search query: @keyword kuluminen / total: 20
results-list
reference: 5 / 20
« previous | next »
Author:Lehtiniemi, Iiro
Title:Corrosion and wear of mixed metal oxides in electrowinnig
Oksidianodien korroosio ja kuluminen talteenottoelektrolyysissä
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:iv + 89      Language:   eng
Department/School:Materiaalitekniikan laitos
Main subject:Materiaalien prosessointi   (MT3002)
Supervisor:Aromaa, Jari
Instructor:Galfi, Istvan
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201402121367
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2156   | Archive
Keywords:DSA anodes
corrosion
wear
electrowinning
iridium oxide
oksidianodi
korroosio
kuluminen
talteenottoelektrolyysi
iridiumoksidi
Abstract (eng):The anode material in electrowinning of metals from sulfuric acid solution has traditionally been lead because of its high corrosion resistance.
Most of the published research and development work of oxygen evolving anodes for electrowinning has focused on lead anodes since 1990´s.
The mixed metal oxide anodes are more energy efficient than lead anodes.
The operation of lead anodes is well known as they have been used for decades.
The activity and operating time of the oxide anodes in sulfate based electrolytes is still an open question.

This work focuses on mixed metal oxide anode operation in sulfate-based electrowinning of base metals.
The aim was to estimate the effect of dissolved metal ions on anode activity and lifetime.
The applications and corrosion of anodes were reviewed and electrochemical characterization of IrO2-Ta2O5 anode was done in sulfuric acid solutions containing up to 60 g/L of copper, nickel, zinc or iron.

The effect of sulfuric acid concentration, different metal ions and different temperatures to polarization behavior of the anode were examined by polarization curves.
The wear and corrosion of anode were experiment by long-term galvanostatic corrosion tests.
The changes in anode activity were examined by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy.

The aim of this work was to find out if electrolyte conditions, especially metal ions, would change the active metal dissolution rate.
One of the main factors affecting the dissolution rate is anode potential.
The sulfuric acid concentration or metal ion concentration were not found to increase anode potential, but the addition of ferrous iron decreased anode potential.

Galvanostatic tests showed that anode activity decreased most clearly in sulfuric acid electrolytes containing copper or zinc.
The same tendency was seen in nickel containing electrolytes but not as strongly.
Anode activity decrease was detected as lower charge measured by cyclic voltammetry and higher charge transfer resistance measured by electrochemical impedance spectroscopy.

A major problem in anode testing is the selection of testing current density.
The current densities used in electrowinning did not cause damages to the anodes.
On the other hand, current densities that are tens of times higher do not lead to passivation in tens of hours.
The solution could be use of extremely high current densities in the order of 10 kA/m2, but they may no longer describe the same wear and corrosion phenomena that happen in metal electrowinning.
Abstract (fin):Talteenottoelektrolyysissä rikkihappopohjaisista liuoksista on perinteisesti käytetty lyijyä anodimateriaalina hyvän korroosion kestävyyden takia.
Valtaosa talteenottoelektrolyysissä käytettävien happea kehittävien elektrodien tutkimuksesta ja kehityksestä on keskittynyt lyijyanodeihin 1990 luvulta lähtien.
Lyijyanodien käyttäytyminen on hyvin tunnettua jo vuosikymmenten ajan.
Oksidianodit ovat lyijyanodeja energiatehokkaampia.
Oksidianodien aktiivi-suus ja käyttöikä sulfaattipohjaisissa elektrolyyteissä on edelleen avoin kysymys.

Tämä työ keskittyy oksidianodien toimintaan perusmetallien sulfaattipohjaisessa talteenotto-elektrolyysissä.
Työn tarkoitus on arvioida liuenneiden metalli-ionien vaikutusta anodin aktiivisuuteen ja käyttöikään.
Anodien käyttökohteita ja korroosiota on tutkittu kirjallisuuden kautta ja IrO2-Ta5 anodia tutkittiin kokeellisesti rikkihappoliuoksessa, aina 60 g/L pitoisuuteen kuparia, nikkeliä, sinkkiä tai rautaa.

Rikkihapon konsentraation, metalli-ionien ja lämpötilojen vaikutusta anodin polarisaatiokäyt-täytymiseen tutkittiin polarisaatiokäyrillä.
Anodin korroosiota ja kulumista tutkittiin pitkäaikaisilla galvanostaattisilla rasituskokeilla.
Anodin aktiivisuuden muutoksia tutkittiin syklovoltammetrialla ja sähkökemiallisella impedanssi spektroskopialla.

Työn tarkoitus oli selvittää elektrolyytin ominaisuuksien, erityisesti metalli-ionien, vaikutusta aktiivisen metallin liukenemiseen.
Anodin potentiaali on yksi tärkeimmistä vaikuttavista tekijöistä liukenemisen kannalta.
Kokeissa ei havaittu että rikkihapon tai metallien konsentraatio kasvattaisi anodin potentiaalia.
Rautaionien lisäyksen havaittiin laskevan anodin potentiaalia.

Galvanostaattiset rasituskokeet osoittivat että anodin aktiivisuus pieneni selvimmin rikkihappoelektrolyyteissä, jotka sisälsivät kuparia tai sinkkiä.
Sama vaikutus oli havaittavissa nikkelipitoisessa elektrolyytissä, mutta ei yhtä voimakkaasti.
Anodin aktiivisuuden pieneneminen havaittiin mitattuna matalampana varauksena syklovoltammetriakokeissa ja mitattuna korkeampana varauksena siirtovastuksessa sähkökemiallisissa impedanssi spektroskopiakokeissa.

Suurin haaste anodien tutkimisessa on kokeissa käytettävän virrantiheyden valitseminen.
Talteenottoelektrolyysissä käytetyt virrantiheyden eivät aiheuta tuhoa anodille.
Toisaalta kymmenkertaisesti korkeammat virrantiheydet eivät passivoineet anodia kymmenissä tun-neissa.
Ratkaisu voisi olla käyttää erittäin korkeita virrantiheyksiä, luokkaa 10 kA/m2, mutta silloin kokeet eivät välttämättä enää kuvaa samaa korroosiota ja kulumista mitä tapahtuu tal-teenottoelektrolyysissä.
ED:2014-02-16
INSSI record number: 48652
+ add basket
« previous | next »
INSSI