Ympäristöystävällinen menetelmä kehitetty hopean talteenottoon

Hopeaa saadaan nyt talteen enemmän ja tehokkaammin kuin aikaisemmin. Lappeenrannan teknillisen yliopiston (Lappeenranta University of Technology, LUT) tutkijat erottivat hopeaa teollisuuden tuotantovirroista ympäristöystävällisellä ioninvaihtomenetelmällä. Talteenotettu hopea oli 72 prosenttisen puhdasta, mikä on huomattavasti puhtaampaa kuin perinteisillä menetelmillä erotettu.

LUT yhdessä teknologiayhtiö Outotecin kanssa tutki hopean talteenottoa ioninvaihtomenetelmällä väkevästä kloridiliuoksesta. Tutkijoiden kehittämällä menetelmällä saatiin talteen hopeaa, joka oli puhtaudeltaan 72 prosenttista. Tämä on puhtaampaa kuin perinteisillä menetelmillä erotettu. LUT:n tutkijatohtori Sami Virolainen arvioi, että menetelmällä on mahdollista erottaa vieläkin puhtaampaa hopeaa. Tutkimuksessa myös talteenotetun hopean saanto parani perinteisiin menetelmiin verrattuna. Tämän lisäksi koko prosessi tapahtuu ympäristöystävällisesti, sillä ioninvaihtomenetelmä vaatii vähemmän energiaa eikä siitä karkaa ilmaan kaasumaisia päästöjä. 

Tulos on erityisen hyvä, sillä tutkimuksen lähtökohta oli haastava. Tutkimuksessa haluttiin selvittää voiko hopeaa ottaa talteen kuparin tuotantoprosessiliuoksesta ioninvaihtomenetelmällä. Kyseessä on väkevä ja hapan suolaliuos, joka syntyy kuparin tuotannossa. Siksi liuoksessa on tuhatkertainen määrä kuparia hopeaan nähden, sekä muita metalleja pienempinä määrinä. Monien metallien läsnäolo ja kuparin suuri määrä liuoksessa tekivät hopean erotuksesta normaalia haastavampaa. Liuos kuitenkin sisältää niin paljon hopeaa että sen talteen ottaminen on kannattavaa.  

LUT:n tutkimus on tiettävästi ensimmäinen kerta kun ioninvaihtomenetelmää on sovellettu hopean erotukseen kuparin tuotannossa käytetystä liuoksesta. Yleisesti metallinjalostuksessa menetelmä ei ole uusi, sillä sen periaatetta on käytetty jo 50-luvulta lähtien. Teollisia sovelluksia siitä on kuitenkin ollut verrattain vähän. Tästä syystä LUT:n tutkijat kehittävät sekä uusia ioninvaihtomateriaaleja että erotusprosessien suunnittelutyökaluja. Virolainen uskoo, että näillä voidaan ratkaista ongelmia erityisesti metallinerotuksissa, joissa sivutuotteena otetaan pieniä pitoisuuksia arvokasta metallia talteen.

Vastaavien kloridiliuosten hyödyntäminen metallien talteenotossa on yleistymässä maailmalla. Menetelmä soveltuu hyvin väkeville suolaliuoksille, koska sillä saadaan pienetkin määrät metallia talteen suuresta määrästä muita metalleja. Tulevaisuudessa tällaiset hydrometallurgiset menetelmät, joissa metallit erotetaan vesiliuoksesta, tulevat olemaan entistä enemmän käytössä juuri ympäristöystävällisyytensä vuoksi. Ne yleistyvät myös siksi, että talteen otettujen metallien puhtaus ja saanto on niissä parempi verrattuna perinteisempiin menetelmiin. Vesiliuosmenetelmät soveltuvat paremmin myös pitoisuuksiltaan köyhille ja monimutkaisille raaka-aineille.

 

Lisätietoja:

Sami Virolainen, tutkijatohtori, sami.virolainen@lut.fi, puh.: +358 40 709 3444.

Julkaisu: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X14002837