بازيافت پلاتين از قطعات مستعمل

جام جم آنلاين: پلاتين يكي از معدود فلزات گرانبهايي است كه بيشتر ما آن را در كنار طلا و نقره به عنوان ماده‌اي ارزشمند مي‌شناسيم. البته اگرچه يكي از كاربردهاي اصلي اين فلز در طلاسازي است، اما استفاده از آن، تنها به اين مورد محدود نمي‌شود و حوزه گسترده‌اي از صنايع تا فرآورده‌هاي دارويي را در بر مي‌گيرد .
همين كاربردهاي متنوع باعث مي‌شوند اين ماده ارزشمند بيش از پيش اهميت داشته باشد و بازيافت و برگرداندن آن در صنايع اهميتي دوچندان پيدا كند. به اين ترتيب طراحي، ساخت و بهره‌برداري از پايلوت استحصال پلاتين و فلزات گرانبها يكي از دستاوردهاي مهم صنعتي كشور محسوب مي‌شود.پلاتين با منشاء طبيعي از مدت زمان طولاني شناخته شده و در طول زمان كاربردهاي بسياري يافته است. به عنوان مثال، پلاتين يكي از اجزاي اصلي بسياري از محصولات فلزي مانند الكترود است و در بعضي واكنش‌هاي شيميايي به عنوان كاتاليزور به كار مي‌رود و البته نه‌تنها در صنعت، بلكه در پزشكي هم كاربرد دارد و معمولا در درمان سرطان به عنوان دارو به كار مي‌رود.
اگرچه به طور كلي پلاتين فلز خطرناكي نيست، اما نمك‌هاي پلاتين عوارض مختلفي مانند تغييرDNA ، سرطان، واكنش‌هاي آلرژي در پوست و غشاي مخاطي، آسيب اندام‌هايي مانند روده، كليه و مغز استخوان و آسيب شنوايي ايجاد مي‌كنند. در نهايت ممكن است پلاتين سميت ديگر مواد شيميايي خطرناك را مانند سلنيوم در بدن تشديد كند. البته هنوز ثابت نشده است كه كاربرد پلاتين در محصولات فلزي باعث ايجاد مشكلات زيست‌محيطي مي‌شود، اما به اثبات رسيده است كه در محيط‌هاي كاري عوارض شديدي را براي سلامتي ايجاد مي‌كند. در ضمن پلاتين از اگزوز ماشين‌هايي كه بنزين سرب‌دار مصرف مي‌كنند، وارد هوا مي‌شود. در نتيجه در گاراژها و تونل‌ها ميزان پلاتين در هوا بيشتر از حد معمول است. در اين ميان اثرات پلاتين روي جانوران و محيط زيست هنوز به صورت دقيق بررسي نشده است. تنها چيزي كه مي‌دانيم، اين است كه پلاتين پس از جذب در ريشه گياهان تجمع مي‌يابد. اين كه آيا خوردن ريشه گياهاني كه حاوي پلاتين هستند براي انسان و جانوران مضر است يا نه، هنوز معلوم نيست و البته به نظر مي‌رسد وجود اين ماده در خاك وضعيت را وخيم‌تر كند، چراكه ميكروارگانيسم‌هاي موجود در خاك قادر هستند پلاتين را به ماده‌اي مضرتر تبديل كنند، اما در اين باره اطلاعات اندكي در دست است.
حضور اين ماده ارزشمند در حالي در طبيعت خطرناك عنوان مي‌شود كه دسترسي به آن بسيار محدود است و در حال حاضر بخش اعظم پلاتين توليدي جهان از سوي كشورهاي آفريقاي جنوبي، روسيه، كانادا و آمريكا توليد مي‌شود. رشد بسيار سريع مصرف، منابع توليد محدود و انحصاري، قيمت بالا، خواص كاتاليستي عالي و كاربردهاي الكترونيكي، الكتريكي و صنعتي وسيع، استفاده مجدد و بهينه از پلاتين موجود در جهان را اجتناب‌ناپذير كرده است. همه اين موارد باعث شده است استحصال اين فلز و بازگرداندن آن به چرخه مصرف اهميت بسيار زيادي داشته باشد و به اين ترتيب طراحي، ساخت و بهره‌برداري از پايلوت استحصال پلاتين و فلزات گرانبها به روش سيانوري در فشار و دماي بالا يكي از دستاوردهاي مهم صنعتي كشور محسوب مي‌شود.
