شیمی معدنی

اسید فسفوریک

فسفریک اسید از جمله پرمصرف ترین مواد شیمیایی در صنعت است. به عنوان ماده افزودنی در نوشابه های گازدار کاربرد دارد و در تولید کودهای شیمیایی، پاک کننده های صابونی و غیر صابونی،تصفیه آب،خوراک دام و دارو سازی، مکملهای غذای دام و طیور(دی و منو کلسیم فسفات) ،  مواد فسفاته شوینده ها ،تصفیه پسابها ، تولید کودهای فسفاته(مهمترین)، ضد حریق کردن برخی سطوح و عوامل بازدارنده اشتعال، ونیز جهت تمیز کردن و جرم گیری سطوح فلزی به کار می رود. فسفریک اسید خوراکی را از افزودن آب به P4O10 می سازند. اسید فسفریک اسید ضعیفی است و در شرایط عادی و مدت زمان کوتاه آنقدر نمیتواند خطرساز باشد .

کاربرد در صنایع غذایی
از اسید فسفریک در تولید غذاهای اسیدی و نوشابه های گازدار مانند انواع کولاها استفاده می‌شود. بکارگیری این ماده سبب دادن طعم تندی به غذا شده، و از آنجا که ماده شیمیایی با تولید انبوه است، با قیمتی ارزان و حجمی فراوان در دسترس میباشد. همانطور که ذکر شد، قیمت پایین و حجم زیاد تولید این ماده، آنرا در مقایسه با طعم دهنده های طبیعی نظیر زنجبیل برای دادن طعم تندی، یا اسید سیتریک که از لیمو (lemon) و عصاره لیموترش (lime) که برای دادن طعم ترشی بکار میرود، در رتبه بالاتری قرار داده است.

کاربرد در مواد پاک کننده
در تولید پاک کننده ها اسید فسفریک برای نرم کردن آب بکار می رود.آب نرم بدون یونهای کلسیم (II) و منیزیم (II) که آب سخت را تشکیل می دهند،اگر ازبین نروند تشکیل آب سخت را می دهند که این یونها با صابون تشکیل رسوبات غیر قابل حل می دهند که سبب لکه بروی لباس ها در هنگام  شستشو می شوند.نمکهای فسفات از اسید فسفریک بطور وسیع در پاک کننده هابعنوان(builder) بکار می رود.بیشتر گستره ترکیبات فسفر درمخلوط پاک کنندهای جامد است که سدیم تری پلی فسفات یکی از آنهاست.Na5P3O10 ،بعنوان نرم کننده آب ،سدیم تری پلی فسفات با کلسیم (II) و منیزیم (II) یوند برقرار می کندو تشکیل اجزاء محلول را می دهد که کمپلکس یا کلیت است.این کمپلکس ها از واکنش کلسیم (II)  و منیزیم (II) با صابون ممانعت بعمل می آورندتا رسوب ایجاد نشود.

کاربرد در زدودن زنگ آهن
از اسید فسفریک میتوان مستقیماً برای زدودن زنگ آهن (اکسید آهن III) از ابزارهای آهنی یا فولادی و تبدیل آهن به فسفاتهای محلول در آب استفاده نمود. پس از زدودن زنگ آهن فسفات آهن تولید شده تبدیل به ترکیب فسفات آهن سیاه شده که خود به عنوان عامل جلوگیری از خوردگی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. اسید فسفریک به عنوان کاتالیت در صنایع پتروشیمی کاربرد دارد.

کاربرد در پزشکی
از اسید فسفریک در دندانپزشکی و اورتودنسی به‌عنوان عامل قلم زنی (Etching) جهت تمیز کردن و زبر کردن سطح دندان خصوصاً در جاهایی که از اسباب و وسایل دندانپزشکی استفاده شده، بکار میرود. همچنین از اسید فسفریک به‌عنوان کاتالیست در ساخت آسپیرین بخاطر داشتن یون هیدروژن فراوان و آلایندگی کمتر در مقایسه با اسید کلریدریک و سولفوریک استفاده می‌شود.

