1। अवलोकन
1.1 कीमती धातुओं की परिभाषा और वर्गीकरण
(१) परिभाषा
कीमती धातुएं धातु के तत्वों के एक वर्ग को संदर्भित करती हैं जो प्रकृति में दुर्लभ हैं और उच्च आर्थिक मूल्य हैं। वे आमतौर पर रासायनिक रूप से स्थिर होते हैं और कठोर वातावरण जैसे ऑक्सीकरण और जंग का विरोध कर सकते हैं। इसलिए, वे व्यापक रूप से कई उच्च - अंतिम उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं। कई प्रकार की कीमती धातुएं हैं, जिनमें मुख्य रूप से गोल्ड (एयू), सिल्वर (एजी), प्लैटिनम (पीटी), पैलेडियम (पीडी), रोडियम (आरएच), रूथेनियम (आरयू), इरिडियम (आईआर) और ओस्मियम (ओएस) शामिल हैं। ये कीमती धातुएं न केवल औद्योगिक विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, बल्कि उनकी कमी के कारण वैश्विक वित्तीय बाजार में महत्वपूर्ण आरक्षित संपत्ति भी बन जाती हैं। इसलिए, कीमती धातुओं की वसूली वैश्विक अर्थव्यवस्था और पर्यावरण संरक्षण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
(२) कीमती धातुओं का वर्गीकरण
कीमती धातु उत्प्रेरक: मुख्य रूप से प्लैटिनम (पीटी), पैलेडियम (पीडी) और रोडियम (आरएच) शामिल हैं। इन कीमती धातुओं का व्यापक रूप से पेट्रोलियम क्रैकिंग, हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया, ऑटोमोबाइल निकास शुद्धि और अन्य क्षेत्रों में उनके उत्कृष्ट उत्प्रेरक गुणों के कारण उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में कीमती धातुएं: जैसे कि गोल्ड (एयू) और सिल्वर (एजी) का उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, इलेक्ट्रिकल कनेक्शन और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण में किया जाता है।
गहने और कीमती धातु भंडार: सोना (एयू) और प्लैटिनम (पीटी) गहने और कीमती धातु भंडार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और उनका आर्थिक मूल्य अक्सर वैश्विक बाजार और बाजार की मांग में बदलाव से प्रभावित होता है।
1.2 कीमती धातु रीसाइक्लिंग के आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ
कीमती धातुओं की खनन और गलाने की लागत अधिक है, और बड़ी मात्रा में पर्यावरण प्रदूषण और संसाधन की खपत के साथ हैं। इसके विपरीत, कचरे से कीमती धातुओं के पुनर्चक्रण के महत्वपूर्ण आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ हैं।
(१) आर्थिक लाभ
कीमती धातुओं की कीमत हाल के वर्षों में बढ़ती रही है, विशेष रूप से प्लैटिनम, पैलेडियम और सोने की कीमतों में बहुत उतार -चढ़ाव आया है। उदाहरण के लिए, अप्रैल 2025 में, स्पॉट गोल्ड प्राइस यूएस $ 3,500.16 प्रति औंस तक पहुंच गया, जिससे एक रिकॉर्ड उच्च सेट हो गया, जिससे कीमती धातुओं के रीसाइक्लिंग ने प्रमुख कंपनियों का ध्यान केंद्रित किया। कीमती धातुओं को पुनर्चक्रण न केवल कच्चे माल की खरीद की लागत को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, बल्कि प्रत्यक्ष आर्थिक लाभ भी उत्पन्न कर सकता है।
(२) पर्यावरणीय लाभ
कीमती धातुएं अक्सर विषाक्त भारी धातुओं के साथ सह -अस्तित्व में रहती हैं। जब वे पर्यावरण में प्रवेश करते हैं, तो वे न केवल जल स्रोतों को प्रदूषित करते हैं, बल्कि खाद्य श्रृंखला में भी प्रवेश कर सकते हैं और अंततः मानव स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकते हैं। कीमती धातु रीसाइक्लिंग के माध्यम से, इन धातुओं के पर्यावरणीय प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। इसके अलावा, कीमती धातुओं को पुनर्चक्रण करने की प्रक्रिया संसाधन खनन से होने वाले प्राकृतिक वातावरण को नुकसान को कम करने और खनन के कारण भूमि, वायु और पानी के प्रदूषण को कम करने में मदद करती है।
(३) ग्रीन सर्कुलर इकोनॉमी
