Συντάχθηκε 20-02-2024 08:37
Τόπος: Εξ αποστάσεως-Με Τηλεδιάσκεψη
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 28/02/2024 09:00
Λήξη: 28/02/2024 10:00
Θέμα: Αλκαλική ενεργοποίηση πυριτικών τελμάτων επίπλευσης.
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
1. Καθ. Κ. Κομνίτσας (επιβλέπων)
2. Αναπλ. Καθ. Εμ. Στειακάκης
3. Δρ. Βασιλική Καρμάλη
Περίληψη:
Τα τελευταία χρόνια, οι εξορυκτικές δραστηριότητες παράγουν δισεκατομμύρια τόνους τελμάτων. Η απόρριψη των τελμάτων αυτών σε χώρους κοντά στις περιοχές εξόρυξης (συνήθως κάτω από το νερό) προκαλεί σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Ωστόσο, η αξιοποίησή τους θα μπορούσε να οδηγεί σε περιβαλλοντικά οφέλη και να βελτιώσει την βιωσιμότητα των μεταλλευτικών βιομηχανιών. H αλκαλική ενεργοποίηση θεωρείται ως μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για την αξιοποίηση διαφόρων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών αποβλήτων και την παραγωγή δευτερογενών υλικών που ονομάζονται αλκαλικά ενεργοποιημένα υλικά (AEY). Η παρούσα διπλωματική εργασία, επικεντρώθηκε στην διερεύνηση της αλκαλικής ενεργοποίησης πυριτικών τελμάτων επίπλευσης και κατ΄ επέκταση στην επίδραση διαφόρων παραγόντων στην αντοχή σε θλίψη των παραγόμενων αλκαλικά ενεργοποιημένων υλικών (ΑΕΥ). Το υλικό που μελετήθηκε προέρχεται από το μεταλλείο Kevitsa της εταιρείας Boliden που βρίσκεται στα βόρεια της Φινλανδίας στο Sodankylä της Λαπωνίας. Πιο συγκεκριμένα,
χρησιμοποιήθηκαν πυριτικά τέλματα χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο (Kevitsa Silicate Tailings, KST), τα οποία προκύπτουν από την διαδικασία επίπλευσης μικτών θειούχων. Για τον προσδιορισμό της μορφολογίας και της δομής των KST χρησιμοποιήθηκαν διάφορες
αναλυτικές τεχνικές, όπως η περίθλαση ακτίνων-Χ (XRD) και η φασματοσκοπία υπέρυθρων μετασχηματισμού Fourier (FTIR). Επίσης, διερευνήθηκε ο ρυθμός διαλυτοποίησης Si και Al των KST μετά από εκχύλιση με αλκαλικό διάλυμα.
Τα AEY παρήχθησαν χρησιμοποιώντας διάλυμα ενεργοποίησης που αποτελούταν από υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) ή υδροξείδιο του καλίου (KOH) διαφορετικής μοριακότητας (4–8 M) και πυριτικό νάτριο (Na2SiO3). Επίσης, διερευνήθηκε η επίδραση διαφόρων παραγόντων, όπως η κοκκομετρία της πρώτης ύλης, το είδος και η μοριακότητα του αλκαλικού διαλύματος, η θερμοκρασία ωρίμανσης (40 και 80 oC) και η περίοδος γήρανσης (7και 28 ημέρες) στην αντοχή σε θλίψη των παραγόμενων δοκιμίων.
Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η αλκαλική ενεργοποίηση πυριτικών τελμάτων επίπλευσης (KST) έδωσε δοκίμια με μέγιστη τιμή αντοχής σε θλίψη 15 MPa χρησιμοποιώντας διάλυμα KOH και Na2SiO3, θερμοκρασία ωρίμανσης 80 οC και περίοδο γήρανσης 28 ημερών.
Tο υλικό που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα διπλωματική προέρχεται από δείγμα που στάλθηκε στο Πολ. Κρήτης στα πλαίσια του έργου Horizon Europe ENICON, “Sustainable processing of Europe’s low grade sulphidic and lateritic Ni/Co ores and tailings into battery grade metals”, https://enicon-horizon.eu/, Grant Agreement No. 101058124.