کاربرد در کشاورزی
بیشتر اسید فسفریک در تولید کود بکار می رود.فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان محسوب می شود.فسفاتهای آلی ترکیباتی هستند که انرژی لازم برای بیشتر واکنشهایی که در سلولهای زنده اتفاق می افتند را مهیا می کنند.بنابراین خاکهای غنی با کودهای فسفاتی رشد گیاهان را بالا می برند. افزایش غلظت فسفات در سطح آبها همچنین رشد گیاهان آبزی را بالا می برد.اضافات کودهای شیمیایی می توانند باعث تحریک رشد گیاهان در آبهای دریاچه ها و آبهای جاری بشوند.آب فاضلاب ها که شامل فسفات است می تواند تاثیر یکسانی داشته باشد.
دریاچه ها که از مواد مغذی غنی هستند از افزایش سرعت Eutrophication(انباشتگی خوراک آبی) تلف می شوند. وقتی گیاهان آبزی با این شرایط مغزی بودن محیط رشد می کنند پس از مدتی خواهند مرد. حال این گیاهان مرده برای تجزیه اکسیژن حل شده در آب را مصرف می کنند. این مصرف سطح اکسیژن حل شده را کاهش می دهد تا نقطه ای که برای حمایت حیوانات آبزی کافی نیست. برای کاهش تهدید Eutrophication دریاچه بسیاری از مناطق دارند فسفات ها را از پاک کننده ها حذف می کنند. در بعضی از موارد فسفاتها جای خودشان را با کربناتها عوض می کنند. به عبارت دیگر پاک کنندهای جدید به گونه ای تهیه می شوند که با کلسیم (II) و منیزیم (II)  یونهای سخت آب واکنش ندهند.

 


روشهای تولید اسید فسفریک در صنعت

روش تر(Wet process):
در اثر اضافه کردن اسید سولفوریک روی فسفات کلسیم بدست می آید. طبق واکنش زیر:

در این روش کانیهای فسفات را با اسید سولفوریک ترکیب می کنند، علاوه بر تولید اسید فسفریک و برخی فسفاتها که ترکیبات اصلی هستند، سایر ترکیبات (CACO3CAF2)هم تولید می‌شوند، از طرف دیگر واکنشهایی که در آن با از بین رفتن اسید سولفوریک ، ترکیباتی تولید می‌شود که از نظر تجاری کم اهمیت هستند (واکنشهای پارازیتی)، یونهای مزاحمی تولید شده و باعث آلودگی مخلوط ها می‌شوند .

روش حرارتی(خشک)Thermal process:
این روش شامل احتراق فسفر و هیدراسیون P4O10  می‌باشد. مخلوط فسفر مایع و هوا به محفظه احتراق که شبیه برج است تزریق شده و با انجام واکنش اکسیداسیون فسفر،   تولید می‌شود. جنس محفظه احتراق نوعی فولاد مخصوص است که با H3PO4  غیرفعال شده است.  P4O10 به دست آمده را در برج بعدی هیدراته می‌کنند و بخارات باقیمانده  P4O10 را ، واحد شستشو به اسید فسفریک رقیق تبدیل کرده و به عنوان افشان در پایین آوردن دمای برج اول استفاده می‌شود.

روش های تولید در ایران
در ایران از اثر اسید سولفوریک بر کانیهای آپاتیتی اسید فسفریک تولید می شود . از آنجا که فسفر وآرسنیک در یک گروه(گروه 5) جدول شیمیایی (تناوبی) قرار دارند و در طبیعت نیز به احتمال زیاد در کانیهای مختلف با هم وجود دارند و فقط در درصد خلوص انها اختلاف می باشد.
چنانکه میدانید آرسنیک از عناصر سمی و کشنده به شمار می آید و وجود آن در کانیهای آپاتیتی که اسید فسفریک از آنها تهیه میشود و غالبا در صنایع خوراک دام و بهداشتی مصرف میگردد خطری مهم محسوب میگردد. البته روشهای تولید اسید فسفریک مثل احتراق فسفر خالص این مشکل را حل نموده اما قیمت تمام شده بسیار بالاتر از بهره گیری از کانی های آپاتیتی است. فلوئور یکی دیگر ازموادی است که سمیت دارند و جزء لاینفک کانی های آپاتیتی است.

