Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Elektrolytisk reduktion av zink vid reningsprocess
Jönköping University, School of Engineering, JTH, Chemical Engineering.
Jönköping University, School of Engineering, JTH, Chemical Engineering.
2007 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 points / 15 hpStudent thesisAlternative title
Reducing concentration of zink through electrolysis during a purification process (English)
Abstract [en]

When cylinders for motor saws are manufactured there are high demands on the cylinders strength and wearing qualities. Aluminum is a material with low density and is used by Husqvarna AB for their motor saw cylinders. The aluminum is strengthening with nickel that is attached to the cylinders through electrolysis. When aluminum is in contact with oxygen a film of oxide is formed. To eliminate the oxide and to prevent formation of new oxide zinc is used. The cylinders are dipped into a bath of zinc before they pass on to a pre-nickel process, which purpose is to remove the excess of zinc so the “real” nickel process won’t be contaminated. In the process there is a selective bath where zinc is precipitated on sheet-metals through electrolysis. The problem is that while zinc is precipitated so is nickel and in a much greater extend, about 1 % zinc and 99 % nickel.

Husqvarna AB needs a technique to increase precipitation of zinc and reduce the precipitation of nickel. A small copy of the selective bath was constructed where adjustments of different parameters were possible. In the bath there was an anode of nickel, a cathode, process liquid, a pump for stirring and a plant installation from an aquarium for the temperature. In the bath different voltages, distance between anode – cathode and different sheets of metal were tested. Every test were in progress for about three days and then pieces of sheet-metals were cut and sent for analysis of zinc/nickel percentage.

A couple of the tested sheet-metals didn’t work and the ones that did work showed no special difference in zinc/nickel percentage. An increase in distance between the anode and cathode showed a small difference but not much. The alteration that showed to be most effective was to decrease the voltage. The normal voltage is 2, 8 V but when it was decreased to 2, 0 V it gave a much better result. The layer on the sheet-metal showed to contain 12 % zinc and 88 % nickel. A couple of other tests were performed with decreased voltage but no one gave as good result as 2, 0 V. If Husqvarna AB shall be able to use a lower voltage they need a greater cathode surface then they have today. That is because of the lower reaction rate. The lower reaction rate conducts an increasing amount of zinc in the bath and an electrolysis that doesn’t work completely.

Other methods for precipitation could have been tested e.g. change of anode, precipitation of zinc as a salt or a powder that could have been filtrated or a process that reduces the excess of zinc. To test any of these methods big changes in the process structure would be needed which costs both time and money. The authors therefore concluded that the best thing for Husqvarna AB to do is to increase the cathode surface by connecting another bath next to the existent.

Abstract [sv]

Vid tillverkning av motorsågscylindrar ställs det höga krav på att de är tåliga och slitstarka. På Husqvarna AB tillverkas motorsågscylindrar av aluminium som är ett material med låg densitet. Aluminiumet förstärks med nickel som genom elektrolys fästs på cylindrarna. På aluminium bildas ett oxidskikt i kontakt med syre och för att eliminera skiktet samt undvika bildning av ny oxid så doppas cylindrarna i zink innan elektrolysen. Cylindrarna doppas hela i ett zinkatbad innan de går vidare till en förförnicklingsprocess som bland annat är till för att bli av med överflödigt zink så att det inte förorenar det ”riktiga” nickelbadet. I processen finns ett selektivt bad där zink fälls ut genom elektrolys på plåtar. Problemet är att samtidigt som zink fälls ut så fälls också nickel ut och i större mängd, ca 1 % zink respektive 99 % nickel.

Husqvarna AB behöver en teknik som ökar utfällning av zink samtidigt som nickelutfällning reduceras. En liten kopia konstruerades av det selektiva badet där justering av olika parametrar kunde utföras. I badet användes en plåtkatod och en nickelanod, vätska från processen, en pump för omrörning och ett akvarieaggregat för värme. I testbaljan provades ändringar av spänning, avstånd anod – katod och olika material som katod. Varje bad kördes ca tre dagar och sedan klipptes bitar av plåtarna bort och skickades iväg för analys av zink/nickelhalt.

Det visade sig att ett par av de testade plåtarna inte fungerade och de som fungerade visade ingen större skillnad i zink/nickelhalt. En ökning av avstånd mellan katod och anod gav en liten procentskillnad men inte tillräcklig. Den parameterändring som visade sig vara mest effektiv var att sänka spänningen. Normalt ligger spänningen på 2,8 V men när den sänktes till 2,0 V gav det bättre resultat. Skiktet på plåten visade sig nu innehålla ca 12 % zink och 88 % nickel. Ytterligare försök gjordes med lägre spänning men ingen gav lika bra resultat som 2,0 V. För att Husqvarna AB ska kunna använda lägre spänning kräver det en ökad katodyta än vad som finns i dagsläget, på grund av en lägre reaktionshastighet. Lägre reaktionshastighet leder till en för snabb ökning av zink i badet och en dåligt fungerande elektrolys.

Andra metoder för utfällning hade kunnat provats t ex byte av anod, fälla ut zink som ett salt eller pulver som sedan filtrerats bort eller en process för att minska överflödet av zink. Alla dessa metoder kräver att Husqvarna AB gör en omfattande omstrukturering av processen vilket kräver både tid och pengar. Därför kom författarna fram till att en ökad katodyta i form av ett nytt bad anslutet till det gamla vore den bästa lösningen för Husqvarna AB.

Place, publisher, year, edition, pages
2007. , p. 29
Keywords [sv]
Motorsågscylindrar, zink, nickel, elektrolys, reningsprocess, selektivt bad
National Category
Chemical Process Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hj:diva-1022OAI: oai:DiVA.org:hj-1022DiVA, id: diva2:3454
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2007-11-06 Created: 2007-11-06

Open Access in DiVA

fulltext(674 kB)1363 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 674 kBChecksum SHA-1
e62e0cd56e09ae4322106ce42ad2868210a30ab1bdabae386234b7907b82b93dc794f5f3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
JTH, Chemical Engineering
Chemical Process Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1363 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 827 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf