محمد اسدرخت، علیرضا ذاکری،
دوره ۳۶، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
سمانتاسیون مس از محلول سولفاتی به‌وسیله پودر آلومینیوم با وجود تمایل ترمودینامیکی بالا، به‌علت وجود لایه غیرفعال اکسیدی در سطح آلومینیوم از سرعت نسبتاً کندی برخوردار است. مطالعات پیشین بر تأثیر مثبت حضور مقادیر اندک یون کلرید در کاهش این مشکل تأکید داشته است. در این مقاله تأثیر شرایط گلوله‌زنی هم‌زمان بر سینتیک این فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌های سمانتاسیون با به‌کارگیری آسیای سیاره‌ای در یک جام پلی‌آمید حاوی گلوله‌های آلومینایی به انجام رسید. متغیرهای آزمایش عبارت بودند از تعداد گلوله (۰ و ۴)، دما (۵۵-۲۵ درجه سانتیگراد) و زمان (۲۴۰-۰ ثانیه). تمام آزمایش‌ها در شرایط ثابت غلظت یون مس ۶ گرم بر لیتر، غلظت یون کلرید ۷۵ میلی‌گرم بر لیتر، سرعت گردش آسیا ۱۶۰ دور در دقیقه، میانگین اندازه ذرات آلومینیوم ۲۷۹ میکرومتر و غلظت یون هیدروژن برابر ۳-۱۰×۹۴/۱ مول بر لیتر انجام شدند. نتایج نشان داد با انجام گلوله‌زنی، مرحله انگیزش فرآیند سمانتاسیون به کمتر از ۱۲۰ ثانیه کاهش می‌یابد. محاسبه ثابت سرعت ظاهری سمانتاسیون در شرایط گلوله‌زنی نشان از تأثیر مثبت گلوله‌زنی هم‌زمان روی سینتیک فرآیند مورد بررسی دارد. همچنین انرژی فعالسازی برای دوره انگیزش و دوره اصلی واکنش، به ترتیب ۸۶ و ۲۶ کیلوژول بر مول به‌دست آمد و این کاهش چشم‌گیر انرژی فعالسازی، به تغییر مکانیسم فرآیند از کنترل شیمیایی به انتقال جرم نسبت داده شد.
محمدحسن بخشی، علیرضا ذاکری،
دوره ۳۶، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
الکترووینینگ یکی از روش‌های بازیابی نیکل از محلول‌های حاصل از فروشویی ماده اولیه نیکل‌دار است. در فرایند صنعتی، غلظت نیکل در الکترولیت به‌طور معمول بالاتر از ۸۰ گرم بر لیتر است. این در حالی است که عیار بیشتر محلول‌های حاصل از فرآوری مواد ثانویه نیکل‌دار بسیار کمتر است و این موضوع، الکترووینینگ چنین محلول‌هایی را با دشواری رو‌به‌رو می‌سازد. در پژوهش حاضر، الکترووینینگ نیکل از محلول سولفاتی حاوی ۳۰ گرم بر لیتر نیکل با انتخاب سه متغیر چگالی جریان، دما و غلظت اسید بوریک مورد آزمایش قرار گرفته و تأثیر این سه عامل بر دو ویژگی بازده جریان و کیفیت محصول کاتدی با به‌کارگیری روش طراحی آزمایش تعیین شده است. از تجزیه و تحلیل آماری نتایج عوامل معنی‌دار مورد شناسایی قرار گرفت و مدل مناسب برای هر کدام از متغیرهای پاسخ به‌دست آمد. نتایج تحقیق، اثر متقابل دما- غلظت اسید بوریک و چگالی جریان- غلظت اسید بوریک را به‌صورت تأثیرات منفی آشکار کرد، به این معنی که بالا بردن دما و چگالی‌جریان تنها در غلظت‌های پایین اسید بوریک به بهبود بازده جریان و کیفیت رسوب منجر می‌شود. درنهایت، از بهینه‌سازی هم‌زمان دو پاسخ به کمک نمودار خطوط هم‌تراز بر هم نهاده، شرایط بهینه برای دستیابی به بازده جریان بالاتر از ۹۵ درصد و رسوب یکنواخت و ورقه‌ای به‌صورت چگالی جریان ۵/۲-۲ آمپر بر دسی‌‌مترمربع، دمای ۲۵-۳۰ درجه سانتیگراد، و غلظت اسید بوریک ۱۰ گرم بر لیتر تعیین شد.