+ نوشته شده در  شنبه 16 آذر1387ساعت 22:38  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ

 

از واکنش دی اکسید منگنز با پتاس یا کربنات پتاسیم در مجاورت هوا یا سایر اکسنده ها مانند نیترات پتاسیم, منگنات پتاسیم  دست می آید. منگنات پتاسیم سبز رنگ است که در آب حل شده و با عبور دی اکسید کربن، کلر یا اوزون از محلول به پرمنگنات تبدیل می شود.

 

 

رنگ یون پرمنگنات ارغوانی پر رنگ است. بلور پتاسیم پرمنگنات تقریبا سیاه رنگ است. در آب محلول و ناپایدار است. درمحیط اسیدی به آرامی تجزیه می شود و در محیط های خنثی و قلیایی و در تاریکی تقریبا پایدار است.

 

 تعیین درصد MnO2

4/0 گرم از سنگ معدن و25 میلی لیتر سولفات فروی اسید سولفوریکی 1/0 نرمال رادر یک ارلن 250 میلی لیتر بریزید. در ارلن دیگری 250 میلی لیتر سولفات فروی 1/0 نرمال بریزید. دو ارلن را روی حمام آب گرم به مدت 5/1 ساعت گرم کنید. به هر یک از ارلن ها 100 میلی لیتر آب جوش اضافه کنید.
در بورت پرمنگنات پتاسیم 1/0 بریزید و تیتراسیون را انجام دهید. اگر مقدار پرمنگنات پتاسیم مصرفی برای سولفات فرو V1 و برای پیرولیت V2 باشد. مقدار سولفات فروی مصرفی برای احیای MnO2 به +Mn2 برابر    V1-V2  خواهد شد.
5/6 گرم پتاس و 6/5 گرم سنگ معدن را در داخل بوته ریخته و 5 میلی لیتر آب مقطر  به آن اضافه کنید و بهم بزنید.  سپس آنرا در 100 میلی لیتر آب جوش حل کرده و صاف کنید. محلول سبز رنگ را در دمای 50 تا 60 درجه  گرم کرده و گاز CO2 وارد آن کنید. بعد از 15 دقیقه منگنات به پرمنگنات تبدیل می شود. آنرا صاف کنید تا MnO2 از واکنش خارج شود. می توانید بازده واکنش را محاسبه کنید.

 

 متبلور کردن پرمنگنات پتاسیم                          

محلول پرمنگنات پتاسیم را در یک ارلن خلاء ریخته و آنرا به خرطوم آبی وصل کنید. آنرا گرم کنید. پس از تبخیر آب، آنرا در کریستالیزور بریزید ودر سرما متبلور شود. جهت بلور سازی یک تکه کوچک بلور پرمنگنات خالص با آن اضافه کنید. آنگاه بلور را با صافی جدا کرده و با ر خشک کنید. با توزین بلور، بازده واکنش را محاسبه کنید.

 

تعیین درجه خلوص پرمنگنات پتاسیم

۲ گرم پرمنگنات پتاسیم را در آب حل کرده و به حجم 100 میلی لیتر برسانید. و در بورت 50 میلی لیتر بریزید. 10 میلی لیتر اکسالیک اسید 1/0 نرمال را در ارلن 250 میلی لیتر ریخته و به آن 20 میلی لیتر اسید سولفوریک 4 نرمال اضافه کنید. آنرا گرم کنید. آنگاه با محلول پرمنگنات داخل بورت تیتر کنید. نرمالیته پرمنگنات و از آن درصد خلوص پرمنگنات را بدست آورید.

