Salt Recovery from Process Water
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Saltåtervinning från processvatten (Swedish)
Abstract [sv]
Denna studie undersöker återvinning av natriumklorid och kaliumklorid från industriellt processvatten som genereras vid behandling av aluminiumslagg. Tre prover, tillhandahållna av Swerim AB, karakteriserades med hjälp av ICP-OES, XRD, SEM, Mohrs titrering, IC och mikroskopi. Termodynamisk modellering utfördes med PHREEQC för att förutsäga mättnadsbeteende, teoretiska utbyten samt för att vägleda det experimentella arbetet. Avdunstningskristallisering användes för att återvinna salter, och pH-justeringstest genomfördes med saltsyra och svavelsyra för att undersöka avlägsnande av föroreningar och ytterligare fällningsmekanismer. Experimentella resultat visade att den kristallina sammansättningen för det målade produktsaltet som mottagits av Swerim bestod av 78% NaCl och 22% KCl. Liknande sammansättningar kunde produceras genom avdunstningskristallisering av proverna. Morfologisk analys visade på agglomeration, breda kristallstorleksfördelningar och epitaxiell tillväxt. Resultaten visar att avdunstningskristallisering är en möjlig metod för saltåtervinning från komplexa saltlösningar och att PHREEQC-simuleringar kan vara ett värdefullt verktyg för att styra experiment när korrekta indata används.
Abstract [en]
This study explores the recovery of sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl) from industrial process water generated during aluminium slag treatment. Three representative samples provided by Swerim AB were characterised using ICP-OES, XRD, SEM, Mohr’s titration, IC, and microscopy. Thermodynamic modelling was performed using PHREEQC to predict saturation behaviour, theoretical yields, and guide experimental design. Evaporative crystallisation was employed to recover salts, and pH modification tests were conducted using hydrochloric and sulfuric acids to assess impurity removal and additional precipitation mechanisms. Experimental results showed that the crystalline compositions for the target product salt received by Swerim were 78% NaCl/22% KCl. Similar compositions were able to be produced using evaporative crystallisation of the samples. Morphological analysis revealed fluid inclusions, agglomeration, wide crystal size distributions, and epitaxial growth. The results demonstrate that evaporative crystallisation is a viable method for salt recovery from complex brines and that PHREEQC simulations can provide guidance for experimentation when provided with accurate inputs.
Place, publisher, year, edition, pages
2025.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2025:130
Keywords [en]
Salt recovery, Sodium chloride, Potassium chloride, Evaporative crystallization, Industrial process water
Keywords [sv]
Saltåtervinning, Natriumklorid, Kaliumklorid, Avdunstning, Industriellt processvatten
National Category
Other Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-367777OAI: oai:DiVA.org:kth-367777DiVA, id: diva2:1986205
Subject / course
Chemical Engineering
Educational program
Degree of Master - Chemical Engineering for Energy and Environment
Examiners
2026-02-012025-07-30