وحید محمدپور، منصور سلطانیه، ماندانا عادلی،
دوره ۳۷، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
در مطالعه حاضر، از تشویه قلیایی و لیچینگ به‌وسیله اسید اگزالیک به‌منظور استخراج دی اکسید تیتانیم از ایلمنیت استفاده شده و اثر اتانول و اسید آسکوربیک بر مقدار خلوص و بازیابی دی اکسید تیتانیم بررسی شده است. روند انجام مراحل شامل تشویه قلیایی ایلمنیت توسط نمک کربنات سدیم به مدت چهار ساعت در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد، لیچینگ ایلمنیت تشویه شده توسط آب مقطر به مدت یک ساعت در دمای اتاق و لیچینگ توسط مخلوطی از اسید اگزالیک ۴۷/۰ مولار و مقادیر متفاوتی از اسید آسکوربیک و اتانول در دمای ۶۵ درجه سانتیگراد بوده است. نتایج نهایی نشان داد که استفاده از اتانول باعث افزایش میزان بازیابی و به‌کار بردن اسید آسکوربیک سبب افزایش میزان خلوص دی اکسید تیتانیم استخراج شده می‌شود و حضور توأم این دو عامل سبب افزایش هم‌زمان میزان خلوص و بازیابی محصول نهایی می شود. درنهایت پس از انتخاب اسید اگزالیک ۴۷/۰ مولار، اسید آسکوربیک ۰۰۵/۰ مولار و اتانول ۴۸ درصد به‌عنوان شرایط مناسب برای محیط لیچینگ، با افزایش زمان و دمای لیچینگ به ۱۶ ساعت و ۸۰ درجه سانتیگراد، امکان رسیدن به دی اکسید تیتانیم با خلوص ۳/۹۳ درصد و ۹/۹۰ درصد میسر شد
افسانه واحدی، حامد ندیمی، داوود حق شناس فتمه سری، صادق فیروزی،
دوره ۳۷، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف این تحقیق بررسی تأثیر یون تارتارات (C۴H۴O۶-۲-) بر استخراج و جدایش روی و کادمیم با استفاده از استخراج کننده D۲EHPA است. حضور یون تارتارات در محلول، باعث جابه‌جایی منحنی استخراج روی و کادمیم به‌سمت pHهای قلیاییتر می‌شود؛ ولی میزان جابه‌جایی منحنی استخراج کادمیم قابل توجهتر است. در صورت استفاده از D۲EHPA بدون حضور یون تارتارات، مقدار ΔpH۵۰% برابر با ۶۵/۰ است. اگر ۲/۰ مولار یون تارتارات به فاز آبی افزوده شود مقدار ΔpH۵۰% به ۰۹/۱ افزایش می‌یابد. آنالیز طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون سرخ روی فاز آلی نشان داد که یون تارتارات به‌همراه روی و کادمیم جذب فاز آلی می‌شود. روش آنالیز شیب نشان داد ۲۵/۰ مول و ۵/۰ مول یون تارتارات به‌ترتیب به‌همراه روی و کادمیم وارد واکنش تشکیل کمپلکس می‌شود، اما عدد استخراج با افزایش غلظت یون تارتارات تغییر می‌کند.
حجت میرزائی قصبه، علیرضا ذاکری، شمس الدین میردامادی، میلاد قربانزاده،
دوره ۳۷، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش، بازگردانی باتری لیتیم- یون از نوع LiNixMnyCozO۲ با هدف بازیابی لیتیم از کاتد باتری، مورد آزمایش قرار گرفته است. پس از دشارژ و پیاده‌سازی اجزای باتری، کاتد با استفاده از یک خردکن تا ابعاد زیر پنج میلی‌متر ریز شد. سپس آلومینیوم محتوی با انحلال در محلول سدیم هیدروکسید ۵/۲ مولار تحت شرایط دمای محیط و زمان دو ساعت به‌طور انتخابی از ماده کاتدی حذف شد. در مرحله بعد انحلال انتخابی لیتیم از ماده کاتدی آلومینیومزدایی شده توسط اگزالیک اسید با استفاده از روش رویه پاسخ (طرح مرکب مرکزی) بررسی شد. سه پارامتر زمان (۱۰۰-۳۵ دقیقه)، دما (۷۰-۴۰ درجه سانتیگراد) و غلظت اگزالیک اسید (۲/۱-۵/۰ مولار) به‌عنوان متغیرهای کنترل شده و درصد بازیابی لیتیم و غلظت منگنز در محلول به‌عنوان متغیرهای پاسخ انتخاب شدند. درنهایت با تجزیه و تحلیل آماری نتایج و مدل های تعیین شده، شرایط بهینه (زمان ۱۲۲ دقیقه، دمای ۷۰ درجه سانتیگراد و غلظت اگزالیک اسید ۱/۱ مولار) پیش بینی شد و تحت این شرایط، بازیابی لیتیم حدود ۹۵ درصد و منگنز حل‌شده به میزان حدود ۱۱۰ میلی‌گرم بر لیتر به‌دست آمد.
محمد سلطانی، امیر سیف الدینی، سعید حسنی،
دوره ۳۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر نرخ حرارت‌دهی بر سینتیک فرایند اکسیداسیون ذرات پودری منیزیم در شرایط غیرهمدما مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور، آزمون گرماسنجی افتراقی (DTA) و آزمون وزن‌سنجی حرارتی (TGA) در سه نرخ حرارت‌دهی ۵، ۱۰ و ۲۰ کلوین بر دقیقه تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد تحت اتمسفر هوا، روی ذرات پودری منیزیم انجام شد. همچنین برای درک بهتر فرایند اکسیداسیون پودر منیزیم، با توجه به منحنی DTA اکسیداسیون پودر منیزیم در سرعت حرارت‌دهی ۲۰ کلوین بر دقیقه، سه دمای مشخصه انتخاب شد. سپس نمونه‌هایی از پودر منیزیم تا این سه دما با نرخ ۲۰ کلوین بر دقیقه حرارت‌دهی شدند و برای بررسی‌های فازشناسی و ریزساختاری به‌ترتیب تحت آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD) و دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) قرار گرفتند. سپس با استفاده از روش‌های هم‌تبدیلی استارینک و فریدمن و همچنین روش‌های انطباقی مستقیم و غیرمستقیم بررسی‌های سینتیکی انجام شد. انرژی فعالسازی (E) و ضریب پیش‌نمایی (lnA) به‌دست آمده برای فرایند اکسیداسیون پودر منیزیم به‌ترتیب در محدوده ۹۵۶-۳۲۷ کیلوژول بر مول و ۱۳۵-۴۵ بر دقیقه قرار داشت. مدل واکنش برای نرخ‌های حرارت‌دهی ۵، ۱۰ و ۲۰ کلوین بر دقیقه، به‌ترتیب R۲ ،A۳/۲ و D۱ تعیین شد.