 

 تهیه پرمنگنات پتاسیم به روش الکترولیز

به محلول منگنات پتاسیم  (تقریبا 9%) پتاس 5% به آن اضافه کنید و در طرف الکترولیز بریزید. یک ورقه آهنی بعنوان آند و یک میله آهنی که سطح آن یک دهم سطح آند است، بعنوان کاتد انتخاب کنید.  ناحیه کاتدی و آندی را بوسیله دیافراگم استوانه ای جدا کنید.
دمای الکترولیز 60 درجه، دانسیته جریان آندی 84 آمپر بر فوت مربع، دانسیته جریان کاتدی 840 آمپر بر فوت مربع و افت پتانسیل بر حسب ظرفیت الکترولیز 3 ولت است. با پیشرفت اکسایش، پرمنگنات پتاسیم به صورت بلور درمی آید و محلول الکترولیز قلیایی تر می شود. محلول را سرد کنید و بلورهای پرمنگنات را طبق روش قبل بدست آوردید.

 

+ نوشته شده در  جمعه 1 آذر1387ساعت 10:47  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ

 

در عملیات جذب سطحی انتقال یک جز از فاز گاز یا مایع به سطح جامد صورت می گیرد از کاربردهای این فرایند می توان به رنگبری شربت قند و تصفیه روغنهای صنعتی یا خوراکی و حذف مواد آلاینده از هوا یا مخلوط گازهای دیگر اشاره کرد.
واژه جذب سطحی برای تشریح این حقیقت به کار می رود که غلظت مولکولهای جذب شده در سطح تماس جامد بیشتر از فاز گاز یا محلول است. جذب روی یک سطح جامد به علت نیروی جاذبه اتم ها یا مولکولها در سطح آن جامد است در عمل جذب سطحی نیروهای مختلفی اعم از فیزیکی و شیمیایی موثرند و مقدار آن بستگی به طبیعت ماده جذب شده وجسم جاذب دارد.
در حالت جداسازی های گازی از فرآیند جذب ، در رطوبت زدائی ها هوای خشک و دیگر گازها ، بوزدائی و جداسازی ناخالیصی ها از گازهای صنعتی مثل دی اکسید کربن ، بازیابی حلالهای پرارزش از مخلوط رقیق آنها با هوا یا گازهای دیگر، و جداسازی مخلوطی از هیدروکربن های گازی مانند مخلوطی از متان ، اتیلن ، اتان ، پروپیلن و پروپان استفاده می شود. از فرآیندهای جداسازی مایع می توان رطوبت زدائی بنزین، رنگ زدائی محصولات نفتی و محلولهای آبکی قندی، بوزدائی و طعم زدائی آب، و جداسازی هیدروکربن های آروماتیکی و پارافینی ، را نام برد که هرکدام از این موارد در صنعت کاربرد وسیعی داشته و بنا به مورد و شرایط محدوده کاری از آن استفاده می شود.
این عملیات ها همه از این جهت مشابه هستند که در آنها مخلوطی که باید تفکیک شود با یک فاز نامحلول دیگر تماس حاصل می نماید ( مانند جاذب جامد) و پخش نامساوی مواد اولیه بین فاز جذب شده ر وی سطح جامد و توده سیال موجب جداسازی می شود.
دو مکانیزم اصلی برای جذب سطحی وجود دارد:
1 - جذب فیزیکی
2 - جذب شیمیایی

جاذبها :
جامدی که بر روی سطح آن جذب اتفاق می افتد جاذب یا سوسترا می نامند و مایع جذب شده را مجذوب می نامند. جذب سطحی بر روی سطح مشترک جامد مایع به وقوع می پیوندد.
جامدهای جاذب معمولا به شکل گرانول ( ذرات کروی شکل با قطر چند میلی متر) مصرف می شوند و اندازه آنها از 12 میلیمتر قطر تا 50 میکرومتر متغیر است. بسیاری از جامدات این خاصیت را دارند که بتوانند مقداری گاز یا ماده حل شده در حلالی را ، جذب نمایند.
قدرت جذب یک ماده تابع عوامل زیر است :

سطح تماس
با افزایش سطح تماس مقدار جذب افزایش می یابد ، بهترین جذب کننده ها موادی هستند که ذرات ریز تری داشته باشند و به عبارت دیگر سطح تماس بیشتر داشته باشند. از میان مهمترین جذب کننده ها می توان ژل ، سیلیس ، کربن اکتیو را نام برد.

