Energieffektiv och intensifierad lakning med ultraljudsstyrd kavitation

Diarienummer 2017-02221
Koordinator Luleå tekniska universitet - Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser
Bidrag från Vinnova 500 000 kronor
Projektets löptid augusti 2017 - april 2018
Status Genomfört
Utlysning Strategiska innovationsprogrammet för gruv och metallutvinning - STRIM
Ansökningsomgång SIP STRIM-spring 2017

Syfte och mål

Projektet är en vidareutveckling av en reaktor för ultraljudsstyrd kavitation för lakning av mineraler och biprodukter kända för att vara mycket svåra att laka (Scheelite). Syftet var att utvärdera effekterna av längre exponeringstid, samt högre temperatur, statiskt tryck och kavitationsintensitet genom optimering. Uppskalning sker genom förlängning av rörstrukturen och anpassning till ett högre statiskt tryck. Kavitationsintensiten ökas också genom en modifiering av dysan för flödesinitiering av kavitationsbubblor. Två industriparters är kopplade till projektet.

Resultat och förväntade effekter

Kavitationsintensiteten styrs med ultraljud, temperatur och flödesinitiering av kavitationsbubblor. Excitationssignaler och processparametrar optimeras i förhållande till material och lakningsreagens. Metoden kan fördubbla utbytet jämfört med referens. Processen är starkt temperaturberoende. För högre kavitationsintensitet måste systemet sättas i övertryck (reaktorn har modifierats för detta). Överhetting kan hanteras genom bättre material och nya geometrier för bättre kyleffekt. Implementering i pilotskala ska ske genom samarbete med två industripartners.

Upplägg och genomförande

Effekten av ultraljudstyrd kavitation i en lakningsprocess är utvärderad med ett koncentrat av Scheelite (CaWO4) i en basisk lakningsreagens (NaOH, 30 mol). 8 test är genomförda med en modifierad reaktor, exciterad med 22 kHz och 39 kHz vid 60°C och 77°C. Kavitationsintensiteten varierades även med hydrodynamisk kavitation via en nyutvecklad dysa. Reaktorn modifierades för att klara övertryck samt lång exponeringstid (vilket förändrade Piezo-materialet). Långtidsexponering och högre processtemperatur var av speciellt intresse. Proverna analyserades med ICP-OES.

Externa länkar

Processakustik eller Sonochemistry handlar om processintensifiering med akustisk och hydrodynamisk kavitation.

Texten på denna sida har projektgruppen själv formulerat och innehållet är ej granskat av våra redaktörer.