Biomining concept for recovery of rare earth elements (REEs) from secondary sources
İkincil kaynaklardan nadir toprak elementlerinin (NTE) geri kazanimi için biyomadencilik konsepti
- Tez No: 851849
- Danışmanlar: PROF. DR. KERSTIN KUCHTA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Technısche Unıversıtat Hamburg-Harburg
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- 21. yüzyıl görsel sanatlarda müdahale edilmiş doğa anlayışı
Understanding of interfered nature in 21st century visual arts
BEDİA EKİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Güzel SanatlarYeditepe ÜniversitesiPlastik Sanatlar Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHAR OSKAY ARTAN
- Effective and efficient parallelization of string matching algorithms using GPGPU accelerators
Dizgi eşleme algoritmalarırnın GPGPU hızlandırıcıları kullanılarak etkili ve verimli hızlandırılması
MENGÜ NAZLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHacettepe ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN ÖZSOY
- Beden ve dijital deneyim mekanları
Beden ve di̇ji̇tal deneyi̇m mekanlari
EBRU YÜCESAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İç Mimari ve DekorasyonHacettepe Üniversitesiİç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMRE DEMİREL
- Yöresel kültürün sunumunda kent ölçeğinde sergileme: Şanlıurfa örneği
Başlık çevirisi yok
ŞEYDA KARAÇİZMELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
MüzecilikYıldız Teknik ÜniversitesiMüzecilik Ana Bilim Dalı
PROF. TOMUR ATAGÖK
- 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
2018
PsikolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiFelsefe ve Din Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN CERTEL