غلظت
مقدار ماده جذب شده برای واحد جرم جذب کننده تابعی از غلظت ماده حل شده می باشد. بررسی این دو کمیت در دمای ثابت منجر به بدست اوردن کمیت ایزوترم جذب سطحی می شود. این ایزوترم ها توسط افراد مختلفی بررسی شده است که مهمترین انها ایزوترم فرندلیش می باشد.

دما
افزایش دما اصولا باعث کاهش جذب سطحی می شود مگر در مواردی که جذب سطحی همراه با واکنش شیمیایی باشد.

نوع ماده جذب شده و جاذب
نوع ماده جذب شده و جاذب در جذب سطحی تاثیرگذار است به طوری که بعضی از مواد جاذب قدرت جذب زیاد نسبت به ماده حل شده به خصوصی از خود نشان می دهد ، در حالی که نسبت به ماده دیگر قدرت جذب کمتری دارند.

حالت ماده جذب شده و جاذب
حالت ماده جذب شده و جاذب ، همراه بودن ان با واکنش شیمیایی ، برگشت پذیر بودن و یا برگشت ناپذیر بودن واکنش انها نیز در جذب سطحی تاثیرگذار است.

 

ذغال های رنگ بر


این مواد به شکل های مختلف ساخته می شود:
1- مخلوط کردن مواد گیاهی با مواد معدنی مانند کلرید کلسیم، کربنیزه کردن، و شست شوی مواد معدنی
2- مخلوط کردن موادآلی مانند خاک اره با مواد متخلخل مثل سنگ آتشفشانی (سنگ پا) و حرارت دادن و کربنیزه کردن تا زمانی که مواد کربنی در سطح مواد متخلخل رسوب نمایند.
3- کربینزه کردن چوب، خاک اره، و مشابه آن و فعال سازی با هوای داغ یا بخار، و از لیگنیت و ذغال بیتومینوس به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.
از این مواد برای اهداف زیادی مانند رنگ زدائی محلولهای شکر، مواد شیمیایی صنعتی، داروها و مایعات خشک شوئی، تصفیه روغنهای گیاهی و حیوانی و در بازیابی طلا و نقره از محلولهای سیانور حاصل از شستشوی سنگ معدن، استفاده می شود.

+ نوشته شده در  جمعه 1 آذر1387ساعت 10:43  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ

 

در عملیات جذب سطحی انتقال یک جز از فاز گاز یا مایع به سطح جامد صورت می گیرد از کاربردهای این فرایند می توان به رنگبری شربت قند و تصفیه روغنهای صنعتی یا خوراکی و حذف مواد آلاینده از هوا یا مخلوط گازهای دیگر اشاره کرد.
واژه جذب سطحی برای تشریح این حقیقت به کار می رود که غلظت مولکولهای جذب شده در سطح تماس جامد بیشتر از فاز گاز یا محلول است. جذب روی یک سطح جامد به علت نیروی جاذبه اتم ها یا مولکولها در سطح آن جامد است در عمل جذب سطحی نیروهای مختلفی اعم از فیزیکی و شیمیایی موثرند و مقدار آن بستگی به طبیعت ماده جذب شده وجسم جاذب دارد.
در حالت جداسازی های گازی از فرآیند جذب ، در رطوبت زدائی ها هوای خشک و دیگر گازها ، بوزدائی و جداسازی ناخالیصی ها از گازهای صنعتی مثل دی اکسید کربن ، بازیابی حلالهای پرارزش از مخلوط رقیق آنها با هوا یا گازهای دیگر، و جداسازی مخلوطی از هیدروکربن های گازی مانند مخلوطی از متان ، اتیلن ، اتان ، پروپیلن و پروپان استفاده می شود. از فرآیندهای جداسازی مایع می توان رطوبت زدائی بنزین، رنگ زدائی محصولات نفتی و محلولهای آبکی قندی، بوزدائی و طعم زدائی آب، و جداسازی هیدروکربن های آروماتیکی و پارافینی ، را نام برد که هرکدام از این موارد در صنعت کاربرد وسیعی داشته و بنا به مورد و شرایط محدوده کاری از آن استفاده می شود.
این عملیات ها همه از این جهت مشابه هستند که در آنها مخلوطی که باید تفکیک شود با یک فاز نامحلول دیگر تماس حاصل می نماید ( مانند جاذب جامد) و پخش نامساوی مواد اولیه بین فاز جذب شده ر وی سطح جامد و توده سیال موجب جداسازی می شود.
دو مکانیزم اصلی برای جذب سطحی وجود دارد:
1 - جذب فیزیکی
2 - جذب شیمیایی

