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J-GLOBAL ID：202002262103088906   整理番号：20A1637731

貴重な金属をリサイクルするための種々の分光技術を用いた発電所残渣のキャラクタリゼーション【JST・京大機械翻訳】

Characterization of Power Plant Residue Using Various Spectroscopic Techniques for Recycling Valuable Metals

著者 (4件)： Khalil Ahmed A. I. (Chairman of Laser Sciences and Interactions Department, National Institute of Laser Enhanced Sciences (NILES), Cairo University, Giza, Egypt) ,  Hafez Ashraf I. (Egyptian Electricity Holding Company, Ministry of Electricity, Cairo, Egypt) ,  Razek Taha Abdel (Institute for Environmental Studies and Research, Ain Shams University, Cairo, Egypt) ,  Maan Ali A. (Egyptian Electricity Holding Company, Ministry of Electricity, Cairo, Egypt)
資料名： Waste and Biomass Valorization  (Waste and Biomass Valorization)
巻： 11  号： 9  ページ： 4649-4665  発行年： 2020年 
JST資料番号： W5018A  ISSN： 1877-2641  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 燃料発電所残渣(PPR)中のバナジウム(V)およびニッケル(Ni)含有量のような貴重な重金属の定量分析のための直交二重パルスレーザ誘起プラズマ分光法(ODPLIPS)システムに基づく最適化高速検出システムを開発した。本研究の目標は,9種類の燃料発電所残渣で局所的に見出される貴重な元素の存在を調べ,これらの埋蔵量の探査リサイクルに向けた採掘産業に注意を払うことである。これらの金属を工業リサイクルのための固形廃棄物残渣としてPPRから採取した。LIPSスキームのキャリブレーションを用いた調査組成解析を,空気圧力のレーザビームにより発生したプラズマフレアの記録収集スペクトルに関して確立した。PPR試料中の既知濃度の標準マトリックスを調製し,各元素に対する標準検量線を描き,定量分析として関心のある元素の強い線発光に基づく戦術を利用した。PPRに存在するこれらの貴重な元素は,エネルギー分散X線(EDX)と直交二重パルスLIPS(ODPLIPS)システムを用いて正確に同定された。著者らの二重パルス(DP-LIPS)システムのUV-NIRレーザの組合せを,単一パルス(SP-LIPS)方式と比較して信号対雑音比(SNR)比を上げるために,同様の調整条件の下で採用した。プラズマ寿命を長くし,266~1064nmスペクトルの感度を改善するために,いくつかの測定を広く調整した。試料の同定のためのSP-LIPSまたはCFLIPS法における不十分な感度の困難さを克服し,より大きなアトマイズ質量,大きな発光体積,より高いプラズマ温度,およびより低い検出限界を達成するために,試料の蒸発のための二重パルスバリアントを本研究で適用した。ODPLIPS励起技術を用いて,スペクトル線Ni(II)221.65およびV(II)294.45nmの強度は,PPRペレットに対する感度の増加および自己吸収効果の低減に関して,LIPSシステムの分析性能を助けることができるSP信号と比較して,レーザパルスエネルギー(LPE)比(E_2/E_1=3)において,それぞれ,ほぼ4倍および5倍増強された。SP-LIPSスキーム上のODPLIPSスキームの好ましいものは,分子バンドの抑制から生じ,スペクトル線の相対強度を改善し,PPRにおけるLIPS測定の感度を高めるのに有利であった。データ取得と励起パルスレーザ(ICCDゲート遅延,t_d=200ns),LPE比(E_2=3倍E_1)と対レーザパルス間のパルス間分離(Δt=800ns)の間の周期間隔のようなODPLIPS形状のいくつかの実験パラメータを最適化し,この検出システムのSNRと感度を改善し,最良の検出限界を達成した。より良い理解のために,測定したLIPS信号拡大の基礎,プラズマ温度の空間発展,および圧縮試料表面からの分離距離のプラズマプルーム膨張の方向に沿った密度も,SP-LIPSとODPLIPS方式の両方に対して測定した。検量線を用いて,PPR試料中に存在するNiとV濃度を定量した。さらに,PPRにおけるVとNi濃度の評価におけるLIPS結果精度を誘導結合プラズマ発光分光法(ICP-OES)システムを用いて検証した。予測されたLIPS結果はICP-OES結果と完全に調和した。VおよびNi重金属に対する著者らのODPLIPSシステムの予測可能な限界は,それぞれ約12.58および14.75mg/kgであった。提案したプロトコルは,PPR試料中に存在する貴重なVとNi金属の同定と,金属製造回収の品質と純度を調べるためのODPLIPSのブリリアント利益を明らかにした。グラフは,グラフィCopyright Springer Nature B.V. 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  プラズマ ,  発光 ,  励起 ,  *発電所 ,  ニッケル ,  定量分析 ,  重金属 ,  純度 ,  パルスレーザ ,  スペクトル ,  レーザパルス ,  パルス ,  検量線 ,  検出限界

著者キーワード (4件)： LIPS ,  リサイクル金属 ,  発電所残渣 ,  ICP

分類 (1件)： 資源回収利用  (SC05060V)

タイトルに関連する用語 (5件)： リサイクル ,  分光技術 ,  発電所 ,  残渣 ,  キャラクタリゼーション