Processmetallurgi vid Luleå tekniska universitet
Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Laboratoriet för processmetallurgi

Publicerad: 4 juni 2019

Laboratoriet för processmetallurgi har utrustning för såväl pyrometallurgisk som hydrometallurgisk forskning. Inom avdelningen för mineralteknik och processmetallurgi finns även ett fullt utrustat laboratorium för ingjutning och provberedning för svepelektronmikroskopi. Del av utrustningen finns att läsas om nedan.

Pyrometallurgisk utrustning

Kärnan i den pyrometallurgiska delen av laboratoriet består av ett ugnsrum där ett flertal ugnar av olika typer finns att tillgå.

I ugnsrummet finns fyra muffelugnar med olika maxtemperaturer, uppvärmningshastigheter och möjlighet att ändra atmosfär i kammaren. Det finns även möjlighet att designa uppvärmnings- och nedkylningsprogram.

I ugnsrummet finns fyra muffelugnar
I ugnsrummet finns fyra muffelugnar

Förutom muffelugnarna finns en Tammanugn som kan användas i temperaturer upp till 2000°C. Vidare finns en induktionsugn med två separata spolar i olika storlekar lämpade för olika applikationer. Den stora spolen i induktionsugnen har en lämplig arbetshöjd för chargering till smälta samt provtagning. Den mindre spolen är monterad på en roterbar axel vilket möjliggör vattengranulering av smältor. Avslutningsvis finns en koksningsugn, två roterugnar och två rörugnar. En av rörugnarna är kopplad till en kammare vilket möjliggör snabb nedkylning av prov efter avslutat försök.

Roterbar induktionsugn för granulering av smältor
Roterbar induktionsugn för granulering av smältor

Hydrometallurgisk utrustning

I det hydrometallurgiska laboratoriet finns utrustning för bland annat lakningsförsök, vätskeextraktion och titreringsförsök.

Uppställningar för lakningsförsök
Uppställningar för lakningsförsök

Provberedning och karaktäriseringsutrustning

Inom avdelningen för mineralteknik och metallurgi finns provberedningsutrustning såsom provdelare, skivsvängskvarn, provkap, epoxyingjutning, poleringsutrustning för epoxypuckar samt kolbeläggning inför svepelektronmikroskopi.

Polermaskin från Struers och kolbeläggare
Polermaskin från Struers och kolbeläggare

I laboratoriet för processmetallurgi finns två termogravimetriska analysutrustningar. En av dessa är en Netzsch STA 409 med möjlighet till gasanalys via massspektrometri. Vidare finns ett varmbordsmikroskop (optisk dilatometer) med automatisk bildanalysering som kan användas för att bestämma högtemperaturegenskaper hos material i temperaturer upp till 1550°C.

Termogravimetrisk analysutrustning Netzsch STA 409
Termogravimetrisk analysutrustning Netzsch STA 409

Två instrument finns tillgängliga för analys av kemisk sammansättning. Båda använder sig av masspektrometri, en ICP-OES och en ICP-MS. Den senare är även sammankopplat med en laserablationsutrustning. För analys av fasta prover finns möjlighet för uppslutning i olika syror eller syrablandningar under värmning.

ICP-OES från Thermo Fisher
ICP-OES från Thermo Fisher

Avdelningen för Mineralteknik och Processmetallurgi har på Campus tillgång till röntgendiffraktionsutrustning och svepelektronmikroskop.

Röntgendiffraktionsutrustningen är en PANalytical Empyrean med tillgång till både koppar och kobolt som strålkälla. Det går även att koppla en ugn till utrustningen vilket möjliggör analys av mineralogin under upphettning.

Svepelektronmikroskopet är en Zeiss Merlin med en Oxford EDS-detektor.

SEM-bild från en restproduktbrikett från stålindustrin
SEM-bild från en restproduktbrikett från stålindustrin

Utöver ovanstående utrustning är laboratoriet utrustat med en handskbox där reaktiva eller känsliga material kan hanteras i inert atmosfär. Det finns även en isotermisk kalorimeter som kan användas för att studera restprodukters egenskaper i cementreaktioner. Slutligen finns möjlighet att karaktärisera koks för CRI/CSR enligt ISO 18894.

Insidan av ett litiumjonbatteri isärplockat i handskboxen.
Insidan av ett litiumjonbatteri isärplockat i handskboxen