep telefonlarındaki baskılı devre kartları (PCB'ler) ve kullanılmış floresan lamba (SFL'ler) tozları gibi seçilen WEEE numunelerindeki kritik metallerin belirlenmesi için en uygun yöntemi bulmak amacıyla farklı karakterizasyon yöntemleri değerlendirildi. TSMD yöntemi, mevcut vakada incelenen WEEE numunelerindeki kritik metallerin belirlenmesi için oldukça tekrarlanabilir bir prosedür gibi görünüyordu. Seçilen WEEE'lerden kritik metallerin geri kazanımı için hidrometalurjik, biyo/hidrometalurjik (biyolojik ayrıştırma ve biyosorpsiyon) prosesler ve bunların biyomadencilik konsepti altında kombinasyonu test edildi. Asidik liç ve Nd'nin HDD mıknatıslarından seçici olarak çökeltilmesinden oluşan iki aşamalı birleştirilmiş işlem, biyosorpsiyon sürecini takip eden seçici liçten açıkça ümit vericiydi. Chlorella vulgaris'in, neodimyum mıknatıslardan türetilen karışık bir sızıntı suyu çözeltisinden neodimyum için bir biyosorbent olarak iyi bir potansiyele sahip olduğu bulunmuştur. SFL tozundan Y ve Eu'nun geri kazanılmasında karşılaştırılabilir başarı, H2SO4 ile seçici liç ve %80'den fazla geri kazanım oranına sahip biyosorpsiyon prosesi kullanılarak gözlemlendi. Biyomadencilik konsepti kapsamında PCB'lerden REE'lerin ve PM'lerin geri kazanılması için birleşik bir biyo/hidrometalurjik süreç tasarlandı. Tasarlanan prosesin biyoliç adımı Cu'nun (beslenen Cu'nun %90'ından fazlası) ve bazı temel metallerin ekstraksiyonunda etkili olmuştur. Biyoliç sırasında REE'lerin ve PM'lerin ekstraksiyonları sınırlıydı. Biyoliç adımının ardından, katı kalıntılardan metallerin ekstraksiyonu için oksidatif klorür liçi ve seçici liç adımı gerçekleştirildi. Tasarlanan prosesin biyosorpsiyon basamağında seçici liç sonrası elde edilen sızıntı suyu kullanıldı. Ekstraksiyon oranları şu şekildeydi: %94 yem Cu, %83'ten fazla yem Nd, %82 yem La, %80 yem Dy, %93 yem Au, %70 yem Ag ve %77 yem Pd . Entegre biyomadencilik proses testlerinden elde edilen sonuçlar, Cu ve kritik metallerin PCB'lerden laboratuvar ölçeğinde çıkarılmasının fizibilitesini gösterdi.

Özet (Çeviri)

Waste of electrical and electronic equipment (WEEE) contains significant amount of basic metals and critical metals (precious metals (PMs) and rare earth elements (REEs)) with potentially high economic values. Therefore, the research activities have been focusing on to meet Europe's demand in terms of raw materials from WEEE as a secondary source for the last decade. The metal recovery from WEEE is still in its early stage and it is mostly dominated by pyrometallurgical processes. On the other hand, there has been growing tendency to recover basic metals and precious metals from WEEE through hydrometallurgical and bio/hydrometallurgical processes while the recycling technologies for REEs recovery has not been evaluated in detailed yet. The detection and quantification of critical metals in WEEE samples is important for increasing recycling rate of them. In this thesis, the different characterization methods were evaluated to find optimum method for determination of critical metals in the selected WEEE samples such as hard disk drive (HDD) magnets, printed circuit boards (PCBs) from mobile phones and spent fluorescents lamp (SFLs) powders. TSMD method seemed to be a highly reproducible procedure for the determination of critical metals in WEEE samples studied in the present case. Hydrometallurgical, bio/hydrometallurgical (bioleaching and biosorption) processes and combination of them under the biomining concept were tested for recovery of critical metals from selected WEEE. A two stage combined process, which consists of acidic leaching and selective precipitation of the Nd from HDD magnets was clearly promising than the selective leaching following the biosorption process. Chlorella vulgaris was found to have a good potential in its role as a biosorbent for neodymium out of a mixed leachate solution derived from neodymium magnets. The comparable achievement for recovery of Y and Eu from SFLs powder was observed using selective leaching with H 2 SO 4 and biosorption process which has more than 80% recovery ratio. A combined bio/hydrometallurgical process was designed to recovery of REEs and PMs from PCBs under biomining concept. The bioleaching step of the designed process was efficient in extracting Cu (more than 90% of feed Cu) and some basic metals. REEs and PMs extractions were limited during the bioleaching. After bioleaching step, oxidative chloride leaching and selective leaching step were performed to extract metals from solid residues. The leachate after selective leaching was used for biosorption step of the designed process. The extraction ratios were as follows: 94% of feed Cu, more than 83% of feed Nd, 82% of feed La, 80% of feed Dy, 93% of feed Au, 70% of feed Ag and 77% of feed Pd. Results from the integrated biomining process tests shown the feasibility of extracting Cu and critical metals from PCBs at laboratory scale.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    477123

    Beden ve dijital deneyim mekanları

    Beden ve di̇ji̇tal deneyi̇m mekanlari

    EBRU YÜCESAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    İç Mimari ve DekorasyonHacettepe Üniversitesi

    İç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EMRE DEMİREL

  2. Tez No

    72121

    Yöresel kültürün sunumunda kent ölçeğinde sergileme: Şanlıurfa örneği

    Başlık çevirisi yok

    ŞEYDA KARAÇİZMELİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    MüzecilikYıldız Teknik Üniversitesi

    Müzecilik Ana Bilim Dalı

    PROF. TOMUR ATAGÖK

  3. Tez No

    515681

    Elmalılı M. Hamdı Yazır ve Seyyid Kutub tefsirinde psikoloji konuları

    Elmalılı M. Hamdı Yazır and Seyyid Kutub Psychological Issues in their tafsir

    İBRAHİM ETHEM ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    DinSüleyman Demirel Üniversitesi

    Felsefe ve Din Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN CERTEL

  4. Tez No

    189876

    Tehlikeli madde taşımacılığında kalite geliştirme ve OMSAN A.Ş. örneği

    Quality improvement in dangerous material transport and OMSAN A.Ş.

    DİLEK BİRCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    İşletmeAfyon Kocatepe Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FEYYAZ YILDIZ

  5. Tez No

    220184

    Mekan kurgusu ve 20.yy. resim sanatında yansımaları

    Başlık çevirisi yok

    CENK BEYHAN

    Sanatta Yeterlik

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Güzel SanatlarMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

    Resim Ana Sanat Dalı

    PROF. AYDIN AYAN

Geri Dön