جاذبها :
جامدی که بر روی سطح آن جذب اتفاق می افتد جاذب یا سوسترا می نامند و مایع جذب شده را مجذوب می نامند. جذب سطحی بر روی سطح مشترک جامد مایع به وقوع می پیوندد.
جامدهای جاذب معمولا به شکل گرانول ( ذرات کروی شکل با قطر چند میلی متر) مصرف می شوند و اندازه آنها از 12 میلیمتر قطر تا 50 میکرومتر متغیر است. بسیاری از جامدات این خاصیت را دارند که بتوانند مقداری گاز یا ماده حل شده در حلالی را ، جذب نمایند.
قدرت جذب یک ماده تابع عوامل زیر است :

سطح تماس
با افزایش سطح تماس مقدار جذب افزایش می یابد ، بهترین جذب کننده ها موادی هستند که ذرات ریز تری داشته باشند و به عبارت دیگر سطح تماس بیشتر داشته باشند. از میان مهمترین جذب کننده ها می توان ژل ، سیلیس ، کربن اکتیو را نام برد.

غلظتمقدار ماده جذب شده برای واحد جرم جذب کننده تابعی از غلظت ماده حل شده می باشد. بررسی این دو کمیت در دمای ثابت منجر به بدست اوردن کمیت ایزوترم جذب سطحی می شود. این ایزوترم ها توسط افراد مختلفی بررسی شده است که مهمترین انها ایزوترم فرندلیش می باشد.

دماافزایش دما اصولا باعث کاهش جذب سطحی می شود مگر در مواردی که جذب سطحی همراه با واکنش شیمیایی باشد.

نوع ماده جذب شده و جاذب
نوع ماده جذب شده و جاذب در جذب سطحی تاثیرگذار است به طوری که بعضی از مواد جاذب قدرت جذب زیاد نسبت به ماده حل شده به خصوصی از خود نشان می دهد ، در حالی که نسبت به ماده دیگر قدرت جذب کمتری دارند.

حالت ماده جذب شده و جاذب
حالت ماده جذب شده و جاذب ، همراه بودن ان با واکنش شیمیایی ، برگشت پذیر بودن و یا برگشت ناپذیر بودن واکنش انها نیز در جذب سطحی تاثیرگذار است.

 

ذغال های رنگ بر


این مواد به شکل های مختلف ساخته می شود:
1- مخلوط کردن مواد گیاهی با مواد معدنی مانند کلرید کلسیم، کربنیزه کردن، و شست شوی مواد معدنی
2- مخلوط کردن موادآلی مانند خاک اره با مواد متخلخل مثل سنگ آتشفشانی (سنگ پا) و حرارت دادن و کربنیزه کردن تا زمانی که مواد کربنی در سطح مواد متخلخل رسوب نمایند.
3- کربینزه کردن چوب، خاک اره، و مشابه آن و فعال سازی با هوای داغ یا بخار، و از لیگنیت و ذغال بیتومینوس به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.
از این مواد برای اهداف زیادی مانند رنگ زدائی محلولهای شکر، مواد شیمیایی صنعتی، داروها و مایعات خشک شوئی، تصفیه روغنهای گیاهی و حیوانی و در بازیابی طلا و نقره از محلولهای سیانور حاصل از شستشوی سنگ معدن، استفاده می شود. 

