Huokoisten granulien valmistus vedenkäsittelyyn yhdistetyllä alkaliaktivointi-granulointi-vaahdotus-prosessilla

Abstract

Alkaliaktivoidut materiaalit ovat alumiinisilikaattipohjaisia materiaaleja, joiden valmistamiseen voidaan hyödyntää monia teollisuuden sivuvirtoja. Työn tarkoituksena oli valmistaa mahdollisimman huokoisia metakaoliinigranuleita. Alkaliaktivoitujen materiaalien on todettu toimivan hyvin adsorbentteina ja katalyytteina vedenkäsittelysovelluksissa ja huokoisuus, sekä suuri pinta-ala ovat niiden tärkeimpiä ominaisuuksia. Alkaliaktivoiduista granuleista on kiinnostuttu niiden hyvien ominaisuuksien vuoksi liittyen suodatin tyyppisiin vedenkäsittely sovelluksiin.

Granulien valmistamiseen käytettiin yhdistettyä alkaliaktivointi-granulointi-vaahdotusprosessia ja vaahdotusaineina verrattiin kuutta eri ainetta. Kyseistä yhdistettyä prosessia ei ole käytetty ennen ja työn yksi tavoite oli osoittaa sen toimivuus verrattuna tavalliseen alkaliaktivointi-granulointi prosessiin. Työn toinen tavoite oli tutkia millä vaahdotusaineella ja sen lisäysmäärällä saadaan valmistettua mahdollisimman huokoisia granuleita. Granulien huokoisuutta tutkittiin irto- ja kiintotiheys mittauksilla, sekä valomikroskooppikuvauksilla.

Mittaustulokset osoittivat, että yhdistetyllä vaahdotusprosessilla voidaan valmistaa tavallista alkaliaktivointi-granulointi prosessia huokoisempia granuleita. Tiheysmittausten perusteella parhaaksi vaahdotusaineeksi osoittautui alumiini ja mikroskooppikuvausten perusteella paras pintahuokoisuus saavutettiin piijauhetta käyttämällä. Kokonaiskuvassa natriumperboraatti oli paras vaahdotusaine matalan tiheyden ja hyvän pintahuokoisuuden perusteella.