گام به گام تا توليد
يكي از پيچيده‌ترين و بزرگ‌ترين واحدهاي پايلوت جهان در حوزه استحصال فلزات گرانبها و بويژه پلاتين ايران مورد بهره‌برداري قرار گرفته است. استحصال پلاتين و فلزات گرانبها از كاتاليست‌هاي مستعمل، قطعات الكترونيكي و مبدل‌هاي اتومبيل با اين شيوه قابل انجام است.
به گفته مهندس محمود بيگي، مجري طرح پايلوت استحصال پلاتين و فلزات گرانبها در كشور، اين پايلوت كه در نوع خود منحصربه‌فرد است، به صورت يك اتوكلاو گردان و متحرك همراه با 2 سيستم تصفيه و جداسازي كمپلكس‌هاي سيانوري پلاتين به صورت يك پكيج كامل طراحي شده است. بيگي مي‌افزايد: سيستم حرارتي ويژه، طراحي فيزيكي خاص، كار در دما و فشار بالا، سيستم تصفيه پساب، سيستم جداسازي فلز و استفاده مجدد از پساب، آلودگي زيست‌محيطي پايين و پالايش همزمان پساب، سيستم بارگيري راحت، عدم آماده‌سازي اوليه كاتاليست و سرعت عمل بالا از ويژگي‌هاي اين طرح خلاقانه است.
از آنجا كه مشابه اين پايلوت در كشور موجود نيست و در اين حوزه تنها كشورهاي خاصي به فعاليت تحقيقاتي مشغول هستند، اين واحد از بزرگ‌ترين پايلوت‌هاي موجود در جهان در حوزه استحصال سيانوري پلاتين در فشار و دماي بالاست. اين فناوري كاملا بومي و حاصل زحمات كارشناسان داخلي است.
به گفته بيگي، تاكنون از اين شيوه ليچينگ در جهان با پايلوت‌هاي ثابت در امريكا، استراليا و چين گزارش شده است كه به صورت تحقيقاتي به وسيله اتوكلاوهاي 2 يا 5 ليتري در حال انجام است، اما ظرفيت واحد مورد بهره‌برداري قرار گرفته در كشور 80 ليتر است و توان استحصال 60 50 گرم پلاتين از 16 15 كيلوگرم كاتاليست را دارد. از مزاياي اين روش عدم كك‌زدايي اوليه از كاتاليست است.
در اين پايلوت كاتاليست‌هاي مستعمل حاوي پلاتين پس از بارگيري با محلول سديم سيانيد در دماي 200 120 درجه سانتي‌گراد و در فشار 15 9 بار به مدت يك ساعت تحت ليچينگ قرار مي‌گيرند و كمپلكس‌هاي سيانوري پلاتين تشكيل مي‌شوند. اين كمپلكس‌ها به وسيله رزين جذب و پس از شستن و خشك‌كردن سوزانده مي‌شوند و پلاتين پودري به دست مي‌آيد كه در مرحله خالص‌سازي، به پلاتين اسفنجي و در دماي 1800‌‌درجه سانتيگراد به پلاتين فلزي تبديل مي‌شود. طراحي اين پايلوت همراه با ده‌ها نوآوري و خلاقيت در حوزه‌هاي متعدد علمي و صنعتي است.
