Sulfaattisellutehtaan kemikaalikierron vierasainetasot ja kalkkikierron aukaisu.

Työssä selvitettiin sulfaattisellutehtaan kemikaalikierron eräiden virtojen vierasainepitoisuudet. Tavoitteena oli myös laatia kaustisoinnin ja meesauunin vierasainetaseet sekä arvioida kalkkikierron aukaisun vaikutusta kierron vierasainetasoihin. Kirjallisuusosassa on tarkasteltu sulfaattisellutehtaan kemikaalikiertoa ja sen osaprosesseja. Kirjallisuusosassa on keskitytty tarkastelemaan eri vierasaineiden käyttäytymistä kemikaalikierrossa. Lisäksi kalkkikierron prosesseja sekä kalkkikierron taselaskentaa on tarkasteltu. Kokeellisessa osassa määritettiin Metsä-Botnia Oy:n Joutseno Pulpin sulfaattisellutehtaan kemikaalikierron vierasainetasot ja verrattiin niitä muiden tehtaiden vierasainetasoihin. Kokeellisessa osassa selvitettiin myös ne prosessin kohdat, joihin vierasaineet rikastuvat. Lisäksi laadittiin kaustisoinnin ja meesauunin vierasainetaseet sekä tehtiin arvio kalkkikierron vierasainetasojen ja kalkkikierron aukaisun välisestä korrelaatiosta. Tehtyjen määritysten perusteella Joutseno Pulpin sulfaattisellutehtaan eräiden prosessivirtojen vierasainetasot ovat selvästi muiden Metsä-Botnian tehtaiden tasoja korkeammalla. Etenkin valkolipeän kaliumpitoisuus ja meesan fosforipitoisuus ovat korkeita. Kloridi rikastuu voimakkaasti soodakattilan lentotuhkaan ja fosfori rikastuu meesauunin sähkösuodinpölyyn. Laadittujen taseiden perusteella vierasaineista fosfori ja magnesium rikastuvat selvästi kalkkikiertoon. Niiden määrät kalkkikierrossa ovat huomattavasti suuremmat kuin muiden vierasaineiden määrät. Kalkkikierron fosforitasoa voidaan alentaa poistamalla kierrosta meesauunin sähkösuodinpölyä ja korvaamalla poisto make-up kalkilla. Tällöin muiden vierasaineiden määrä kalkkikierrossa kuitenkin kasvaa.

Sinkkirikasteen suoraliuotusreaktorin kehittäminen

Hydrometallurgiseen sinkinvalmistusprosessiin kuuluu yleensä pasutus, liuotus, puhdistus ja elektrolyysi. Sinkkirikasteen suoraliuotusmenetelmässä sinkkisulfidi liuotetaan suoraan ilman pasutusta. Suoraliuotusprosessissa prosessiliuokseen lietettyä sinkkisulfidia syötetään liuotusreaktoriin, jossa on liuottimena rikkihappoa. Sinkkisulfidi reagoi ferrisulfaatin kanssa muodostaen sinkkisulfaattia ja ferrosulfaattia, ja samalla rikki hapettuu alkuainerikiksi. Ferro-ionit hapetetaan takaisin ferri-muotoon syöttämällä reaktoriin happea. Tämän työn tarkoituksena oli löytää uudentyyppinen, edullisempi reaktori sinkkirikasteen suoraliuotukseen. Suunnittelussa pyrittiin kehittämään mahdollisimman monipuolinen koereaktori, jota voidaan hyväksikäyttää useiden suoraliuotuksen ilmiöiden, esimerkiksi hapen liukenemisen, tutkimiseen. Reaktori mitoitettiin pilot-laitteiston kokoiseksi. Valmiilla koelaitteistolla tehtiin lyhyt sarja kokeita ja jo niiden perusteella pystyi havaitsemaan reaktorin toimivan hyvin. Kokeiden päätarkoituksena oli testata laitteiston toimivuutta ja soveltuvuutta sinkkirikasteen liuotukseen. Työhön kuului myös kehitetyllä reaktorilla myöhemmin suoritettavan koetoiminnan suunnittelu.

