Entwicklung eines Strahlungsofens zur Untersuchung der thermochemischen Extraktion von Nichteisen-Metallen aus Sulfiden

  • Ein mono-ellipsoider Strahlungsofen mit einer 1 kW Xenon-Kurzbogenlampe als Strahlungsquelle wurde entwickelt und gebaut. Die Probe wird im oberen Fokus des vertikal gerichteten Reflektors radiativ geheizt. Mit dem Ofen sind Untersuchungen an festen und geschmolzenen Proben bei Temperaturen bis mindestens 2500 K unter kontrollierter Atmosphäre möglich. Die Proben liegen auf einer kalten Unterlage, was eine Kontamination der Schmelze mit dem Tiegelmaterial verhindert. Während der Reaktion freiwerdende kondensierbare Gase wie z.B. Schwefel werden durch eine geeignete Strömungsführung von der Glaswand des Reaktorraums ferngehalten. Die heissen Produkte können bei Bedarf mit einem Hammer gequencht werden und stehen dann für chemische und/oder physikalische Analysen zur Verfügung. Die Evaluierung von Zink- und Kupferproduktionsprozessen anhand von Literaturdaten machte deutlich, dass die Emission des giftigen Schwefeldioxids bei den konventionellen Röst-Reduktions-Verfahren eine derEin mono-ellipsoider Strahlungsofen mit einer 1 kW Xenon-Kurzbogenlampe als Strahlungsquelle wurde entwickelt und gebaut. Die Probe wird im oberen Fokus des vertikal gerichteten Reflektors radiativ geheizt. Mit dem Ofen sind Untersuchungen an festen und geschmolzenen Proben bei Temperaturen bis mindestens 2500 K unter kontrollierter Atmosphäre möglich. Die Proben liegen auf einer kalten Unterlage, was eine Kontamination der Schmelze mit dem Tiegelmaterial verhindert. Während der Reaktion freiwerdende kondensierbare Gase wie z.B. Schwefel werden durch eine geeignete Strömungsführung von der Glaswand des Reaktorraums ferngehalten. Die heissen Produkte können bei Bedarf mit einem Hammer gequencht werden und stehen dann für chemische und/oder physikalische Analysen zur Verfügung. Die Evaluierung von Zink- und Kupferproduktionsprozessen anhand von Literaturdaten machte deutlich, dass die Emission des giftigen Schwefeldioxids bei den konventionellen Röst-Reduktions-Verfahren eine der grössten Herausforderungen der Nichteisen-Metall-Produktion darstellt. Es wurde die solare Extraktion von Zink und Kupfer direkt aus den Sulfiderzen, ohne den Schritt der problematischen Schwefelverbrennung, vorgeschlagen. Die prinzipielle Machbarkeit einer Kupfergewinnung direkt aus den Sulfiden konnte erfolgreich anhand von Zersetzungsexperimenten von synthetischem Kupferglanz und Kupferkies demonstriert werden. Beide synthetische Sulfide konnten im Strahlungsofen bei Temperaturen um 2500 K teilweise zu metallischem Kupfer reduziert werden. Dies bestätigte ausserdem die Leistungsfähigkeit des Strahlungsofens. Demnächst wird die online Temperaturmessmethode flash assisted multi-wavelength pyrometry (FAMP) implementiert.show moreshow less

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Metadaten
Author:Christine Guesdon
URN:urn:nbn:de:bvb:384-opus-1363
Frontdoor URLhttps://opus.bibliothek.uni-augsburg.de/opus4/89
Advisor:Armin RellerGND
Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of first Publication:2005
Publishing Institution:Universität Augsburg
Granting Institution:Universität Augsburg, Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät
Date of final exam:2005/02/23
Release Date:2005/11/03
Tag:Ellipsoider Reflektor; Ray Tracing; Xenon-Kurzbogenlampe
ellipsoidal reflector; ray tracing; xenon short arc lamp
GND-Keyword:Sulfide; Sonnenenergie; Zink; Kupfer; Hochtemperatur; Schmelze
Note:
Augsburg, Univ., Diss., 2005
Institutes:Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät
Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät / Institut für Physik
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
Licence (German):Deutsches Urheberrecht