+ نوشته شده در  دوشنبه 27 آبان1387ساعت 18:8  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ

 

اکثر کانی های سولفیدی فلزات پایه از روش بیولیچینگ قابل استحصال هستند. در خیلی از موارد، فلزات پایه گرانقیمتی مثل ‏Co، ‏Zn، ‏Ni‏ از فلزات بی ارزشی چون پیریت قابل استحصال هستند. در قدیم به خاطر عدم وجود تکنولوژی لازم، پایین بودن قیمت فلزات و کمبود تجربه صنعتی برای استحصال این فلزات از مواد معدنی با عیار پایین اصلا استفاده نمی شده است.‏ از وقتی که طلای مقاوم توسط روش میکروبی قابل استحصال شده، توجه به فلزاتی از جمله روی، نیکل و دیگر فلزات پایه معطوف شده است. به علاوه، تکنولوژی لازم برای بازیابی از محلول ها نیز در حال گسترش است. به طور مثال، امروزه بازیابی روی از محلول حاوی ۵-۱ گرم بر لیتر روی امروزه توسط روش ‏SX-EW‏ به رغم اینکه قیمت این محلول ها به ازای واحد فلزات بازیابی شده نسبت به مس بالاتر است، امکانپذیر می باشد.
جنمین در آفریقای جنوبی بر روی مسئله بیولیچینگ نیکل تحقیقاتی را انجام داده است و فرآیندی را نیز تحت عنوان بیونیک به دست آورده است. به دلیل موقعیت استراتژیکی کبالت در آینده، استحصال این کانی با رغبت بیشتری روبه رو شده است. سولفیدهای کبالت در مقابل بیولیچینگ بسیار خوب عمل می کنند و یا حتی مستقیم از ماده معدنی پیریت دار به دست می آیند.
 

نمونه ای از کابرد بیولیچینگ کبالت
اولین کار در مقیاس صنعتی برای استحصال کبالت با استفاده از روش میکروبی در معدن کبالت کاسسه در اوگاندا بوده است. ماده معدنی شامل پیریت با کبالت بوده است که میزان عیار کبالت در حدود ۳۸/۱ درصد بوده که از معدن کیلمبه تامین و در حدود ۳۰ سال در مکانی به عنوان باطله ذخیره می شده است. ذخیره کبالت شامل ۱/۱ میلیون تن ماده معدنی خشک با حدود ۸۰ درصد پیریت بوده است. عمل بیولیچینگ در تانک های رآکتورهای شیمیایی بزرگ که با باکتری مزوفیل کار می کرده، انجام شده است که شامل سه تانک اولیه با ظرفیت ‏m‏۱۳۵۰ و یک تانک ثانویه بوده که برای ظرفیت در حدود ۲۴۱ تن متریک در روز با دانسیته پالپ ۲۰ درصد در نظر گرفته شده است. بنا به موارد گزارش داده شده بازیابی ۹۲ درصد است که در این معدن فلوشیت استحصال کبالت بسیار پیچیده است زیرا ابتدا شامل جدایش مس و روی از محلول و سپس جدایش کبالت می باشد.
 

آینده بیوتکنولوژی سایر فلزات
امروزه روش بیوهیدرومتالورژی برای آزادسازی مس، طلای مقاوم و کنسانتره ها در مقیاس صنعتی استفاده می شود. همچنین بیوهیدرومالورژی برای اورانیوم در مقیاس بزرگ نیز استفاده شده است. پتانسیل قابل توجهی برای بیولیچینگ و آماده سازی فلزات پایه و فلزات گروه پلاتینیم وجود دارد. آزمایشات اسیدشویی میکروبی در مقیاس نیمه صنعتی برای سولفیدهای فلزات پایه مثل ‏Co، ‏Ga، ‏Mo، ‏Ni‏ و ‏Pb‏ انجام شده است. کانی های سولفیدی گروه پلاتین ‏‎(Pt٫ Rh٫ Ru٫ Pd٫ Os٫ Ir)‎‏ نیز از روش میکروبی قابل آماده سازی هستند.
بیلیتون روش بیونیک را به عنوان تکنولوژی بیوهیدرومتالورژی جدایش نیکل از کانی های سولفیدی با عیار کم معرفی کرده است. این تکنولوژی بر اساس عملیات بیوکس برای آماده سازی اکسیداسیون میکروبی کنسانتره طلای مقاوم می باشد. آزمایشات نیمه صنعتی براساس ترکیبی از باکتری های تیوباسیلوس فرواکسیدانس، تیوباسیلوس تیواکسیدانس، لیپتوسپیلیرییوم فرواکسیدان است که در بیولیچینگ نیکل از کنسانتره سولفید کمپلکس پنتلاندیت استفاده می شود. نتیجه عملیات موفقیت آمیز بود، اما اقتصادی بودن عملیات بستگی به بازیابی انتخابی نیکل از محلول اسیدشویی دارد. در بیوتکنولوژی کارها باید دقت زیاد داشته باشند که تاثیر تولید میکروارگانیسم ها بخشی از عملیات اقتصادی است و باید با حجم عملیات مطابقت داشته باشد. کاربرد اقتصادی بعدی بیولیچینگ فلزات پایه مخصوصا برای نیکل است. در آینده پیدا کردن روش های جدید بیولیچینگ کبالت و نیکل نسبت به سایر فلزات پایه دیگر و یا حتی از مس با توجه به گسترش روزافزون استفاده از این فلزات بسیار حائز اهمیت است.

