haku: @supervisor Forsen, Olof / yhteensä: 282
viite: 7 / 282
| Tekijä: | Kalliomäki, Taina |
| Työn nimi: | Effect of composition and temperature on physico-chemical properties of copper electrolyte |
| Koostumuksen ja lämpötilan vaikutus kuparielektrolyytin fysikaaliskemiallisiin ominaisuuksiin | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2015 |
| Sivut: | 122 + 8 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Kemian tekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Materiaalien prosessointi (MT3002) |
| Valvoja: | Forsén, Olof |
| Ohjaaja: | Aromaa, Jari ; Lehtiniemi, Iiro |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201512165583 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3399 | Arkisto |
| Avainsanat: | copper electrorefining conductivity density viscosity diffusion coefficient of cupric ion kuparin raffinointielektrolyysi johtokyky tiheys viskositeetti kupri-ionin diffuusiokerroin |
| Tiivistelmä (fin): | Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää kuparin raffinointielektrolyysin elektrolyytin fysikaaliskemiallisille ominaisuuksille tarkat matemaattiset mallit, joissa ominaisuudet esitetään lämpötilan ja koostumuksen funktiona. Fysikaaliskemialliset ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi katodikuparin saantoon ja pinnoitteen laatuun. Tyypillisiä fysikaaliskemiallisia ominaisuuksia ovat johtokyky, tiheys, viskositeetti ja kupri-ionin (Cu2+) diffuusiokerroin. Koesuunnitelma luotiin full factorial -mallina, jonka koevaihtoehdoista toteutettiin 305 koetta. Johtokyky-, viskositeetti-, tiheys- ja rajavirrantiheysarvot mitattiin synteettisistä kuparielektrolyyteistä. Cu2+-ionien diffuusiokertoimet määritettiin rajavirrantiheysarvoista. Muuttujina kokeissa olivat kuparin, nikkelin, arseenin ja rikkihapon pitoisuudet sekä lämpötila. Tulosten analysoimisessa käytettiin MODDE-suunnittelu- ja mallinnusohjelmaa. Tulokset olivat linjassa kirjalisuusarvojen kanssa viskositeettituloksia ja tarkkoja arseenin vaikutuksia lukuun ottamatta. Tämän tutkimuksen mukaan arseeni alentaa johtokykyä ja lisää tiheyttä enemmän, kuin aiempien tutkimusten mukaan. Mitatuissa viskositeettiarvoissa havaittiin virheitä, jotka johtuivat mittarin soveltumattomuudesta viskositeettimittauksiin näissä koeolosuhteissa. Tästä syystä tutkimuksessa määritetyt viskositeettimallit eivät olleet käyttökelpoisia. Muut mallit sitä vastoin olivat sekä käyttökelpoisia että valideja. |
| Tiivistelmä (eng): | The objective was to develop accurate mathematical models, for physico-chemical properties of copper electrorefining electrolytes as a function of temperature and composition. The physico-chemical properties affect significantly the yield and quality of cathode copper in the refining process. Typical physico-chemical properties are conductivity, density, viscosity and the diffusion coefficient of cupric ion (Cu2+). The design of experiments was the full factorial design of which 305 tests were conducted. Conductivities, viscosities, densities and limiting current densities of synthetic copper electrolytes were measured. The diffusion coefficient of Cu2+ was defined from limiting current density results. The electrolyte variables were copper, nickel, arsenic, sulfuric acid, and temperature. The measurements were analyzed using modeling and design tool MODDE. The results support the previous research, except for viscosity and the accurate effects of arsenic. According to this research arsenic decreases conductivity and increases density more than according to literature. The viscosity values obtained were noticed to contain error due to meter unsuitability for defining viscosities at measured conditions. Thus, the viscosity models were not usable. The other models were both usable and valid. |
| ED: | 2016-01-17 |
INSSI tietueen numero: 52708
+ lisää koriin
INSSI