Sinkkirikasteen liuotusprosessin kineettinen mallinnus

Työssä on tehty kineettinen simulointimalli sinkkirikasteen liuotusprosessista. Prosessi on pieni osa Kokkolan sinkinvalmistusprosessia, jonka muita osia ovat: pasutus, neutraaliliuotus, konversio, liuospuhdistus ja elektrolyysi. Rikasteen liuotukseen tulee konversioprosessin liuos ja liuotuksesta lähtevä neste menee takaisin neutraaliliuotukseen. Saostunut jarosiitti läjitetään. Kokkolan liuotusprosessi koostuu liettoreaktorista ja kahdesta neljän liuotusreaktorin sarjasta. Liuotukseen syötetään paluuhappoa liettoreaktoriin ja liuotuspiirien ensimmäisiin liuotusreaktoreihin. Happea syötetään kaikkiin liuotusreaktoreihin. Prosessin mallintamiseen käytettiin Aspen Plus-simulointiohjelmaa, johon pystyttiin syöttämään kineettisiä yhtälöitä. Reaktionopeusyhtälöitä käytettiin raudan hapetuksen, sulfidien liuotuksen ja jarosiitiin saostumisen mallintamiseen, eli kaikkiin liuotusreaktoreissa tapahtuviin reaktioihin. Kineettiset yhtälöt etsittiin kirjallisuudesta. Liettoreaktori puolestaan mallinnettiin syöttämällä ohjelmaan reaktioyhtälöt ja antamalla niille etenemisasteet. Jarosiitin liukenemisesta työssä on tehty laboratoriokokeita, koska aiheesta ei kirjallisuudesta löytynyt kineettistä tietoa. Liuotuskokeissa käytetyn kiintoaineen kuitenkin todettiin sisältävän liikaa götiittiä, että tuloksista olisi voitu laskea kinetiikkaa jarosiitin liukenemiselle. Simulointimallilla laskettiin yksi tapaus vertailukohdaksi, johon malliin tehtyjä muutoksia verrattiin. Mallilla tutkittiin konversiosta tulevan jarosiitin määrän vaikutusta, reaktorikoon merkitystä ja rikasteen liuotuksen sekä jarosiitin saostuksen reaktionopeuksien muutoksen vaikutuksia. Käytetyillä kineettisillä yhtälöillä reaktioiden todettiin tarvitsevan vain ¾ käytetystä reaktiotilavuudesta, rikasteen liuotusnopeuden kohtalaisen pienellä hidastamisen todettiin vähentävän sinkin saantoa ja jarosiitin saostuksen reaktionopeuden kasvulla todettiin myös olevan negatiivinen vaikutus sinkin saantoon. Simulointimallissa käytettyjen reaktionopeusyhtälöiden varmentaminen kokeilla todettiin tarpeelliseksi, sillä jo kohtalaisen pienillä muutoksilla havaittiin olevan merkitystä prosessin toimivuuteen. Lisäksi todettiin jarosiitin liukenemisen huomioimisen olevan tarpeen.

Determinação de potássio em méis após precipitação com tetrafenilborato de sódio e separação em coluna de troca-iônica

A new method for determination of potassium in honey samples of different colors was developed as an alternative method for determination of this metal. Analysis of genuine honeys attested by the qualities and quantities tests officially adopted in Brazil, showed that the concentration of potassium ranged from 181 to 315 mg/kg for light honeys, from 393 to 570 mg/kg for medium honeys and from 791 to 915 mg/kg for dark honeys. Recoveries making use of spikes of potassium added to the honey samples and to the deionized distilled water showed results close by hundred percent at pH <= 2,0 under temperature bellow 20°C.

Sinkkirikasteen liukenemisnopeuteen vaikuttavat tekijät ja sinkkirikasteen suoraliuotuksen mallintaminen

