معرفی نانوکلکتورهای دوستدار محیط زیست برای فرآوری مواد معدنی
سایت امن: محققان دانشکده مهندسی معدن دانشگاه تهران در پژوهشی جایگزینی طبیعی و دوستدار محیط زیست برای کلکتورهای شیمیایی در صنعت فرآوری مواد معدنی معرفی کردند.
به گزارش سایت امن به نقل از دانشگاه تهران، محققان دانشگاه تهران در پژوهشی با سرپرستی دکتر مهدی قراباغی، و همکاری دکتر هادی عبدالهی، اساتید دانشکده مهندسی معدن دانشکدگان فنی و علی رحمانی، دانشجوی دکتری رشته فراوری مواد معدنی دانشگاه تهران انجام شده است، نوعی نانوذرات طبیعی با خواص آبگریزی ذاتی، جهت استفاده در صنعت فرآوری مواد معدنی، خصوصاً فرآیندهای فلوتاسیون زیست سازگار معرفی شده است. این نانوذرات طبیعی می توانند به عنوان جایگزینی منحصر به فرد برای مواد شیمیایی سطح ساز مورد استفاده در صنعت فرآوری مواد معدنی به کار روند.
دکتر قراباغی درباره ی مراحل فلوتاسیون مواد معدنی و اهمیت استفاده از نانوکلکتورهای نوین در افزایش کارآیی و کاهش خطرات محیط زیستی این تکنیک، اظهار داشت: فلوتاسیون با اهمیت ترین روش فرآوری مواد معدنی است. این تکنیک یک پروسه جدایش فیزیکی- شیمیایی و تنها روش فرآوری است که بطور هم زمان از سه فاز جامد، مایع و گاز بهره می برد. سالانه بالاتر از یک میلیارد تُن مواد معدنی در سراسر جهان به این تکنیک تغلیظ می شود.
دانشیار گروه فرآوری مواد معدنی دانشکده مهندسی معدن دانشگاه تهران درباره ی نانوکلکتورهای دوستدار محیط زیست اظهار داشت: با خُردایش ذرات آبگریز تا ابعاد نانومتر تحت شرایط کنترل شده، می توان آنها را به عنوان کلکتور (سطح ساز) در فلوتاسیون استفاده نمود. بدین ترتیب علاوه بر سورفکتانت های شیمیایی مرسوم و برخی از کلکتورهای گازی، نانوذرات آبگریز به عنوان کلکتور طبیعی و جامد نوآورانه در پروسه فلوتاسیون در سالهای آتی کاربرد بسیاری خواهند یافت.
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی معدن اظهار داشت: در این مطالعه به بررسی امکان استفاده از گروه جدیدی از سطح سازهای نانومقیاس، با کارآیی بیشتر و اثر مخرب محیط زیستی کمتر پرداخته شده است. پیش از این استفاده از نانوذرات اغلب برای مواد سنتزشده و غیرطبیعی بصورت محدود گزارش شده بود، اما در این پژوهش برای اولین بار از این گروه جدید نانوسطح سازها برای شناورسازی مواد معدنی طبیعی استفاده شده است. با عنایت به ارتباط مستقیم بازیابی فلوتاسیون با میزان پوشش سطح کانی باارزش توسط نانوذرات، در این مطالعه تأثیر پارامترهای غلظت نانوذرات، زمان آماده سازی، روش های آماده سازی، زمان فلوتاسیون و اندازه نانوذرات بر میزان پوشش کانی باارزش توسط نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت.
وی درباره ی یافته های این پژوهش اظهار داشت: نتایج آزمایش ها نشان داد که کاهش بازیابی فرآیندهای فرآوری مواد معدنی به علت اتلاف ذرات کانی باارزش بصورت نَرمه و انتقال به سدهای باطله، از مسائل ریشه دار و مهم در این صنعت است. حال آنکه کاربرد نانوکلکتورها، سبب گسترش دامنه ابعادی فلوتاسیون های مرسوم به اندازه های ریزتر هستند. استفاده از نانوذرات هیدروفوب در حد بهینه، توازن بین حضور نانو ذرات هیدروفوب در محیط فلوتاسیون و پوشش سطحی یکنواخت، کافی و تک لایه ای نانوذرات بر سطح کانی باارزش، موجب ایجاد شرایط بهینه پروسه و دستیابی به حداکثر بازیابی کانی باارزش می شود.
دکتر قراباغی تأثیرگذاری نانوذرات آبگریز طبیعی در محیط فلوتاسیون را اینطور توضیح داد: حضور نانوذرات آبگریز طبیعی در محیط فلوتاسیون دو نقش اصلی را ایفا می کند: نخست این که به عنوان واسطه سطح ساز (کانی باارزش-نانوذرات هیدروفوب-حباب) سبب می شوند کانی باارزش از محیط خارج و به قسمت کنسانتره منتقل می شود؛ دیگر این که موجب تقویت اتصال ذرات کانی باارزش به حباب، در طول مسیر انتقال ذره به زون کف می شوند، به صورتی که نانوذرات هیدروفوب در کل پالپ بصورت معلق حضور دارند و بعد از شناور شدن کانی باارزش از محیط عمل خارج نمی شوند. این امر موجب پایداری اتصال حباب-ذره در مدت زمان بیشتر شده و نتیجتاً بازیابی کانی باارزش را زیاد می کند. همین طور به علت باقی ماندن قسمتی از نانوذرات هیدروفوب در محیط، مصرف واقعی آنها در مقیاس صنعتی و پایا بسیار کمتر است
نتایج این مطالعه بتازگی در مقاله ای با عنوان Investigation of calcite flotation by green natural hydrophobic talc nanoparticles as collectors، and the adverse influence of nanoparticle aggregates از طرف الزویر در نشریه Journal of Cleaner Production با ضریب تأثیر (IF) ۹.۸ انتشار یافته که در این لینک قابل دسترس است.
منبع: سایت امن
اگر پسندیدید لاک کنید:
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب