Leaching technology to recover metals from mineral waste, recovery technology to capture metals from leachates (sorption, precipitation)

Abstract

Omtrent het recycleren van metalen wordt er veel onderzoek verricht door de druk op het milieu en de alsmaar schaarsere grondstoffen. In deze studie wordt een innovatieve uitloogmethode onderzocht om selectief metalen te herwinnen uit vier minerale afvalstromen: goethiet slib, ferrochroom slakken, shredder filterkoek en FeCl2 slib. Voor de metaaluitloging werden drie organische, basische uitloogmiddelen onderzocht: cholinehydroxide, 2-methylimidazol (Hmim) en 1,1,3,3-tetramethylguanidine (GUA). Hmim en GUA kunnen metaalcomplexen vormen. De experimenten werden uitgevoerd waarbij de concentratie van uitloogmiddelen (0; 0,01; 0,1 of 1 M) bedroeg en zijn herhaald voor Hmim en GUA in aanwezigheid van 1 M NaOH om de vorming van coördinatiebindingen te stimuleren. Uit de resultaten bleek dat deze uitloogmiddelen de uitloogefficiëntie van matrixelementen (Ca, Mg en Fe) sterk verlagen vanaf een pH van 8. Al daarentegen vertoonde wel uitloging vanaf een pH van 12. Hmim was in staat oplosbare complexen te vormen met Cu en vormde vermoedelijk met Zn het onoplosbare ZIF-8. Bij een pH hoger dan 13,3 vormde GUA met Cu en Zn oplosbare complexen. Deze studie toonde aan dat vanaf een pH van 12 enkel de uitloging van het matrixelement Al bevorderd werd. Hmim verhoogde de uitloogefficiëntie van Cu door de vorming van coördinatiebindingen. Ook GUA verhoogt de uitloogefficiëntie van Cu, Zn bij pH waarden boven 13,3 door het vormen van oplosbare complexen met deze metalen. Verder onderzoek kan de exacte speciatie van de gevormde complexen uitwijzen.