Työn kirjallisuusosassa selvitettiin eri tekijöiden (lämpötila, paine, mineralogia, partikkelikoko, sekoitus, kiintoainepitoisuus, liuoksen happo-, rauta- ja happipitoisuus) vaikutusta sinkkirikasteen suoraliuotusprosessin tärkeimpiin ilmiöihin (diffuusio, aineensiirto, reaktiokinetiikka). Kirjallisuusosassa kartoitettiin myös tämän hetkistä tietämystä niistä tekijöistä, jotka ovat oleellisia, kun sinkkirikasteen suoraliuotusprosessia mallinnetaan. Näitä tekijöitä ovat: sinkkirikasteiden liuotuksen kemia, sinkkirikasteiden liuotuksen kinetiikka ja mekanismit, kaasuneste aineensiirto ja kiinteäneste aineensiirto. Lisäksi selvitettiin millä tavoin aikaisemmissa tutkimuksissa sinkkirikasteiden suoraliuotusta on mallinnettu. Mallinnusosassa käsiteltiin atmosfääristä sinkkirikasteen suoraliuotusta, jossa hapettimena toimi ferri(III)rauta. Mallintamisessa käytettiin kirjallisuudessa esitettyjä mittaustuloksia ja mallintaminen tehtiin Modest tietokoneohjelmistolla. Työssä tehty atmosfäärisen suoraliuotuksen mallintaminen labo-ratoriomittakaavassa (laimeat liuokset ja pienet kiintoainepitoisuudet) antoi lupaavia tuloksia. Ongelmia mallin ennustuksen kanssa esiintyi pienissä happopitoisuuksissa, alhaisissa lämpötiloissa sekä pienillä ja suurilla partikkeleilla. Työn kirjallisuusosassa tunnistettiin ne ongelmakohdat, jotka vaativat lisätutkimuksia, jotta sinkkirikasteen atmosfääriselle suoraliuotukselle pystytään kehittämään simulointimalli. Näitä ovat: 1. Hapen liukoisuus ja aineensiirto teollisuuden käyttämissä sinkkirikastelietteissä, 2. Sopivien mittaustulosten puuttuminen, jotta atmosfääristä suoraliuotusta, jossa O2 ja Fe3+ toimivat hapettimena voitaisiin mallintaa, 3. Kiinteäneste aineensiirron merkitys sinkkirikasteen suoraliuotuksessa. Mallinnusosassa osoitettiin, että mekanistisella mallintamisella voidaan simuloida sinkkirikasteen atmosfääristä suoraliuotusta ainakin laboratoriomittakaavassa. Työn perusteella voidaan todeta, että sinkkirikasteen atmosfääriselle suoraliuotukselle voidaan työssä ehdotettujen jatkotutkimusten avulla kehittää numeerinen mekanistinen malli, jolla atmosfääristä sinkkirikasteiden suoraliuotusprosessia voidaan simuloida eri olosuhteissa.

Injetor multicanal com válvulas de estrangulamento para análise em fluxo

An important component for the automation of flow injection analysis (FIA) systems is the sample injection valve. A simple and inexpensive commutator with 16 pinch valves (8 normally open and 8 closed) was developed and configured as a multichannel injection valve. It is activated by a single solenoid of 3 Kgf, powered by a pulsed driver circuit, controlled by a microcomputer or a switch. FIA with spectrophometric detection of potassium dichromate solution was used for the evaluation of the new injection valve and its comparison with other valves, for sample loops of 50, 100, 200, 300 and 500 muL. The repeatability was favorable (RSD 1.0% for 15 injections at each loop volume) compared to a manual injector, an electropneumatic injector and an injector configured with three mini solenoid valves (RSD 1.1, 1.3 and 1.0%, respectively, for15 injections at each loop volume).

Modificação de zeólitas para uso em catálise

The use of zeolites and other molecular sieves as catalysts is discussed at an introductory level. The text includes a brief historic background on the use of zeolites in catalysis, and a discussion of some chemical and physical properties of silicalite, aluminosilicate, and aluminophosphate molecular sieves. The strategies currently used to chemically modify zeolites and related materials to produce catalysts with increased activity and selectivity are discussed, including the use of redox molecular sieves for hydrocarbon oxidation and the leaching of the active metals from the support.

Um experimento com propostas múltiplas para um laboratório de química geral

This article suggests a sequence of experiments on the preparation, analysis and some photochemical aspects of potassium tris (oxalato) ferrate(III) trihydrate. The sequence of experiments could be carried out in four or five 4-hour laboratory periods. The new part of this article is related to the kinetics studies involving the ambient illumination as well as the use of the cellophane paper of different colors as light filters. The aspects such as quantum yield, light absorption and photochemical reactions are explored in order to illustrate the relationships between the exposure time, light intensity and wavelength range on the photochemical reactions.

Desidrogenação do etilbenzeno sobre compostos de ferro e alumínio

Chromium and potassium-doped iron oxides are widely used as industrial catalysts in the dehydrogenation of ethylbenzene to produce styrene. They have several advantages but deactivate with time, because of the loss of potassium. Also, they are toxic due to chromium compounds. Therefore there is a need for developing alternative non toxic catalysts without potassium. Then, iron and aluminum compounds were prepared by different methods in this work. Different phases were produced depending on the preparation method. Aluminum-doped hematite was more active and selective to styrene than the aluminum ferrite. Aluminum acts both as textural and structural promoter in the catalysts.

Uso de membranas de Nafion para a construção de sensores ópticos para medidas de pH

The behaviour of Nafion® polymeric membranes containing acid-base dyes, bromothymol blue (BB) and methyl violet (MV), were studied aiming at constructing an optical sensor for pH measurement. BB revealed to be inadequate for developing sensing phases due to the electrostatic repulsion between negative groups of their molecules and the negative charge of the sulfonate group of the Nafion®, which causes leaching of the dye from the membrane. On the other hand, MV showed to be suitable due to the presence of positive groups in its structure. The membrane prepared from a methanolic solution whose Nafion®/dye molar ratio was 20 presented the best analytical properties, changing its color from green to violet in the pH range from 0.6 to 3.0. The membrane can be prepared with good reproducibility, presenting durability of ca. 6 months and response time of 22 s, making possible its use for pH determination in flow analysis systems.

Cerâmicas bioativas: estado da arte

Bioactive glasses undergo corrosion with leaching of alkaline ions when exposed to body fluids. This results in the spontaneous formation of a layer of hydroxyapatite (HA), the mineral component of natural bone, which in turn can induce bone growth in vivo. This paper describes the different types of bioactive glasses, the characterization methods currently used, and the main factors that influence their bioactivity. Nucleation and crystallization, the main mechanisms involved in the formation of hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2, are discussed as a function of the chemical composition and the reactivity of the surface of the material. Finally, promising applications are considered.

Recuperação de metais de catalisadores de hidrorrefino usados via fusão com KHSO4

This work describes a process for metal recovery from spent NiMo and CoMo/Al2O3 commercial hydrorefining catalysts. The samples were treated by fusion with potassium hydrogen sulfate (5 h, 600 ºC) with a KHSO4/catalyst mass ratio of 10:1. After fusion the solid was solubilized in water (100 ºC), leaving silicon compounds as residue. Losses of nickel and cobalt may reach 16 wt% of the amount present in the sample, depending on the silicon content. Soluble metals were isolated by selective precipitation techniques (nickel, cobalt, aluminum) or by solvent extraction with methyl-isobutyl ketone (molybdenum) in a hydrochloric acid medium. All metals were recovered in very good yields except for nickel and cobalt in the presence of considerable amounts of silicon. Soluble wastes consist of potassium/sodium sulfates/chlorides. Solid wastes correspond to about 4 wt% of the catalyst and can be discarded in industrial dumps.

Comportamento de zinco e manganês de pilhas alcalinas em uma coluna de solo

The aim of this study was to evaluate the behavior of Zn and Mn in a soil column. Two soil columns were sampled, and four opened alkaline batteries were placed at the top of one soil column. An acid-rainwater solution (HNO3 and H2SO4; pH 4) was percolated through the battery contaminated column during one year. The results showed that the leaching of alkaline batteries caused enrichment of 70 and 11 times in the Zn and Mn concentration of the topsoil, respectively. Additionally, leaching of electrolyte (KOH) from the batteries increased the soil pH in the contaminated column.

Estudo comparativo entre sílica obtida por lixívia ácida da casca de arroz e sílica obtida por tratamento térmico da cinza de casca de arroz

A comparison between silica by acid leaching of rice husk (RH) and silica obtained from thermal treatment of rice husk ash (RHA) is presented. The best leaching results were obtained using 10% hydrochloric acid followed by washing with water. The alternative method, calcination of RHA at 700 ºC for 6 h followed by grinding for 80 min, was more effective. Silica obtained from RH was about 97% amorphous, had a 17.37 µm mean particle size, and a specific surface area of 296 m²/g. On the other hand, for silica obtained from RHA the values were about 95% amorphous material 0.68 µm, and 81 m²/g.

Estudi edàfic dels boscos joves de pi negre del Parc Nacional d'Aigüestortes i Sant Maurici

Estudiem les característiques edàfiques del sòl dels boscos joves de pi negre (Pinus uncinata) de l’estatge subalpí del Parc Nacional d’Aigüestortes i Estany de Sant Maurici corresponents a àrees de reforestació entre els anys 1956 i 2008. Aquest estudi s’ha fet de 29 parcel•les d’aquesta zona situades sobre diferents tipus de substrat, orientació i pendent. S’ha caracteritzat el sòl a partir de l’anàlisi de textura, matèria orgànica, nitrogen total, fòsfor, sodi, potassi, magnesi, calci, capacitat d’intercanvi catiònic, acidesa del sòl, relació C/N. Els resultats confirmen que es tracta de sòls àcids amb un elevat contingut de matèria orgànica a l’horitzó superficial (0-5 cm) i majoritàriament tenen humus de tipus moder. Això fa que aquest tingui valors de nitrogen total elevats. Gràcies al pH àcid i els continguts de potassi, calci i magnesi tindrem una bona fertilitat ja que la solubilitat i assimilació dels nutrients del sòl serà bona. Tots els valors obtinguts disminueixen en profunditat i mostren una gran variabilitat entre les parcel•les estudiades.