search query: @instructor Taskinen, Pekka / total: 42
results-list
reference: 13 / 42
« previous | next »
Author:Aaltonen, Mari
Title:The Electrochemical Dissolution of Zinc Sulphide Concentrates
Sinkkisulfidirikasteiden sähkökemiallinen liukeneminen
Publication type:Master's thesis
Publication year:2002
Pages:70, [11]      Language:   eng
Department/School:Kemian tekniikan osasto
Main subject:Fysikaalinen kemia   (Kem-31)
Supervisor:Kontturi, Kyösti
Instructor:Taskinen, Pekka
Electronic version URL: http://urn.fi/urn:nbn:fi:tkk-009842
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 TKK  4881   | Archive
Abstract (eng):The literature part of this thesis reviewed the theory of atmospheric oxidative dissolution of zinc sulphide concentrates in ferric sulphide media.
The electrochemical reactions involved in this dissolution and the rate equations and mechanisms associated with sulphide mineral dissolution in general were presented and the factors affecting the rate of dissolution were discussed.
The methods and results of several electrochemical studies on sulphide minerals were summarized.

The experimental part of this work consists of 6 hour dissolution experiments carried out in oxygen-free sulphuric acid solutions containing ferric sulphide.
Four size fractions of one Outokumpu Pyhäsalmi concentrate were used and the experiments were conducted at temperatures 60°C, 70°C, 80°C and 90°C.
Other variables under study were the rate of stirring and the concentrations of zinc and ferric ions in the solution.

The results of the experiments show, that increasing the temperature from 60°C to 70°C increases the rate of dissolution considerably.
Raising the temperature further to 80°C or 90°C had only a slight effect on the rate of dissolution and conversions reached.
This would suggest a change in the reaction mechanism.
The effect of particle size on the rate of dissolution was not surprising, the rate increased with the decease of particle size.
As the iron content in the solution was raised from 33 mM to 52 mM, a significant increase in the conversion was noted, while a further increase to 75 mM had practically no effect.
At temperatures 70°C, 80°C and 90°C, the effect of 100 g/l of dissolved zinc in the solution was a 15 % decrease in conversions, at 60°C a decrease of 67 % was unexpectedly seen.
No significant change in conversions was reached by decreasing the rate of stirring from 1000 rpm to 500 rpm.
Two rate equations were fitted to the experimental data, and the results suggest that the rate of dissolution is first controlled by the reaction taking place at the mineral surface, the diffusion through a product layer becoming the rate-determining step at latter stages of the dissolution.

A potentiometric method for the in-situ monitoring of the dissolution process, based on the potential of the ferric/ferrous ion couple, was suggested and tested.
During the dissolution experiments, the potential difference between a platinum electrode and a Ag/AgCl reference electrode was measured and conversion of zinc sulphide to dissolved zinc was calculated.
To evaluate the accuracy of the potentiometic method, conversions were also calculated from the results of atomic absorption spectroscopy analysis.
The parallel analysis show a consistent difference of about 20 % between the conversions indicated by the two methods of analysis.
This discrepancy could be explained by the oxidation of elemental sulphur to sulphate, which would affect the ferric/ferrous ion equilibrium in the solution.
Further research has to be carried out in order to verify this hypothesis.
Abstract (fin):Diplomityön kirjallisuusosa käsittelee sinkkisulfidin atmosfääristä, hapettavaa liuotusta ferrisulfaattia sisältävissä rikkihappoliuksissa.
Työssä esitellään sinkkisulfidin liuotukseen liittyviä sähkökemiallisia reaktioita sekä yleisesti sulfidimineraalien liuotukseen liittyviä nopeusyhtälöitä ja reaktiomekanismeja.
Tässä osassa tutustutaan myös erilaisten muuttujien vaikutukseen liukenemisnopeuteen.
Lisäksi esitetään kirjallisuudesta löytyvien sinkkisulfidia koskevien sähkökemiallisten tutkielmien tutkimusmenetelmiä ja tuloksia.

Työn kokeellinen osa sisälsi kuuden tunnin liuotuskokeita jotka suoritettiin hapettomissa, ferrisulfaattia sisältävissä rikkihappoliuksissa.
Tutkittavana oli yhtä Outokummun Pyhäsalmen rikastetta, joka oli eritelty neljään kokofraktioon.
Tutkimukset suoritettiin 60°C, 70°C, 80° ja 90°C:n lämpötiloissa ja myös sekoitusnopeuden sekä liuenneen sinkin ja raudan konsentraatioden vaikutusta reaktionopeuteen tutkittiin.

Mittaustuloksista nähdään, että lämpötilan nosto 60°C:sta 70°C:een nopeuttaa huomattavasti liukenemisreaktiota.
Kun lämpötilaa nostetaan edelleen 80°C ja 90°C, näin suurta muutosta ei ole huomattavissa, mikä viittaa siihen, että reaktionopeutta rajoittava vaihe vaihtuu.
Kuten oli odotettavissa, liukenemisnopeus oli sitä suurempi, mitä pienempi partikkelikoko oli kyseessä.
Liuoksen ferrirauta konsentraation nostaminen 33 mM:sta 52 mM:in nosti selvästi myös reaktionopeutta ja konversiota.
Kuitenkin konsentraation nostaminen edelleen 75 mM:in sai aikaan vain hienoisen nousun konversiossa.
Liuokseen lisätyn liuenneen sinkin (100 g/l) vaikutus lämpötiloissa 70°C, 80°C ja 90°C näkyi 15 % konversion laskuna.
Kuudessakymmenessä asteessa konversio yllättäen putosi 67 %.
Sekoitusnopeuden muuttamisella 1000 rpm:sta 500 rpm:n ei saatu aikaan huomattavaa muutosta liukenemisnopeudessa.
Kaksi nopeusyhtälöä sovitettiin mittausten tuloksiin, ja tulokset viittaavat siihen, että liukenemisen alussa mineraalin pinnalla tapahtuva reaktio määrää liukenemisen nopeuden ja myöhemmissä vaiheissa diffuusio tuotekerroksen läpi on reaktionopeutta rajoittava tekijä.

Liukenemisprosessin samanaikaseen seurantaan ehdotettiin potentiostaattista menetelmää, joka perustuu ferri- ja ferrorautaionien aiheuttaman potentiaalin mittaamiseen.
Mittausten aikana mitattiin liuoksen potentiaalia platinaelektrodin ja Ag/AgCl-referenssielektrodin avulla ja konversio ajan funktiona laskettiin näistä tuloksisa.
Menetelmän tarkkuuden määrittämiseksi analysoitiin sinkin määrä liuosnäytteissä atomiabsorptiospektrometriaa käyttäen, ja tuloksista laskettuja konversioita verrattiin potentiometrisen määrityksen tuloksiin.
Eri menetelmillä lasketut konversiot erosivat toisistaan toistuvasti noin 20 %:lla, mikä saattaa viitata liuoksessa tapahtuvaan toiseen hapetusreaktioon.
Elementäärisen rikin hapettuminen sulfaatiksi selittäisi nämä eroavuudet lasketuissa konversioissa.
Jatkotutkimuksilla tullaan selvittämään tämän hypoteesin paikkaansapitävyys.
ED:2002-03-26
INSSI record number: 34640
+ add basket
« previous | next »
INSSI