جداسازي استخراجي يون طلا (III) از محلولهاي آبي به كمك مايع يوني bmimPF6 و مدلسازي ترموديناميكي سيستم با معادله حالت eSAFT-HR

دكترا

دراين كار استخراج طلا (III) از محيط اسيدي با استفاده از مايع يوني بررسي و مدلسازي ترموديناميكي سيستم استخراجي انجام شد. در مرحله اول از مخلوط مايع يوني 1-بوتيل-3-متيل ايميدازوليوم هگزافلوئوروفسفات (bmimPF6) و 1- اكتانول به عنوان استخراج‌گر استفاده شد. به منظور به حداقل رساندن تعداد آزمايش ها و همچنين در نظر گرفتن كليه برهم كنش هاي دوتايي موجود بين عوامل اثرگذار بر استخراج طلا (III) از محيط اسيدي از روش طراحي آزمايش با استفاده از روش سطح پاسخ و با روش طراحي مركب مركزي استفاده شد. در اين روش ضمن بررسي اثر پنج متغير موثر بر بازده استخراج يون هدف (غلظت اوليه يون فلزي، غلظت مايع يوني در فاز آلي، اسيديته فاز آبي، نسبت حجمي فاز آبي به آلي و مدت زمان استخراج)، شرايط بهينه با استفاده از تابع مطلوبيت تعيين شد. نتايج نشان مي دهد جداسازي طلا (III) از محيط اسيدي به كمك مخلوط سينرژيك مايع يوني bmimPF6 و 1- اكتانول يك روش كارا، ساده و سازگار با محيط زيست است كه در شرايط بهينه قابليت جداسازي طلا (III) را با بازده 99/9٪ ميسر مي سازد. با توجه به پيچيده بودن سيستم تعادلي استخراجي مورد مطالعه، جهت مدلسازي ترموديناميكي، آزمايشات استخراج طلا (III) از سيستم آبي 0/1 مولار هيدروكلريدريك اسيد تنها با استفاده از مايع يوني bmimPF6 به عنوان حلال استخراجي انجام، و مدلسازي ترموديناميكي سيستم استخراجي براي اولين بار با استفاده از معادله حالت eSAFT-HR انجام شد. به اين صورت كه نسخه غيرصريح MSA جهت محاسبه برهم كنش هاي برد بلند يون-يون به معادله حالت SAFT-HR اضافه و غير ايده آلي محلول در هر دو فاز آبي و آلي محاسبه شد. به منظور مدلسازي ترموديناميكي سيستم استخراجي ياد شده در ابتدا پارامترهاي تك تك اجزاء موجود در سيستم، در هر دو فاز، با استفاده از معادله eSAFT-HR محاسبه شد. پس از آن با حل همزمان معادلات واكنش شيميايي حاكم برسيستم، معادلات موازنه جرم و معادله موازنه بار الكتريكي، پارامترهاي كمپلكس استخراجي با برازش بر داده هاي تعادلي غلظت طلاي استحصال شده به دست آمد. ميانگين خطاي نسبي بازده استخراج محاسبه شده نسبت به بازده استخراج آزمايشگاهي 0/085 درصد محاسبه شد. نتايج به دست آمده نشان مي دهد معادله حالت eSAFT-HR، ابزاري نيرومند جهت مدلسازي سيستم استخراجي حاوي آب، يونها و مايع يوني است.

196228

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي

دكتر فرزانه فيضي