कीमती धातु रीसाइक्लिंग परिपत्र अर्थव्यवस्था की अवधारणा के अनुरूप है, जो अपशिष्ट संसाधनों का पुन: उपयोग करके प्राथमिक संसाधनों की मांग को कम करना और संसाधनों के कुशल पुनर्चक्रण को बढ़ावा देना है। भविष्य में, कीमती धातु रीसाइक्लिंग उद्यमों के सतत विकास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाएगा, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोबाइल उद्योगों में। इन क्षेत्रों में अपशिष्ट जल और अपशिष्ट गैस उपचार संसाधन वसूली का एक महत्वपूर्ण स्रोत बन जाएगा।
2। अपशिष्ट जल में कीमती धातु वसूली प्रौद्योगिकी
2.1 रासायनिक वर्षा विधि
2.1.1 सिद्धांत
रासायनिक वर्षा विधि एक ऐसी तकनीक है जो रासायनिक प्रतिक्रिया के सिद्धांत का उपयोग करती है ताकि कीमती धातु आयनों को अघुलनशील अवक्षेप में समाधान में परिवर्तित किया जा सके, जिससे उन्हें अपशिष्ट जल से अलग किया जा सके और ठीक किया जा सके। इस विधि का उपयोग व्यापक रूप से कीमती धातुओं की वसूली में किया जाता है, खासकर जब अपशिष्ट जल में धातु आयनों की एकाग्रता अधिक होती है। रासायनिक वर्षा की कुंजी सही अवक्षेपण का चयन कर रही है, जो एक अवक्षेप बनाने के लिए कीमती धातु आयनों के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसे बाद में निस्पंदन या सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा अलग किया जा सकता है।
सामान्य उपसर्ग: सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NAOH): यह एक धातु हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप बनाने के लिए कीमती धातु आयनों के साथ प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, प्लैटिनम प्लैटिनम हाइड्रॉक्साइड (पीटी (ओएच) ₂) बनाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जबकि सोना (एयू) सोने के हाइड्रॉक्साइड बनाता है।
अमोनिया (NH₃ · H₂O): अमोनिया का उपयोग अक्सर प्लैटिनम और पैलेडियम जैसे धातुओं से युक्त अपशिष्ट जल के इलाज के लिए किया जाता है। उचित पीएच शर्तों के तहत, अमोनिया घुलनशील परिसरों या अवक्षेपण के लिए धातु आयनों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
सोडियम सल्फाइड (Na₂s): सोडियम सल्फाइड सोने और चांदी जैसी कीमती धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो कि सोने और सल्फाइड के रूप में होता है, जैसे कि सोने का सल्फाइड (Au₂s)।
2.1.2 लाभ
सरल संचालन: रासायनिक वर्षा एक परिपक्व और आसान - से - है जो विभिन्न प्रकार की कीमती धातु अपशिष्टता के इलाज के लिए उपयुक्त तकनीक का उपयोग करती है।
कम लागत: अन्य उच्च - अंत वसूली प्रौद्योगिकियों की तुलना में, रासायनिक वर्षा में कम उपकरण निवेश और परिचालन लागत होती है, जो इसे विशेष रूप से छोटे और मध्यम - आकार के उद्यमों के लिए उपयुक्त बनाती है।
उच्च अनुकूलनशीलता: यह अपशिष्ट जल का इलाज कर सकता है जिसमें विभिन्न प्रकार के धातु आयनों होते हैं, और विशेष रूप से उत्कृष्ट प्रदर्शन को प्रदर्शित करते हैं जब कीमती धातु सांद्रता अधिक होती है।
2.1.3 नुकसान
कम वसूली दक्षता: वर्षा विधि कम सांद्रता के साथ अपशिष्ट जल में खराब प्रदर्शन करती है। जब समाधान में कीमती धातु आयनों की एकाग्रता बहुत कम होती है, तो उत्पादित अवक्षेप की मात्रा छोटी होती है, जिसके परिणामस्वरूप सबप्टिमल रिकवरी होती है।
माध्यमिक प्रदूषण: वर्षा प्रतिक्रियाएं आमतौर पर बड़ी मात्रा में अपशिष्ट अवशेषों का उत्पादन करती हैं, जिसमें अपूर्ण रूप से अवक्षेपित धातु आयनों होते हैं और पर्यावरण के लिए जोखिम पैदा कर सकते हैं। इसलिए, अपशिष्ट अवशेष निपटान वर्षा के तरीकों के लिए एक महत्वपूर्ण चिंता का विषय है।
उच्च परिचालन नियंत्रण आवश्यकताएं: वर्षा के तरीकों की प्रभावशीलता समाधान पीएच, तापमान और प्रीसिपिटेंट खुराक जैसे कारकों से प्रभावित होती है। इन चर को ऑपरेशन के दौरान सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा सबप्टिमल रिकवरी हो सकती है।
2.1.4 कारकों को प्रभावित करना
समाधान पीएच: समाधान पीएच का वर्षा प्रतिक्रियाओं पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। बहुत अधिक या बहुत कम पीएच मान के परिणामस्वरूप अपूर्ण वर्षा या कीमती धातुओं की अप्रभावी वर्षा हो सकती है। कीमती धातुओं की घुलनशीलता और वर्षा दर को आमतौर पर पीएच को समायोजित करके नियंत्रित किया जाता है।
पूर्ववर्ती एकाग्रता: अवक्षेपण की एकाग्रता को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए; बहुत अधिक या बहुत कम कीमती धातु आयनों की वर्षा को प्रभावित कर सकते हैं। एक उचित मात्रा में अवक्षेपण की अधिक मात्रा के कारण द्वितीयक संदूषण से बचने के दौरान कीमती धातुओं की कुशल वर्षा सुनिश्चित होती है।
तापमान: वर्षा की दर आम तौर पर बढ़ते तापमान के साथ बढ़ जाती है, लेकिन अत्यधिक उच्च तापमान से धातु की अवक्षेप भंग हो सकती है। इसलिए, वसूली दक्षता सुनिश्चित करने में तापमान नियंत्रण एक महत्वपूर्ण कारक है।
2.2 सोखना विधि
2.2.1 सिद्धांत
सोखना एक ऐसी तकनीक है जो एक तरल या गैस में कीमती धातु आयनों के साथ बातचीत करने के लिए एक ठोस सामग्री (अक्सर एक adsorbent कहा जाता है) का उपयोग करता है, भौतिक या रासायनिक सोखना के माध्यम से कीमती धातुओं को समाधान से हटा देता है। सोखना प्रक्रिया कीमती धातु आयनों और adsorbent सतह के बीच बातचीत पर निर्भर करती है, जिसमें वैन डेर वाल्स फोर्स, हाइड्रोजन बॉन्ड, आयन एक्सचेंज और रासायनिक बॉन्ड शामिल हैं।
सोखना कई फायदे प्रदान करता है, जिसमें संचालन में आसानी, न्यूनतम प्रदूषण, और कम - एकाग्रता अपशिष्ट जल का इलाज करने की क्षमता शामिल है। यह विधि न केवल अपशिष्ट जल से सोने, चांदी, प्लैटिनम और पैलेडियम जैसी कीमती धातुओं को पुनर्प्राप्त कर सकती है, बल्कि अन्य समाधानों से धातुओं को अलग करने के लिए भी इस्तेमाल की जा सकती है।
सामान्य adsorbents:
सक्रिय कार्बन: अपने उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और समृद्ध छिद्र संरचना के कारण, सक्रिय कार्बन का व्यापक रूप से सोखना विधियों में उपयोग किया जाता है। यह भौतिक सोखना या सतह प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कीमती धातु आयनों को adsorb कर सकता है।
प्राकृतिक खनिज: प्राकृतिक खनिज जैसे कि बेंटोनाइट और ज़ियोलाइट उनकी कम लागत और उत्कृष्ट सोखना गुणों के कारण अनुसंधान और अनुप्रयोग में लोकप्रिय सोखना बन गए हैं।
सिंथेटिक रेजिन: जैसे कि आयन एक्सचेंज रेजिन, वे रासायनिक सोखना और आयन एक्सचेंज के माध्यम से कीमती धातुओं की कुशल वसूली प्राप्त करते हैं, और विशेष रूप से कम - एकाग्रता कीमती धातुओं को ठीक करने के लिए उपयुक्त हैं।
नैनोमैटेरियल्स: नैनो टेक्नोलॉजी के विकास के साथ, नैनोमैटेरियल्स अपने उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और सतह प्रतिक्रियाशीलता के कारण कीमती धातु सोखना के लिए एक अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गए हैं। नैनोमैटेरियल्स के अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण उन्हें कीमती धातु वसूली के लिए बड़ी क्षमता देते हैं।
2.2.2 फायदे
उच्च दक्षता: सोखना के तरीके उच्च कीमती धातु वसूली दर प्रदान करते हैं और विशेष रूप से अपशिष्ट जल के लिए उपयुक्त होते हैं जिसमें कम - एकाग्रता कीमती धातुएं होती हैं। इसकी पुनर्प्राप्ति दक्षता अक्सर उच्च स्तर तक पहुंचती है, यहां तक कि कम - एकाग्रता अपशिष्ट जल में महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त करते हैं जो पारंपरिक रासायनिक वर्षा विधियों का उपयोग करके इलाज करना मुश्किल है।
आसान संचालन: अन्य कीमती धातु वसूली प्रौद्योगिकियों (जैसे रासायनिक वर्षा और विलायक निष्कर्षण) की तुलना में, सोखना विधि में अपेक्षाकृत सरल ऑपरेटिंग प्रक्रिया होती है और आसानी से स्वचालित होती है।
कम प्रदूषण: रासायनिक वर्षा के विपरीत, सोखना बड़ी मात्रा में अपशिष्ट अवशेषों का उत्पादन नहीं करता है। कीमती धातुओं को एक ठोस सतह पर सोखने के बाद, अपेक्षाकृत कम अपशिष्ट जल और प्रदूषकों को छुट्टी दे दी जाती है, जिससे माध्यमिक प्रदूषण को कम करने में मदद मिलती है।
उच्च चयनात्मकता: कुछ विशेष adsorbents, जैसे कि आयन एक्सचेंज रेजिन, उच्च चयनात्मकता प्रदर्शित करते हैं, अधिमानतः कुछ प्रकार के धातु आयनों का पालन करते हैं, जिससे विभिन्न धातुओं को प्रभावी ढंग से अलग किया जाता है।
2.2.3 नुकसान
Adsorbent पुनर्जनन: अधिकांश adsorbents कीमती धातु वसूली के बाद पुनर्जनन की आवश्यकता होती है, इससे पहले कि वे पुन: उपयोग किए जा सकें। हालांकि, पुनर्जनन में अक्सर adsorbent प्रदर्शन में कमी आती है और प्रसंस्करण लागत बढ़ती है।
गरीब adsorbent चयनात्मकता: जबकि कुछ adsorbents चयनात्मकता की एक निश्चित डिग्री, कई adsorb कई धातु आयनों का प्रदर्शन करते हैं। कीमती धातु वसूली में, उचित adsorbents का चयन करना और वसूली दक्षता में सुधार के लिए परिचालन स्थितियों को समायोजित करना आवश्यक है।
गरीब लंबे - शब्द स्थिरता: कुछ adsorbents, जैसे कि प्राकृतिक खनिज, कीमती धातु आयनों या पर्यावरणीय परिवर्तनों (जैसे PH) के अत्यधिक सोखने के कारण समय के साथ नीचा हो सकते हैं, जो बदले में वसूली दक्षता को प्रभावित करता है।
2.2.4 कारकों को प्रभावित करना
PH: समाधान के PH का सोखना प्रक्रिया पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। अलग -अलग कीमती धातु आयनों की घुलनशीलता और आयनिक रूप अलग -अलग पीएच स्थितियों के तहत भिन्न होते हैं, जो बदले में adsorbent की adsorb धातु आयनों की क्षमता को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, कुछ धातु आयन अम्लीय वातावरण में एक उच्च वैलेंस प्रदर्शित करते हैं और आसानी से adsorbent के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जबकि अन्य धातुओं को क्षारीय वातावरण में अधिक कुशलता से adsorbed किया जा सकता है।
Adsorbent सतह गुण: adsorbent की विशिष्ट सतह क्षेत्र, छिद्र आकार वितरण, और सतह क्रियाशीलता, सोखना प्रक्रिया को काफी प्रभावित करती है। एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र एक मजबूत सोखना क्षमता को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, संशोधित सक्रिय कार्बन या नैनोमैटेरियल्स में सतह की उच्च गतिविधि होती है और अधिक सोखना साइटें प्रदान करते हैं।
धातु आयन एकाग्रता: समाधान में धातु आयनों की एकाग्रता सीधे सोखना दक्षता को प्रभावित करती है। बहुत कम एक एकाग्रता पर, adsorbent प्रभावी रूप से adsorb धातु आयनों को नहीं कर सकता है; बहुत अधिक एक सांद्रता में, adsorbent संतृप्त हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सोखना क्षमता में कमी आती है।
तापमान: तापमान परिवर्तन भी सोखना प्रक्रिया को प्रभावित कर सकता है। आम तौर पर, तापमान में वृद्धि से धातु आयनों और adsorbent के बीच संपर्क बढ़ जाता है, जिससे सोखना दर बढ़ जाती है। हालांकि, अत्यधिक उच्च तापमान adsorbent संरचना को नुकसान पहुंचा सकता है या धातु आयन desorption का कारण बन सकता है।
2.3 आयन विनिमय विधि
2.3.1 सिद्धांत
आयन एक्सचेंज एक तकनीक है जो आयन एक्सचेंज रेजिन या अन्य आयन एक्सचेंज सामग्री के चयनात्मक सोखना और रिलीज तंत्र पर आधारित है। यह कीमती धातुओं को अलग करने और पुनर्प्राप्त करने के लिए एक्सचेंज एजेंट में आयनों के साथ समाधान में धातु आयनों का आदान -प्रदान करता है। इस विधि का व्यापक रूप से कीमती धातु वसूली में उपयोग किया जाता है, खासकर जब कीमती धातु एकाग्रता कम होती है या जब अपशिष्ट जल में बड़ी संख्या में अन्य अशुद्धियों की संख्या होती है, जहां यह उच्च चयनात्मकता और दक्षता प्रदर्शित करता है।
आयन एक्सचेंज का मूल सिद्धांत एक विनिमय प्रतिक्रिया के माध्यम से राल पर आयनों (आमतौर पर हाइड्रोजन या सोडियम आयनों) के साथ समाधान में कीमती धातु आयनों (जैसे सोने, चांदी, प्लैटिनम और पैलेडियम) का आदान -प्रदान करना है। समाधान पीएच और प्रवाह दर जैसी स्थितियों को समायोजित करके, विभिन्न कीमती धातु आयनों को मिश्रित समाधान से चुनिंदा रूप से अलग किया जा सकता है।
कॉमन आयन एक्सचेंज रेजिन:
दृढ़ता से अम्लीय केशन एक्सचेंज रेजिन: धातु के उद्धरणों से युक्त अपशिष्ट जल के इलाज के लिए उपयुक्त, धातु आयनों के साथ विनिमय के माध्यम से धातु आयनों को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम।