راهي به سوي خودكفايي
به گفته بيگي، طرح استحصال پلاتين با هدف جداسازي پلاتين از اين كاتاليست‌ها با همكاري دانشگاه صنعتي اصفهان در سال 1380 تعريف شد و تا سال 1383 مراحل آزمايشگاهي آن به اتمام رسيد. از اين سال طرح دنبال و در سال 85 به صورت واحد نيمه‌صنعتي اجرا شد. در اين طرح 2 روش ليچينگ اسيدي و قليايي مطرح شد كه هر دو روش به نتيجه مطلوب منجر شد. در روش ليچينگ سيانوري علاوه بر اين كه پايه كاتاليست سالم مي‌ماند، پلاتين و عناصر هم‌گروه آن به صورت گزينشي از كاتاليست جدا مي‌شوند. در اين روش كمپلكس‌هاي سيانوري پلاتين تشكيل و اين كمپلكس‌ها از سوي رزين‌هاي آنيوني جذب مي‌شوند و سپس با سوزاندن رزين پلاتين پودري حاصل مي‌شود. اين پودر پس از خالص‌سازي در 1800 درجه سانتي‌گراد تبديل به ورق يا شمش پلاتين با خلوص بالا مي‌شود. بيگي مي‌افزايد: هزينه سرمايه‌گذاري پايين، سرعت عمل، بازيافت و خلوص بالا و قابليت توسعه به كاتاليست‌هاي مشابه از مزاياي اين روش است. اين روش براحتي براي كاتاليست‌هاي اتومبيل قابل كاربرد است.
اين طرح از جنبه‌هاي مختلفي قابل توجه است و زمينه‌هاي تحقيقات ديگري را فراهم مي‌كند، چراكه استحصال پلاتين و عناصر هم‌خانواده آن به صورت گزينشي انجام مي‌شود، استحصال در دما و فشار بالا و بسرعت و در فاز بخار انجام مي‌شود و نياز به آماده‌سازي اوليه كاتاليست همچون كك‌زدايي، آسياب كردن و... نيست. در ضمن در اين روش كمپلكس‌هاي خالص سيانوري پلاتين به طور مستقيم تشكيل مي‌شوند كه براحتي قابل جداسازي و بررسي هستند و پايه كاتاليست سالم باقي مي‌ماند و پس از كك‌زدايي آزمون‌ها نشان مي‌دهد سطح و مقاومت خود را از دست نداده‌اند. روش‌هاي استحصال متداول در جهان معمولا از اين مزايا برخوردار نيستند. بنابراين اين روش الگوي جديدي از جداسازي گزينشي را مطرح مي‌كند. هرچند اجراي اين طرح از لحاظ علمي و اقتصادي بسيار مهم است و امكان صادرات هم وجود دارد، ليكن محدوديت منابع جهاني و دسترسي نداشتن به منابع پلاتين در داخل حفظ منابع موجود را مطرح مي‌كند، از طرفي اين فلز به عنوان فلز گرانبها محسوب مي‌شود و ورود و خروج آن تحت ضوابط خاصي است.
اگرچه طرح استحصال پلاتين از سوي پژوهشگران ايراني تحت حمايت هيچ سازماني نبوده است و جزو طرح‌هاي اختصاصي محسوب مي‌شود، اما با توجه به مزاياي طرح از لحاظ اقتصادي و علمي با اجراي آن در مقياس صنعتي و حركت به سمت ساخت كاتاليست‌ها گام بزرگي در جهت ايجاد فناوري و خودكفايي برداشته شده است.
بيگي در پايان مي‌گويد: از آنجايي كه فعاليت براي استفاده از اين شيوه جداسازي در جهان بشدت در حال پيشرفت است، امكان توسعه علمي و فني به حوزه‌هاي متعدد فراهم شده است. مجريان اين طرح از كليه فعالان حوزه دانشگاه و صنعت براي توسعه علم و فناوري دعوت به همكاري مي‌كنند.

مقالات مقالات مقالات مقالات مقالات مقالات مقالات آموزشگاه رایانه اخبار ایران و جهاناخبار ایران و جهاناخبار ایران و جهانبانک سوال و جوابجوان امروزدانلود نرم افزار