استخراج پلاتين با حلال يوتكتيك كلريدي از كاتاليست‌هاي مستعمل پتروشيمي و تخليص به روش استخراج حلالي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

پلاتين يك فلز گران‌بها با تقاضا بالا در صنايع مختلف است، اما عرضه آن محدود است. پس بازيابي پلاتين از كاتاليست‌هاي مستعمل از نظر اقتصادي اثرات قابل توجهي دارد. علاوه بر آن، مي‌توان از تجمع كاتاليست مستعمل بعنوان باطله جلوگيري كرد. در اين پژوهش از حلال‌هاي يوتكتيك عميق براي ليچينگ پلاتين استفاده شد كه جايگزيني سازگار با محيط زيست براي ليچينگ اسيدي مي‌باشد. اين ماده به دليل خاصيت انحلال پذيري بالا، در چند سال اخير مورد توجه دانشمندان و شيميدانان قرار گرفته است. ابتدا پتانسيل برخي از تركيبات حلال يوتكتيك بر پايه كولين كلريد به عنوان پذيرنده پيوند هيدروژني و اوره، گليسرول، اتيلن گلايكول و اگزاليك اسيد بعنوان دهنده پيوندهيدروژني براي ليچينگ پلاتين مورد بررسي قرار گرفت. با تحليل نتايج بدست آمده مشخص شد كه محيط يوتكتيك عميق به تنهايي براي ليچينگ پلاتين، كافي نبود و از يك اكسيدان خارجي (نيتريك اسيد) استفاده شد. آزمايش‌ها در حضور نيتريك اسيد تكرار شدند و بيشترين بازيابي مربوط به تركيب كولين كلريد و اتيلن گلايكول با بازيابي 83/62 درصد بود كه در ادامه مراحل از اين تركيب استفاده شد. براي بررسي تاثير پارامترها بر روي غلظت و بازيابي پلاتين، آزمايش‌ها به روش فاكتوريل بخشي طراحي شدند. پنج فاكتور درصد جامد، نسبت كولين كلريد به اتيلن گلايكول، مقدار آب، دما و مقدار نيتريك اسيد بعنوان متغيرهاي اين طرح مورد تحليل و بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد، متغير نسبت كولين كلريد به اتيلن گلايكول موثرترين عامل در نتيجه بازيابي پلاتين است. دليل اين امر افزايش غلظت گونه‌هاي كلريدي و افزايش حلاليت كمپلكس‌هاي پلاتين بود. در نهايت شرايط ليچينگ بهينه با هدف بيشينه كردن بازيابي بصورت مقدار جامد 10 درصد وزني، نسبت كولين كلريد به اتيلن گلايكول 1 به 1، مقدار آب 25 درصد، دما 90 درجه سانتيگراد و نيتريك اسيد 10 درصد وزني پيشنهاد شد. در اين آزمايش، بازيابي پلاتين درصد و غلظت آن پس از ليچينگ 217 ميلي گرم بر ليتر بدست آمد. همچنين فرآيند تخليص محلول يوتكتيك حاوي پلاتين به كمك استخراج با حلال آلي مورد بررسي قرار گرفت. در اين مرحله چهار فاكتور درصد استخراج كننده TOA در فاز آلي، نسبت آبي به آلي، دما و زمان ماند بعنوان متغير مورد مطالعه قرار داده شد. نتايج اين بخش نشان داد كه واكنش استخراج پلاتين در كمتر از 5 دقيقه كامل مي‌شود. بيشترين تاثير بر روي بازيابي پلاتين را نسبت فاز آبي به آلي داشت، به طوري كه با تغيير نسبت از 3 به 1 تا 1 به 1، بازيابي تقريبا 15 درصد افزايش يافت. اين تغيير مربوط به افزايش ظرفيت فاز آلي و گونه‌هاي پيوند دهنده با يون پلاتين مي‌باشد. شرايط بهينه آزمايش استخراج با حلال آلي، بصورت غلظت TOA 9/99 درصد وزني در فاز آلي، نسبت فاز آبي به آلي 1 به 1، دماي 25 درجه سانتيگراد و زمان ماند 5 دقيقه پيشنهاد شد. در اين آزمايش بازيابي پلاتين 99/39 درصد بدست آمد. يافته‌هاي اين پژوهش مي‌تواند منافع قابل توجهي براي صنعت پتروشيمي به ويژه از نظر مديريت پسماند، بازيابي منابع و پايداري زيست محيطي داشته باشد.

228197

فراوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان