محققی از دانشگاه صنعتی امیرکبیر با انجام یک طرح صنعتی-آزمایشگاهی امکان استخراج نانوکره های توخالی طلا از لجن آندی تولید شده در مجتمع مس سرچشمه را مورد بررسی قرار داده است.
به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، لجن آندی که مواد نامحلول باقیمانده از تصفیه الکترولیتی مس است، حاوی عناصر با ارزشی مانند طلا، نقره و سلنیوم است.
این عناصر به‌عنوان محصولات ثانویه فرایند تولید شمش از لجن استخراج می‌شوند. میزان این فلزات در لجن کم است، اما با توجه به ارزش بالای این فلزات گران‌بها، استخراج همین مقدار ناچیز نیز از لحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است.
شرکت صنایع مس ایران سالانه حدود ۳۴۰ تن لجن آندی مس تولید می‌کند که با توجه به ارزش بالای این نوع لجن از حیث عناصر باارزش موجود، استخراج طلا از لجن آندی مس همواره برای این شرکت یکی از اولویت‌ها بوده است.
زهرا لقمان نیا،مجری طرح گفت: به دلیل ارزش بالای نانوحفرات طلا نسبت به فلز طلا، تبدیل مستقیم لجن آندی مس به نانوساختاری از طلا، ارزشی چند برابر به این ماده می‌دهد.
وی ادامه داد: در طرح حاضر از حلال انتخابی تیواوره به جای حلال خطرناک و سمی سیانور استفاده شده است که از لحاظ زیست‌محیطی بسیار حائز اهمیت است. همچنین از سرعت واکنش بالاتری نیز برخوردار است.
لقمان نیا در رابطه با کاربردهای نانوحفرات طلا افزود: نانوحفرات طلا بر روی سطح خود تخلخل و در داخل خود یک فضای حفره‌ای دارند. این نانوساختارها کاربردهایی در حیطه‌ی کاتالیستی، جابه‌جایی ژن و دارو، تولید و ذخیره‌ی هیدروژن، و باتری‌های قابل شارژ دارند.
به گفته وی، فضای وسیع داخل ذرات توخالی به‌صورت موفقیت‌آمیزی در رهاسازی کنترل‌شده موادی مثل داروها مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، خالی بودن داخل نانوذرات کروی باعث افزایش سطح مؤثر کاتالیستی و بهبود تحمل وزن ذره در تغییر شکل‌های پی‌درپی بدون تغییر حجم می‌شود.
این محقق افزود: ابتدا تیواوره به‌عنوان یک حلال موجب جداسازی انتخابی طلا از لجن آندی می‌شود؛ سپس، با استفاده از یک ماده احیاکننده، بر سطح نانوذرات سیلیکا نشانده می‌شود و در نهایت با استفاده از مقادیر بهینه‌ای اسید هیدروفلوئوریک، هسته‌ی سیلیکا حذف شده و پوسته کروی یا همان نانوحفرات طلا سنتز می‌شود.
وی ادامه داد: آزمون‌های انجام شده حاکی از آن است که سطح ویژه نانوحفرات سنتز شده m۲/g ۱۹۰ است که در مقایسه با کاتالیستهای طلا عددی قابل‌توجه محسوب می‌شود. در فرایند پیشنهاد شده در این طرح از یک حلال بی‌خطر نسبت به سیانور استفاده شده است.
این طرح در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد زهرا لقمان نیا و با راهنمایی دکتر مالک نادری از دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شده است. این پایان‌نامه تحت عنوان پایان‌نامه مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه توسعه‌ی فناوری نانو نیز رسیده است.
