بررسی و مطالعه تجربی جداسازی یون مس توسط فرآیند جداسازی مایع- مایع در میکرو استخراج با هدف بهینه سازی و تعیین پارامترها

استفاده از فلز مس و آلیاژهای آن با توجه به ویژگیهای منحصربه فرد این فلز در صنایع الکترونیکی و متالوژی، آلیاژهای فولادی و سایر کاربردها روزبه روز در حال افزایش است. از این رو توجه ویژه به استحصال این عنصر از کانه های با عیار پایین مس و پسماندهای صنعتی و خانگی با استفاده از روشهای مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از این روش ها استفاده از سامانه های ریزسیالشی میباشد. استفاده از سامانه های ریزسیالشی در انجام فرآیندهای جداسازی به صورت پیوسته در دو دهه گذشته مورد توجه فراوانی قرار گرفته است .در بین فرآیندهای جداسازی مختلف، استخراج مایع-مایع به طور ویژه از مزایایی چون مسافت نفوذ مولکولی پایین و سطح ویژه فصل مشترک بالا که منجر به انتقال جرم موثری در سامانه های ریزسیالشی می شود، برخوردار است. در این مطالعه، ابتدا سامانه ریزسیالشی از جنس شیشه به روش برش لیزر ساخته شده و سپس استخراج حلالی یون فلزی مس به کمک تکنیک ریزسیالشی با استفاده از استخراجکننده کاتیونی انجام شده است و Y-Y در الگوی جریان موازی در میکروکانال ۲ اتیل هگزیل فسفات((DEHPA پارامترهای تاثیرگذار بر آن نیز بررسی شده اند. بدین منظور جهت کاهش تعداد آزمایشها و تعیین شرایط بهینه استخراج، طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ صورت گرفته و به بررسی تاثیر تکی و همزمان پارامترهای فاز آبی و زمان اقامت بر روی میزان استخراج یون فلزی pH، عملیاتی شامل غلظت حجمی استخراج کننده برابر ۶ و زمان اقامت برابر pH ، %۱۱ ( )مس پرداخته شد. در این راستا میزان غلظت استخراج کننده ۲۲ به عنوان شرایط بهینه عملیاتی به دست آمد . در شرایط عملیاتی بهینه، میزان استخراج مس از فاز آبی % ۸۸ حاصل شد همچنین نسبت دبی های دوفاز آبی و آلی تغییر داده شد که با توجه به نتایج به دست آمده برابر % ۴۶/ ۲۲ افزایش یافت % / ۸۸ .به ۶۴ / ۲ بازدهی استخراج یون مس از ۴۶ برابر ۱ آمده در نسبت دبی نیز تحت شرایط مختلف به منظور ارزیابی عملکرد انتقال جرم در ) ) KLa ضرایب کلی انتقال جرم حجمی سامانه ریزسیالشی محاسبه شد .نتایج نشان داد مقادیر L Ka با افزایش زمان اقامت به صورت غیرخطی کاهش ۲۲مشاهده شد که در ( s ۲/۶۸-۲/۱۳ در طول زمان اقامت برابر)۱ بین KLa یافتند .بالاترین مقادیر ( ۲/۲۲۶-۲/۲۲۲بسیار بزرگتر میباشد که نشاندهنده) ۱ در استخراج ناپیوسته KLa مقابل مقادیر عملکرد انتقال جرمی بهتر سامانه ریزسیالشی است.

Keywords:

فلزمس , استخراج حلالی , سامانه ریزسیالشی , میکروکانال Y-Y , ضریب انتقال جرم حجمی