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lingotto cadmio da cementato Cu-Cd-Co Zn-idromet

cadmium ingot from Zn-hydromet Cu-Cd-Co cementate

Filiera Cd metallico (~22 kt/y globali, ~100% da byproduct Zn): cementato Cu-Cd-Co (~30% Cd) -> leaching selettivo in H2SO4 diluito -> cementazione con polvere Zn (`Cd2+ + Zn -> Cd + Zn2+`) -> fusione e colata lingotti (320 C).

IRI
chem:cadmiumProductionPipeline
Unit Operation
3
Operazioni chimiche
1 (con reazione)
Operazioni fisiche
2
CO₂eq cumulato
1.50 kg/kg
Produzione globale
0.022 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
0 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR cdSelectiveLeaching["leaching selettivo cementato Cu-Cd-Co"] cdZincCementation["cementazione con polvere Zn (spugna Cd)"] cdMelting["fusione Cd + colata lingotti (320 C)"] s_cuCdCoCementate(["cementato Cu-Cd-Co"]):::role_rawMaterial s_cuCdCoCementate --> cdSelectiveLeaching s_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::role_rawMaterial s_sulfuricAcid --> cdSelectiveLeaching s_cdLeachateLiquor(["leachate ricco Cd (post leaching selettivo)"]):::role_intermediate cdSelectiveLeaching --> s_cdLeachateLiquor s_cdLeachateLiquor --> cdZincCementation s_zincDust(["polvere zinco (reagente cementazione)"]):::role_rawMaterial s_zincDust --> cdZincCementation s_cadmiumSponge(["spugna cadmio (cementata)"]):::role_intermediate cdZincCementation --> s_cadmiumSponge s_cadmiumSponge --> cdMelting s_cadmiumIngot(["lingotto cadmio (99,99%)"]):::role_finalProduct cdMelting --> s_cadmiumIngot classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ leaching selettivo cementato Cu-Cd-Co cementato Cu-Cd-Co, acido solforicoleachate ricco Cd (post leaching selettivo) vasca leaching H2SO4 agitata (rivestita gomma) 0.4
🧪 cementazione con polvere Zn (spugna Cd) leachate ricco Cd (post leaching selettivo), polvere zinco (reagente cementazione)spugna cadmio (cementata) vasca cementazione polvere Zn 0.5
⚙️ fusione Cd + colata lingotti (320 C) spugna cadmio (cementata)lingotto cadmio (99,99%) crogiolo induzione + stampi lingotti Cd 0.6

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
cementazione con polvere Zn (spugna Cd) CdSO4 + Zn -> Cd + ZnSO4 -110.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (3)
🟩 prodotto finale (1)
▫️ intermedio (2)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
leaching selettivo cementato Cu-Cd-Co 60–80 °C1.0–2.0 atmH2SO4-aq
cementazione con polvere Zn (spugna Cd) 40–60 °C1.0–2.0 atmaq
fusione Cd + colata lingotti (320 C) 320–400 °C1.0–2.0 atmN2

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
leaching selettivo cementato Cu-Cd-Co thermal0.8 MJ/kg
cementazione con polvere Zn (spugna Cd) electric0.3 MJ/kg
fusione Cd + colata lingotti (320 C) electric1.5 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:cadmiumProductionPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:cadmiumProductionPipeline · ontologia completa · TTL sorgente