Εκχύλιση Σπανίων Γαιών από τη Σκωρία της Πυρομεταλλουργικής Επεξεργασίας των Καταλοίπων Βωξίτη - Γκελεστάθη, Νικολέτα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών, 2017)
Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, εξετάστηκε η υδρομεταλλουργική επεξεργασία της σκωρίας που παράγεται κατά την αναγωγική τήξη σιδήρου από τα κατάλοιπα Βωξίτη (Slag BR). Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η χρήση μεθόδων για τον χαρακτηρισμό του υλικού, η μελέτη παραγόντων που επιδρούν στην εκχύλιση με θειικό οξύ, η ανάλυση της συμπεριφοράς βασικών και κρίσιμων μετάλλων (κυρίως Αργιλίου, Τιτανίου και Σκανδίου) καθώς και η ανάδειξη προβλημάτων που πρέπει να ληφθούν υπόψιν κατά την εκχύλιση. Πρώτο βήμα αποτελεί ο χαρακτηρισμός του υλικού, δηλαδή ο ποιοτικός και ο ποσοτικός προσδιορισμός του. Οι τεχνικές που εφαρμόστηκαν είναι: η Μέθοδος Φθορισμού με Ακτίνες Χ (XRF), η Περίθλαση Ακτινών Χ (XRD), η Φασματομετρία ICP-MS, ICP-OS, ΑAS, η Σάρωση στο Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο (SEM), και τέλος, ο προσδιορισμός της κοκκομετρίας του υλικού με τον κοκκομετρητή LASER. Κατά την πυρομεταλλουργική επεξεργασία των καταλοίπων βωξίτη προς την παραγωγή χυτοσιδήρου, η παραγόμενη σκωρία εμπλουτίζεται σε μέταλλα όπως το αργίλιο (Al2O3 29%wt), το τιτάνιο (TiO2 5,52%wt), το σκάνδιο (Sc 134,7 ppm) κ.ά. Στη διάρκεια των πειραμάτων εκχύλισης μελετήθηκαν βασικοί παράγοντες, όπως η θερμοκρασία, η συγκέντρωση οξέος, ο χρόνος παραμονής, η πυκνότητα πολφού (% βάρος υλικού/όγκο διαλύματος), η κοκκομετρία υλικού, και το πως αυτοί επηρεάζουν το σύστημα. Η εκχύλιση της σκωρίας με θειικό οξύ, έδειξε ότι οι ανακτήσεις των κυρίων μετάλλων και του σκανδίου φθάνουν σε ορισμένες περιπτώσεις μέχρι και το 100%, ενώ παρατηρήθηκαν και υψηλά ποσοστά ανάκτησης ακόμα και σε πολφό 30%. Η παρούσα διπλωματική εργασία, αναλύει την συμπεριφορά των μετάλλων κατά την εκχύλιση της σκωρίας με H2SO4 καθώς επίσης και τρόπους αντιμετώπισης προβλημάτων που εμφανίστηκαν κατά τη διεργασία αυτή, όπως ο σχηματισμός της γέλης πυριτίου και η καταβύθιση ιζημάτων CaSO4 και Al2(SO3)4.