نتیجه گیری
با توجه به تمامی موارد یاد شده، بیوتکنولوژی یکی از مهمترین روش ها در فرآوری مواد معدنی در آینده محسوب می شود. با توجه به همین اهمیت نیاز است که به این روش به طور جدیدتری در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی توجه شود و در واقع تحقیقات در زمینه بیوتکنولوژی کاری گروهی است که می بایست محققین به صورت گروهی با یکدیگر همکاری کنند. از این روش می توان برای استحصال کانی های باارزش معادن ایران مانند کنسانتره کالکوپیریت معادن مس سرچشمه، سونگون و میدوک، معادن طلای زرشوران و موته، گل قرمز جاجرم و دیگر معادن می توان استفاده کرد به تحقیقات بسیار جامعی در این زمینه نیاز دارد.

+ نوشته شده در  یکشنبه 5 آبان1387ساعت 3:59  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ

 

در استفاده از تکنولوژی ژئوکت مزایای بسیار زیادی وجود دارد. بعضی از این مزایا عبارتند از:‏ هزینه های سرمایه کم، هزینه های عملیاتی کمتر، قابلیت تغییرپذیری بالا در خوراک، انجام پروژه با سرعت بالا، قابلیت کار با هر دو گونه مواد معدنی اعم از پرعیار یا کم عیار، آسان بودن روش، ایمنی، انعطاف پذیری و قابلیت توسعه و گسترش و ژئوبیوتکس بر روی بیش از ۶۰ نمونه سولفیدی طلای مقاوم و کنسانتره های گرفته شده از سرتاسر دنیا عملیات بیواکسیداسیون در مقیاس آزمایشگاهی را انجام داده است.  
بازیابی در حدود ۹۰ درصد و یا برای بیشتر نمونه های آزمایش شده بیش از ۹۰ درصد بوده است که حتی در چندین مورد ۹۸ درصد نیز گزارش داده شده است.
به علاوه، ۳ سلول با قطر بسیار بزرگ نیز مورد آزمایش قرار گرفته شده است. در دسامبر ۱۹۹۸ ژئوبیوتکس پروژه در مقیاس صنعتی معدن اوبواسی شرکت آشانتی گلدفیلدز غنا در غرب آفریقا را به اتمام رساند. تقریبا ۱۲۵ تن کنسانتره سولفیدی بر روی سنگ میزبان پوشانده شد و بر روی پدهایی مورد نظر انباشته شدند. کنسانتره شامل ۶۷ گرم بر تن طلا بود که بازیابی عملیات سیانوراسیون به دلیل وجود طلا در آرسنوپیریت و پیریت ۴۵ درصد بوده است. ‏نتایج حاصل از آزمایش انجام شده توسط تکنولوژی ژئوکت برای طراحی بخش عملیاتی رضایت بخش بود. در آزمایش دوم دو هزار تن از سنگ بستر آزمایش شد. در سال ۱۹۹۷ ژئوبیوتکس پروژه در مقیاس صنعتی منطقه سینولوئستته در مکزیک را با موفقیت به اتمام رساند.

+ نوشته شده در  یکشنبه 5 آبان1387ساعت 3:59  توسط مدیر وبلاگ | 
/ 0 نظر / 6 بازدید