दृढ़ता से बुनियादी आयनों का एक्सचेंज रेजिन: अनियोनिक रूप में कीमती धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए उपयुक्त (जैसे कि सोना - क्लोरो कॉम्प्लेक्स)।
चयनात्मक आयन एक्सचेंज रेजिन: इन रेजिन को चुनिंदा रूप से कुछ धातु आयनों को adsorb करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे कीमती धातुओं को अलग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कुछ रेजिन में धातु आयनों जैसे पैलेडियम, प्लैटिनम और गोल्ड के लिए एक उच्च आत्मीयता है।
2.3.2 लाभ
उच्च चयनात्मकता: आयन एक्सचेंज के तरीके प्रत्येक धातु आयन के लिए उपयुक्त एक्सचेंज राल का चयन कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कीमती धातुओं का कुशल पृथक्करण होता है। यह कई धातुओं वाले अपशिष्ट जल के इलाज के लिए इस विधि को विशेष रूप से लाभप्रद बनाता है।
उच्च पुनर्प्राप्ति दर: प्रतिक्रिया की स्थिति का अनुकूलन करके, आयन एक्सचेंज के तरीके कम धातु सांद्रता पर भी उच्च वसूली दर प्राप्त कर सकते हैं, जो उन्हें कम - एकाग्रता कीमती धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाते हैं।
आसान संचालन: आयन एक्सचेंज विधि में एक अपेक्षाकृत सरल परिचालन प्रक्रिया है और इसे स्वचालित किया जा सकता है, जिससे यह बड़े - स्केल प्रोसेसिंग के लिए उपयुक्त हो जाता है।
वाइड एप्लिकेशन: यह विधि विभिन्न प्रकार के कीमती धातु अपशिष्ट जल के इलाज के लिए उपयुक्त है, इलेक्ट्रॉनिक अपशिष्ट जल से लेकर खनन अपशिष्ट जल तक मोटर वाहन उत्प्रेरक रीसाइक्लिंग अपशिष्ट जल तक। आयन एक्सचेंज प्रभावी रूप से कीमती धातुओं को अलग और पुनर्प्राप्त कर सकता है।
2.3.3 नुकसान
राल पुनर्जनन: आयन एक्सचेंज रेजिन धीरे -धीरे उपयोग के दौरान अपनी सोखना क्षमता खो देते हैं और आमतौर पर नियमित रूप से पुनर्जनन की आवश्यकता होती है। पुनर्जनन के दौरान, राल की चयनात्मकता और सोखना क्षमता कम हो सकती है, जो कीमती धातु वसूली दक्षता को प्रभावित कर सकती है।
उच्च राल लागत: उच्च - प्रदर्शन आयन एक्सचेंज रेजिन आम तौर पर महंगे होते हैं, और राल प्रतिस्थापन और पुनर्जनन के कारण समग्र परिचालन लागत भी अधिक होती है। लगातार राल उपयोग और प्रतिस्थापन लागत में वृद्धि कर सकते हैं, विशेष रूप से बड़े - स्केल एप्लिकेशन के लिए।
ऑपरेटिंग स्थितियों के प्रति संवेदनशीलता: आयन एक्सचेंज की रिकवरी दक्षता कई कारकों से प्रभावित होती है, जिसमें समाधान पीएच, तापमान और प्रवाह दर शामिल हैं। कुशल वसूली सुनिश्चित करने के लिए, ऑपरेटिंग स्थितियों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए, और राल की स्थिति को नियमित रूप से जांचा जाना चाहिए।
2.3.4 कारकों को प्रभावित करना
समाधान PH: समाधान PH का आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है। विशेष रूप से, पीएच में परिवर्तन धातु आयन अटकलें और आयन विनिमय की दर को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ कीमती धातु आयन अम्लीय वातावरण में अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं, लेकिन प्रभावी विनिमय को रोकने के लिए क्षारीय वातावरण में अघुलनशील अवक्षेप बना सकते हैं।
राल चयनात्मकता: अलग -अलग रेजिन में अलग -अलग धातु आयनों के लिए अलग -अलग समानताएं होती हैं, जिससे उपयुक्त राल का चयन करना महत्वपूर्ण हो जाता है। राल की चयनात्मकता जितनी अधिक होगी, कीमती धातु वसूली दक्षता उतनी ही अधिक होगी। कुछ विशेष रेजिन भी समान गुणों के साथ धातु आयनों के बीच अंतर कर सकते हैं, जैसे कि पैलेडियम (पीडी) और प्लैटिनम (पीटी) आयनों।
धातु आयन एकाग्रता: समाधान में कीमती धातुओं की एकाग्रता सीधे आयन विनिमय दर और वसूली दक्षता को प्रभावित करती है। कम कीमती धातु सांद्रता के साथ आयन विनिमय दक्षता विशेष रूप से कम है, प्रभावी वसूली सुनिश्चित करने के लिए अधिक राल या लंबे समय से संपर्क समय की आवश्यकता होती है।
तापमान और प्रवाह दर: तापमान और प्रवाह दर दोनों आयन विनिमय प्रक्रिया की दर को प्रभावित करते हैं। उच्च तापमान आम तौर पर आयन विनिमय प्रतिक्रिया में तेजी लाते हैं, लेकिन अत्यधिक उच्च तापमान राल प्रदर्शन को नीचा कर सकता है। अत्यधिक उच्च प्रवाह दरों के परिणामस्वरूप धातु आयनों और राल के बीच अपर्याप्त संपर्क समय हो सकता है, वसूली दक्षता को कम कर सकता है।
2.4 विलायक निष्कर्षण
2.4.1 सिद्धांत
विलायक निष्कर्षण समाधान में विलायक और धातु आयनों के बीच विभाजन गुणांक में अंतर का शोषण करके समाधान से कीमती धातुओं को अलग करने और निकालने के लिए एक तकनीक है। यह विधि कार्बनिक सॉल्वैंट्स और जलीय चरणों में धातु आयनों की विभिन्न घुलनशीलता पर निर्भर करती है, और कीमती धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए विलायक की चयनात्मक घुलनशीलता का उपयोग करती है।
विलायक निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान, कीमती धातु आयनों (जैसे कि सोने, चांदी और पैलेडियम) कार्बनिक विलायक में अर्क के साथ परिसरों या समन्वय यौगिकों का निर्माण करते हैं, जो कि कार्बनिक चरण में विभाजन के रूप में विलायक को अलग करता है। कीमती धातुओं को एक साधारण चरण पृथक्करण संचालन के माध्यम से जलीय चरण से अलग किया जाता है। निष्कर्षण प्रक्रिया में आम तौर पर दो चरण शामिल होते हैं: धातु आयनों का निष्कर्षण (जलीय चरण से कार्बनिक चरण में स्थानांतरण) और बैक निष्कर्षण (कार्बनिक चरण से जलीय चरण में कीमती धातुओं का स्थानांतरण)।
विलायक निष्कर्षण में प्रमुख चरण
उपयुक्त कार्बनिक विलायक और अर्क का चयन करना: कीमती धातु के रासायनिक गुणों के आधार पर, एक उपयुक्त कार्बनिक विलायक (जैसे कि डाइक्लोरोमेथेन, ऑक्टेन, साइक्लोहेक्सेन, आदि) और एक्सट्रैक्टेंट (जैसे कि ट्राईओक्टीमाइन, फॉस्फेट एस्टर, इथर, आदि) का चयन करें।
निष्कर्षण चरण: नोबल मेटल आयन एक कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए एक्सट्रैक्टेंट के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जो तब कार्बनिक चरण में प्रवेश करता है। जलीय और कार्बनिक चरणों को अलग करने के बाद, अर्क धातु आयनों को वहन करता है।
स्ट्रिपिंग: एक्सट्रैक्टेंट में कीमती धातुओं को पीएच को बदलकर, स्ट्रिपिंग एजेंटों, या अन्य रासायनिक अभिकर्मकों को जोड़कर जलीय चरण में वापस स्थानांतरित कर दिया जाता है, जिससे धातुओं को अलग किया जाता है।
सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन आम तौर पर कम - एकाग्रता अपशिष्ट जल से धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए उपयुक्त है और विभिन्न प्रकार की कीमती धातुओं को कुशलता से अलग और पुनर्प्राप्त कर सकता है।
2.4.2 फायदे
उच्च चयनात्मकता: विलायक निष्कर्षण कार्बनिक और जलीय चरणों के बीच विभिन्न धातु आयनों के वितरण गुणांक में अंतर के आधार पर कीमती धातुओं को चुनिंदा रूप से निकाल सकता है। विलायक निष्कर्षण विशेष रूप से कई धातुओं वाले अपशिष्ट जल में लक्ष्य कीमती धातुओं को अलग करने और पुनर्प्राप्त करने में प्रभावी है।
उच्च दक्षता: विलायक निष्कर्षण आम तौर पर कीमती धातुओं की कम सांद्रता वाले अपशिष्ट जल के लिए उच्च वसूली दर प्रदान करता है। विलायक और प्रतिक्रिया की स्थिति को अनुकूलित करके रिकवरी दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है।
संचालित करने के लिए आसान: विलायक निष्कर्षण बड़े - स्केल एप्लिकेशन के लिए संचालित और उपयुक्त है। इसकी उच्च पृथक्करण दक्षता के कारण, यह व्यापक रूप से कीमती धातुओं की वसूली और शोधन में उपयोग किया जाता है।
वाइड एप्लिकेशन: यह विधि न केवल कीमती धातुओं की वसूली के लिए उपयुक्त है, बल्कि अन्य धातुओं (जैसे कि तांबे, जस्ता और निकल) को अलग करने और ठीक करने के लिए भी उपयोग किया जा सकता है। इसलिए, विलायक निष्कर्षण में धातुकर्म, पर्यावरणीय और रासायनिक उद्योगों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
2.4.3 नुकसान
सॉल्वेंट संदूषण: कार्बनिक सॉल्वैंट्स के उपयोग से पर्यावरण प्रदूषण हो सकता है, विशेष रूप से बार -बार उपयोग और हैंडलिंग के दौरान, जहां विलायक अस्थिरता और रिसाव हवा और जल प्रदूषण का कारण बन सकता है।
गरीब अर्क चयनात्मकता: हालांकि विलायक निष्कर्षण उच्च चयनात्मकता प्रदान करता है, फिर भी यह कुछ समान धातु आयनों को अलग करने में चुनौतियां पेश कर सकता है। यह विशेष रूप से सच है जब कीमती धातुओं और अन्य धातु आयनों की सांद्रता करीब होती है, जहां विलायक चयनात्मकता अपर्याप्त हो सकती है।
उच्च लागत: विलायक निष्कर्षण के लिए उच्च - शुद्धता कार्बनिक सॉल्वैंट्स और अर्क के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो परिचालन लागत को बढ़ाता है। इसके अलावा, विलायक वसूली और पुनर्जनन प्रक्रियाएं भी प्रसंस्करण लागत बढ़ा सकती हैं।
विलायक पुनर्जनन: सॉल्वैंट्स बार -बार उपयोग के साथ अपनी निष्कर्षण क्षमता में से कुछ खो देते हैं और इसलिए नियमित प्रतिस्थापन या पुनर्जनन की आवश्यकता होती है। विलायक पुनर्जनन को अतिरिक्त उपकरण और रासायनिक अभिकर्मकों की आवश्यकता हो सकती है, परिचालन जटिलता और लागत में वृद्धि हो सकती है।
2.4.4 कारकों को प्रभावित करना
समाधान PH: PH का धातु आयनों की निष्कर्षण प्रक्रिया पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है। विभिन्न कीमती धातु परिसरों में अलग -अलग पीएच स्थितियों के तहत अलग -अलग स्थिरता होती है, और पीएच में परिवर्तन निष्कर्षण दक्षता को बदल सकते हैं। कीमती धातु आयनों की निष्कर्षण दक्षता आमतौर पर पीएच को समायोजित करके अनुकूलित होती है।
अर्क एकाग्रता और गुण: अर्क की एकाग्रता सीधे निष्कर्षण दक्षता को प्रभावित करती है। बहुत कम एक एकाग्रता के परिणामस्वरूप कीमती धातु आयनों के अधूरे निष्कर्षण हो सकते हैं, जबकि बहुत अधिक एक सांद्रता सह - चयनात्मकता को कम करने के लिए अन्य अशुद्धियों के साथ अर्क के निष्कर्षण का कारण हो सकता है।
निष्कर्षण समय और तापमान: निष्कर्षण प्रतिक्रिया की दर तापमान और संपर्क समय से निकटता से संबंधित है। उचित रूप से तापमान में वृद्धि और निष्कर्षण समय को बढ़ाने से धातु आयनों की निष्कर्षण दक्षता में सुधार हो सकता है, लेकिन अत्यधिक उच्च तापमान विलायक का वाष्पीकरण या अर्क के अपघटन का कारण हो सकता है।
विलायक और जलीय चरण के बीच विभाजन गुणांक: विलायक और जलीय चरण के बीच विभिन्न धातु आयनों के विभाजन गुणांक में अंतर विलायक निष्कर्षण की सफलता के लिए महत्वपूर्ण है। बड़े विभाजन गुणांक वाले धातु आयनों को अधिक आसानी से कार्बनिक चरण में स्थानांतरित किया जा सकता है, जबकि छोटे विभाजन गुणांक वाले धातु आयनों को प्रभावी ढंग से निकालना मुश्किल हो सकता है।
2.5 झिल्ली पृथक्करण विधि
2.5.1 सिद्धांत
झिल्ली पृथक्करण एक तकनीक है जो समाधान में अन्य पदार्थों से कीमती धातु आयनों को अलग करने के लिए झिल्ली सामग्री की चयनात्मक पारगम्यता का उपयोग करती है। झिल्ली के छिद्र संरचना और भौतिक रासायनिक गुणों का उपयोग करके, झिल्ली पृथक्करण उनके आणविक आकार, आकृति विज्ञान, चार्ज और अन्य विशेषताओं के आधार पर समाधानों में अलग -अलग पदार्थों को अलग कर सकते हैं। झिल्ली पृथक्करण विधियों में माइक्रोफिल्ट्रेशन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन, नैनोफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस शामिल हैं। ये पृथक्करण सिद्धांत अलग -अलग होते हैं, लेकिन सभी झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के चयनात्मक पारगम्यता पर निर्भर करते हैं।
झिल्ली पृथक्करण का उपयोग आमतौर पर कीमती धातु आयनों वाले अपशिष्ट जल के इलाज के लिए किया जाता है। यह विशेष रूप से कीमती धातुओं को अपशिष्ट जल से जटिल घटकों से अलग करने में प्रभावी है, खासकर जब धातु आयन एकाग्रता कम है। झिल्ली के छिद्र आकार के आधार पर, झिल्ली पृथक्करण अलग -अलग आकार के कणों, अणुओं या आयनों को अलग और केंद्रित कर सकता है।
