Skip to main content
SUPERVISOR
Kayghobad Shams
کیقباد شمس اسحاقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shahab Nazeri
شهاب ناظری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
Rhenium is one of the rare and valuable elements in the earth's crust. Applications of this precious metal in manufacture of various industrial products and commodities have attracted much attention in recent decades. In particular, because of the fact that the concentration of rhenium in ores is in orders of PPM or , exploration of high flux methodologies for enrichment and extraction of this engineering material from primary and secondary resources is of highly significant value for both academics and industry. Currently, several methods are used for the recovery of rhenium from molybdenite concentrate. Among all available extraction methods for rhenium recovery, the solvent extraction is still the most prevalent one. Emulsion liquid membranes (ELMs) are means that can be utilized for extraction of species from highly diluted solutions. In addition, ELM is a technique by which one can accomplish both extraction and stripping in one-step. Therefore, process intensification by integration of separation steps and high flux are the two major advantages of separation of chemical species using ELM technique. Further, emulsion liquid membranes have been used in separation processes because high flux of mass transfer, and no equilibrium limitation. One of the most important applications of this process is the extraction of heavy metals. In this study, batch extraction of rhenium ions laboratory scale from both dilute model media (rhenium chloride in water) and copper molybdenite concentrate solution (copper molybdenite concentrate in aqua regia) using emulsion liquid membrane (ELM) has been investigated. The model media solution was prepared by dissolving analytical grade rhenium chloride in distilled water (10- PPM solution). The real copper molybdenite concentrate solution was prepared by dissolving copper molybdenite concentrate from Sarcheshmeh Copper Co. in aqua regia (20-PPM solution). Rhenium is found in inorganic compounds such as molybdenite and copper, and the concentration of rhenium in molybdenite concentrate of Sarcheshmeh Copper Co. is reported to be about 700-900 PPM. The materials used in this study include: Span80 as a surfactant, three alkyl amine (TOA) as the carrier, kerosene as the membrane phase, analytical hydrochloric acid as the internal phase and rhenium chloride salt solution and molybdenite concentrate solutions as feeds (external phase). In the extraction of rhenium ions by ELM method, the process parameters namely, speed of agitation; surfactant concentration, carrier concentration, and contact time were studied. It was revealed that the optimal conditions of the said parameters for maximum separation of rhenium ions from model media were 600rpm, 2%v/v, 2%v/v and 8minutes, respectively. Under these optimal conditions, the extraction rate from model media solution was 99.8%. In addition, the effects of process parameters corresponding to molybdenite concentrate solution in aqua regia were investigated and the optimal conditions were found as follows: speed of agitation 600rpm, surfactant concentration 2%v/v, carrier concentration 2%v/v, contact time 10 minutes. Under these conditions, the extraction rate was about 98%. It was concluded that the ELM method is an efficient high flux alternative enrichment method for the enrichment of rhenium compounds in copper molybdenite concentrate compared with conventional separation methods. Key words : Extraction, Rhenium, Emulsion liquid membrane, molybdenite concentrate
رنیوم یکی از عناصر کمیاب و با ارزش موجود در پوسته ی زمین است که کاربردهای ویژه این فلز سبب شده است تا توجه محققان به بازیابی و استحصال آن جلب شود. روش های مختلفی برای بازیابی ترکیب های رنیوم از کنستانتره مولیبدن وجود دارد که متداولترین آن استخراج با حلال است. در این پژوهش استخراج ناپیوسته یون فلز رنیوم با استفاده از روش غشاء مایع امولسیونی از محلول رقیق نمک این فلز گرانبها مورد مطالعه و بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است که نسبت به روش استخراج با حلال مزایای بهتری دارد و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر است. به منظور استفاده از این روش در فعالیت های صنعتی از نمونه ی واقعی کنستانتره مولیبدن مس سرچشمه نیز استفاده شد. رنیوم در ترکیبات معدنی همچون مولیبدنیت و مس یافت می شود و کنستانره مولیبدن مس سرچشمه حاوی حدود ppm 900 -700 ترکیب hy;های حاوی رنیوم است. به دلیل بالا بودن شار انتقال جرم در فرآیند غشاء مایع امولسیونی که ناشی از سطح ویژه بسیار بالای آن است و همچنین عدم وجود محدودیت های تعادلی این فرآیند در جداسازی یون های فلزی و غیر فلزی در حد ، ppm و مقادیر بیشتر استفاده می شود. یکی از موارد استفاده از این روش استخراج و غنی سازی یون های فلزات سنگین و گرانبها می باشد. مواد مورد استفاده در این پژوهش عبارتند از: Span80 به عنوان ماده ی فعال سطحی، تری اکتیل آمین(TOA) به علت انتخاب پذیری بالا نسبت به رنیوم به عنوان ماده حامل، نفت سفید به عنوان فاز غشاء، اسید کلریدریک به عنوان فاز داخلی و محلول های نمک کلرید رنیوم در آب(محلولPPM 10کلرید رنیوم در آب مقطر) و کنستانتره مولیبدن درتیزاب سلطانی( محلولPPM 20کنسانتره در تیزاب سلطانی) به عنوان فاز خارجی. در استخراج یون های رنیوم از محلول مصنوعی و شاهد کلرید رنیوم در آب به روش غشاء مایع امولسیونی تاثیر متغیرهای موثر بر فرآیند از قبیل : سرعت همزن، غلظت ماده ی فعال سطحی، غلظت ماده ی حامل و زمان تماس بررسی و مقادیر بهینه ی آنها تعیین شده است که به ترتیب عبارتند از:rpm 600 ،% v/v 2، % v/v 2و 8 دقیقه. که در این شرایط نرخ استخراج از محلول نمک کلرید رنیوم برابر با 8/99 % می باشد. متغیر های موثر برای محلول کنستانتره مولیبدن در تیزاب سلطانی نیز بررسی شد و مقادیر بهینه به منظور جداسازی هر چه بیشتر یون فلز رنیوم از کنستانتره مولیبدن در تیزاب سلطانی بدست آمدکه عبارتند از: سرعت همزنrpm 600، غلظت ماده ی فعال سطحی% v/v 2، غلظت ماده ی حامل% v/v 2 و زمان تماس 10 دقیقه. در این شرایط نرخ استخراج حدود 98 % است. در مجموع فرآیند غشاء مایع امولسیونی برای جداسازی و غنی سازی یون های رنیوم از محلول جایگزین بسیار مناسبی برای فرآیندهای قدیمی و کم بازه است. کلمات کلیدی : استخراج، رنیوم، غشاء مایع امولسیونی، کنستانتره مولیبدن مس سرچشمه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی