استحصال نقره و کادمیوم و کبالت از پسماندهای سرب و روی

روی و پسماندهای آن

روی یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین فلزات غیر آهنی به شمار می‌رود. ذخایر غنی روی کشور و وضعیت مناسب تقاضا باعث شده تا کارخانه‌های تولید روی در حال افزایش باشند.
در فرایند تولید روی پسماندهایی حاوی عناصر باارزشی چون کبالت، نیکل و کادمیوم ایجاد می‌شود. با توجه این‌که مطالعه جدی روی استحصال این عناصر صورت نگرفته، تجمع این عناصر مشکلات زیست‌محیطی در اطراف کارخانه‌ها به وجود آورده است.
پسماند لیچینگ روی ازسنگ معدن روی نیز مقادیر کمی نقره یافت می‌شود، با توجه به ارزش اقتصادی نقره، مقادیر کم آن نیز ارزشمند است. پسماند لیچینگ روی عموماً به صورت کلرید نقره یا سولفات نقره است.
در این پژوهش، دریک سیستم بسته، پروکسید هیدروژن و هیدروکسید سدیم به پسماند روی افزوده و هم زده شد. سپس فیلتر کیک به دست آمده در محلول رقیق شده اسید نیتریک در دمای بالا حل شد تا نهایتاً نقره به‌صورت نیترات نقره در محلول به دست آید.

کادمیم و کاربردهای آن

کادمیم یک عنصر شیمیایی با نماد Cd وعدد اتمی ۴۸ است. کادمیم فلزی نرم،چک شخوار، انعطا فپذیر و به رنگ سفید مایل به آبی است که با چاقو به راحتی بریده میشود. کادمیوم در جدول تناوبی با روی همگروه است.
بنابراین این عنصر از بسیاری جهات شبیه روی است و همواره در طبیعت همراه با آن یافت میشود. عمده ذخایر کادمیوم همراه با روی و در کانی اسفالریت وجود دارد.
کادمیوم دارای کاربردهای متعددی در صنعت است و در باتر یسازی، آبکاری الکتریکی، به عنوان حسگر نوری یا سلو لهای خورشیدی، در تولید PVC به عنوان یک تثبیت کننده، انواع لحیم کاری، تولید رنگدانه، میله های کنترلی تأسیسات هسته ای و…
کاربرد دارد.

روش های تولید کادمیم

چالش‌ها و خطرات پیش رو

فلزات سنگین ازجمله رایج‌ترین آلاینده‌هایی هستندکه معمولادرغلظت های بالادرفاضلاب صنایع یافت میشوندوموجب آسیب به محیط‌های آبی وبه مخاطره افتادن سلامت موجودات زنده به خصوص انسان میگردند.
امروزه یکی از مهم‌ترین مسائل زیست محیطی، تصفیه فاضلاب‌های صنعتی است که شامل فلزات سنگین نظیر سرب، مس، کروم، کادمیوم، نیکل، آهن، روی، آرسنیک، منگنز و جیوه می‌باشد.
تجمع کروم دریافت‌های حیوانی وگیاهی میتواندسبب بروزمخاطرات جدی گردد. کروم باعث ایجاداختلال درکارکبد، کلیه و ریه سرطانزایی می‌شود.
کادمیوم یکی از فلزات سنگین خطرناک محسوب می‌شود. کادمیوم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند و از عوارض نامطلوب حضور آن در بدن می‌توان به
اسهال، شکم درد و استفراغ شدید، شکستگی استخوان، عقیم شدن، آسیب به سیستم عصبی مرکزی، آسیب به سیستم ایمنی، ناهنجاری‌های روانی و آسیب احتمالی به DNA و سرطان اشاره کرد.

کاربرد آلاینده ها

کاربرداین آلاینده‌ها در فاضلاب صنایع آبکاری، چرم سازی، دباغی، ریخته گری، عکاسی، الکترونیک، کاغذسازی، معدن، پلاستیک، تولید کود و مواد شیمیایی وجود دارند.
بیشترین مصرف کادمیوم (۵۰ درصد) در صنایع آبکاری وسپس مصرف آن درآلیاژهای کادمیوم می‌باشد.
پژوهش‌های متعددی در زمینه حذف و پاک‌سازی فلزات سنگین کروم و کادمیوم از پساب‌های صنعتی و محیط‌های آبی صورت گرفته است؛ و تکنیک‌های مختلفی برای کاهش مقداریونهای فلزی ازفاضلاب هامطرح شده است.
روش‌های متداول حذف این فلزات شامل روش‌های تبادل یونی، اکسایش و کاهش شیمیایی، الکترو دیالیز و غیره می‌باشد هرکدام ازآنهادارای مزایاو مضراتی بر اساس سادگی، انعطاف پذیری، مؤثربودن فرایندها، قیمت، مشکلات تکنیکی و نگهداری می‌باشند.
به دلیل هزینه بالای روش‌های متداول حذف فلزات سنگین نیاز مبرمی به توسعه روشی جدید، ارزان قیمت و اقتصادی ایجاد گردید. برای پاسخگویی به این نیاز در سال‌های اخیر مطالعات در زمینه بیوجذب (Biosorption) شدت گرفته است.

کاربرد مواد زائد کشاورزی در حذف کروم و کادمیوم از طریق بیوجذب

حذف فلزات سنگین از محیط‌های آبی به وسیله مواد زائد کشاورزی یک روش ابدایی و فن آوری جدید است. کارایی مواد زائد به ظرفیت آن‌ها، نیروی جاذبه بین اتم‌ها و خصوصیات فیزیکی شیمیایی آن‌ها بستگی دارد. تحقیقات متعددی در زمینه حذف فلزات سنگین به وسیله استفاده از بیوجاذب های مختلفی در ایران و سایر نقاط جهان انجام گرفته است. از جمله این فلزات می‌توان به حذف جیوه، سرب، کادمیوم، کروم، نیکل. غیره اشاره نمود.

کادمیوم در ایران و لزوم بازنگری در صنایع روی

کشور ما با داشتن معادن غنی سرب و روی مانند انگوران، مهدی آباد، عمارت، کوشک، ایرانکوه، سرمه و…، موقعیت بینظیری برای تولید کادمیوم به عنوان محصول جانبی دارد.
وجود معادن و ذخایر بسیار غنی و کم نظیر روی در کشور، موجب احداث و توسعه کارخانه های تولیدکننده این فلز در سطح کشور شده است.
این امر باعث شده تا بازیابی فلزات با ارزش نظیر کادمیوم، کبالت و نیکل از ضایعات و پسماندهای مراحل تصفیه این کارخانه ها، بیش از پیش ضروری و مهم جلوه نماید.

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح استحصال نقره و کادمیم و کبالت از پسماندهای سرب و روی

ظرفیت ورودی : ۳۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار :۳۲۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۱۵۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۳۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۲۸ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۸ میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۱۱ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا :۴۷ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: