Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Ali Ahmadi ameleh
سیدمحمدرئوف حسینی (استاد راهنما) علی احمدی عامله (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Pedram
حسین پدرام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Biological Recovery of Metallic and Rare Elements from the Red-Mud Produced in Jajarm Alumina Company
Metallurgicaloperations are one of the most important production processes that produces rawmetallic materials from natural resources, while they are often energy-intensive.Metallurgical processes in addition to making main products is significantlyassociated with the production of residues or wastes. The use of microorganismsis one of the new and effective methods for recycling valuable metals fromthese products, as secondary resources. The microorganisms used in this studywere Aspergillus niger , a fungus isolated from pistachio shells andgrape cubes. The performance of these microorganisms in the recovery of iron,aluminum, vanadium, scandium, titanium, strontium and rubidium from glaciersproduced in the Jajarm alumina factory was studied. To this end, a completefactorial design with 4 replication at the central point was implemented. Inthis design, the effects of fungus type, mechanical activation (at two levelsof zero and six hours), method of leaching (at two levels of one- and two-step)and solid percent (at two levels of one and three percent) on red-mudbioleaching were investigated. The generated biomass, sugar consumption andorganic acids released by both strains, as the main bioleaching agents, weremeasured during the experiments and their kinetic models were studied. Thehighest recovery (97.37%) was achieved in aluminum dissolution using grapestrain, 6 h of mechanical activation, 1% solid content, and two-step leaching.Also, maximum vanadium recovery was obtained as 93.66% applying grape strain, 3h activation, 2% solid, and one-step method. The best titanium recovery,76.86%, gained at pistachio strain, 6 h activation, 1% solid, and one-stepmethod. Moreover, the highest strontium (69.77%) was extracted after 6 h ofactivation, and using grape strain, 1% solid, and ne-step leaching method.Rubidium recovery, was optimized (62.04) at pistachio strain, 6 h activation,1% solid, and one-step method. Furthermore, the maximum scandium (51.75) wasrecovered after 6 h activation and using pistachio strain, 1% solid, andone-step leaching method. Finally, the best iron recovery was obtained as31.27% by implementing grape strain, 6 h activation, 1% solid, and two-stepleaching approach. Considering the dissolution of iron and aluminum metals, thetype of fungus, mechanical activation and solids content were the effectiveparameters. Also, regarding the dissolution of vanadium, fungus type, andmechanical activation,are the effective variables. Moreover, for scandium: typeof fungus and the method of bioleaching, for titanium, solid content, and forstrontium and rubidium, the type of fungi and solids had the greatest influence.Therefore, bioleaching using A. niger is a promising approach for the recoveryof many valuable elements from red mud residues, and after optimization anddevelopment, can be implemented as a low-cost and effective method in future.
عملیات متالورژی یکی از مهم ترینفرآیندهای تولید است که مواد فلزی خام را از منابع طبیعی آن ها تولید می کند، ضمن آن که اغلب به طور نسبی مصرف انرژی بالایی دارد. عملیات متالورژی علاوهبر تولید محصول اصلی به طور قابل توجهی با تولید پسماندها یا محصولات ثانویههمراه است. استفاده از میکروارگانیسم ها یکیاز روش های جدید و کارامد جهت بازیافت فلزات با ارزش از اینمحصولات، به عنوان منابع ثانویه می باشد.میکروارگانیسم های مورد استفاده در این تحقیق، دو سویه از قارچ آسپرژیلوسنایجر جداسازی شده از پوست پسته و انگوربودند. در این پژوهش، عملکرد این میکروارگانیسم هادر بازیابی آهن، آلومینیوم، وانادیم، اسکاندیم، تیتانیوم، استرانسیم و روبیدیم ازگل قرمز تولیدی در کارخانه آلومینای جاجرم مورد مطالعه قرارگرفت. به این منظور، از یک طرح آزمایشی فاکتوریل کامل با 4 تکرار در نقطه مرکزیاستفاده شد. در این طرح، اثر نوع سویه، فعال سازیمکانیکی (در دو سطح صفر و شش ساعت)، روش لیچینگ (در دو سطح یک و دو مرحله ای) و درصد جامد (در دو سطح یک و سه درصد) بر بیولیچینگگل قرمز مورد بررسی قرار گرفت. زیست توده، مصرف قند و اسیدهایآلی ترشح شده توسط هر دو سویه که عامل اصلی بیولیچینگ می باشند، در طول فرایند اندازه گیری و مدل هایسینتیکی آن ها مطالعه شد. بالاترین بازیابی، برای آلومینیوم به میزان 37/97 درصد،با استفاده از سویه انگور، پس از شش ساعت فعالسازی مکانیکی، یک درصد جامد و لیچینگدومرحله ای بدست آمد. پس از آن، بیشینه بازیابی وانادیم به میزان 66/93 درصد، بااستفاده از سویه انگور، سه ساعت فعالسازی، دو درصد جامد و روش یک مرحله ای حاصلشد. بهترین بازیابی برای تیتانیوم، 86/76 درصد بود که با بهره گیری از سویه پوستپسته، شش ساعت فعالسازی، یک درصد جامد و لیچینگ یک مرحله ای حاصل شد. بالاترینبازیابی برای استرانسیوم، 77/69 درصد بدست آمد که حاصل فعالیت سویهانگور، فعالسازی شش ساعته، پالپ یک درصد جامد و روش یک مرحله ای بود. بیشترینمیزان استحصال روبیدیم، 04/61 درصد، با استفاده از سویه پوست پسته، شش ساعتفعالسازی، پالپ یک درصد جامد و لیچینگ یک مرحله ای ایجاد شد. ماکزیمم اسکاندیمبازیابی شده، 75/51 درصد بود که با استفاده از سویه پوست پسته، شش ساعت فعالسازیمکانیکی، یک درصد جامد و در روش دومرحله ای بدست آمد. در نهایت، بالاترین مقداربازیابی آهن، 27/31 درصد، با استفاده از سویه انگور، پس از شش ساعت فعالسازی، پالپیک درصد جامد و در روش دومرحله ای حاصل شد. در انحلال فلزات آهن و آلومینیوم،پارمترهای نوع قارچ، فعال سازی مکانیکی و درصد جامد، در انحلال فلز وانادیمپارامترهای نوع قارچ و فعال سازی مکانیکی، در انحلال فلز اسکاندیم پارامترهای نوعقارچ و روش بیولیچینگ، در انحلال فلز تیتانیوم تنها پارامتر درصد جامد و در انحلالفلزات استرانسیم و روبیدیم، نوع قارچ و درصد جامد تاثیر بیشتری داشتند. بنابراین،می توان نتیجه گرفت که بیولیچینگ با استفاده از قارچ آسپرژیلوس نایجر ، یک روش امیدبخش جهت بازیابی بسیاری از عناصر باارزش ازپسماند گل قرمز می باشد و در صورت بهینه سازی و توسعه، در آینده می تواند بعنوانروشی ارزان و کارامد مورد استفاده قرار گیرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی