Liuotusreaktorin korroosiotutkimus

Abstract

Tämän työn tavoitteena oli selvittää liuotettavan nikkelimalmin vaihtamisen vaikutusta liuotusreaktorin korroosioon sekä etsiä syitä reaktorin jäähdytysvesiputkiston korroosiovaurioihin. Putkiston ja reaktorin vauriot ilmenivät muutaman kuukauden jälkeen siitä, kun prosessin raaka-ainemineraalia oli vaihdettu. Työssä kiinnitettiin huomiota eroosion ja sähkökemiallisen korroosion aiheuttamaan vaurioitumiseen sekä vaurion paikallistumiseen putkiston hitsisaumojen viereen. Kokeellisessa osassa tutkittiin vauriokohtaa elektronimikroskoopilla ja mitattiin putkien seinämävahvuuden ohentumista. Lisäksi tutkittavalla teräksellä tehtiin polarisaatiomittauksia, joilla selvitettiin liuotusprosessin liuoksen koostumuksen (pH ja [Cu2+]) vaikutusta korroosioon. Lopuksi työssä tarkasteltiin vaurioituneen hitsisauman mikrorakennetta korroosion paikallistumisen selvittämiseksi. Kokeiden tulosten perusteella ei voitu osoittaa mineraalin vaihdoksen aiheuttaneen merkittävästi kiihtynyttä korroosiota. Tämän vuoksi korroosiovaurioiden arvioitiin aiheutuneen pikemminkin reaktorin suhteellisen pitkän käyttöiän aikana, kuin uudella raaka-aineella aloitetun lyhyen ajanjakson aikana. Tutkimukset korroosion paikallistumisesta osoittivat että teräs ei ollut merkittävästi herkistynyt ja siitä johtuen paikallistumisen esitettiin mahdollisesti aiheutuneen hapen epätasaisesta jakautumisesta. Korroosiovaurioiden välttämiseksi esitettiin ensisijaisesti prosessiparametrien optimointia erityisesti liuoksen pH:n ja syötettävän happimäärän osalta.