माइक्रोफिल्ट्रेशन (एमएफ): मैक्रोमोलेक्यूल्स को अलग करने के लिए उपयुक्त, आमतौर पर बड़े कणों और निलंबित ठोस को फ़िल्टर करते हैं। छिद्र आकार 0.1 से 10 माइक्रोन तक होता है।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ): मैक्रोमोलेक्यूल्स से छोटे विलेय को अलग करने के लिए उपयुक्त। यह आमतौर पर समाधान में मैक्रोमोलेक्यूलस, प्रोटीन, कोलाइड और अन्य पदार्थों को अलग कर सकता है। छिद्र का आकार 1 से 100 नैनोमीटर तक होता है।
नैनोफिल्ट्रेशन (एनएफ): छोटे आयन अणुओं और कुछ भंग पदार्थों को अलग करने के लिए उपयुक्त है, जिसमें 1 से 10 नैनोमीटर तक के छिद्र आकार होते हैं।
रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ): आरओ झिल्ली में बहुत छोटे छिद्र होते हैं और आमतौर पर पानी में प्रभावी रूप से आयनों, विलेय और अशुद्धियों को अलग करने में सक्षम होते हैं, यहां तक कि छोटे भंग अणुओं को हटाते हैं। छिद्र का आकार 1 नैनोमीटर से कम से कम है।
कीमती धातु की वसूली आम तौर पर नैनोफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली पर निर्भर करती है क्योंकि उनके छिद्र आकार प्रभावी रूप से कीमती धातु आयनों को बनाए रखते हैं, जबकि पानी के अणुओं और अन्य अशुद्धियों को झिल्ली परत से गुजरने की अनुमति देते हैं।
2.5.2 लाभ
उच्च चयनात्मकता: झिल्ली पृथक्करण झिल्ली के छिद्र आकार और चार्ज विशेषताओं के आधार पर अन्य अशुद्धियों से कीमती धातु आयनों को चुनिंदा रूप से अलग कर सकता है। यह चयनात्मकता जटिल अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं में लक्ष्य कीमती धातु आयनों को अलग करने के लिए झिल्ली पृथक्करण को सक्षम बनाती है।
कम ऊर्जा की खपत: अन्य पृथक्करण प्रौद्योगिकियों (जैसे रासायनिक वर्षा और विलायक निष्कर्षण) के साथ तुलना में, झिल्ली पृथक्करण अपेक्षाकृत कम ऊर्जा की खपत करता है, विशेष रूप से कम दबावों पर, जहां संचालन दक्षता अधिक है।
सरल संचालन: झिल्ली पृथक्करण संचालित करने के लिए अपेक्षाकृत सरल है और इसे लगातार संचालित किया जा सकता है, जिससे यह बड़े - स्केल औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है। प्रवाह दर और तापमान जैसे मापदंडों को समायोजित करके पृथक्करण प्राप्त किया जा सकता है।
अनुकूलनशीलता: झिल्ली पृथक्करण को व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल उपचार पर लागू किया जा सकता है, जैसे कि इलेक्ट्रॉनिक अपशिष्ट जल, खनन अपशिष्ट जल और रासायनिक अपशिष्ट जल। यह विशेष रूप से कम कीमती धातु सांद्रता या कई धातुओं वाले अपशिष्ट जल के लिए उपयुक्त है।
कोई रासायनिक अभिकर्मक खपत नहीं: पारंपरिक रासायनिक तरीकों (जैसे वर्षा और निष्कर्षण) के विपरीत, झिल्ली पृथक्करण को रासायनिक अभिकर्मकों के अलावा, अभिकर्मकों के उपयोग और परिणामस्वरूप पर्यावरण प्रदूषण को समाप्त करने की आवश्यकता नहीं होती है।
2.5.3 नुकसान
झिल्ली फाउलिंग: झिल्ली पृथक्करण की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक झिल्ली फाउलिंग है, खासकर जब उच्च लवणता या जटिल विलेय के साथ अपशिष्ट जल का इलाज करना। झिल्ली की सतह आसानी से कार्बनिक, अकार्बनिक या पार्टिकुलेट पदार्थ द्वारा दूषित होती है। झिल्ली फाउलिंग झिल्ली प्रवाह और पृथक्करण दक्षता को कम करता है, और यहां तक कि झिल्ली क्षति का कारण बन सकता है, रखरखाव की लागत में वृद्धि हो सकती है।
उच्च लागत: उच्च - प्रदर्शन झिल्ली, विशेष रूप से रिवर्स ऑस्मोसिस और नैनोफिल्ट्रेशन झिल्ली, आम तौर पर महंगे होते हैं। जबकि झिल्ली पृथक्करण में कम परिचालन लागत होती है, प्रारंभिक निवेश अधिक होता है, जो कुछ अनुप्रयोगों में इसके बड़े - स्केल एप्लिकेशन को सीमित कर सकता है।
मेम्ब्रेन लाइफस्पैन: मेम्ब्रेन उम्र बढ़ने के लिए प्रवण होते हैं और लंबे समय तक उपयोग की लंबी अवधि में पारगम्यता को कम करते हैं, नियमित रूप से प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। यह परिचालन लागत और रखरखाव आवृत्ति को बढ़ाता है।
सीमित झिल्ली वसूली क्षमता: जबकि झिल्ली पृथक्करण कुशलता से अलग हो सकती है और कीमती धातुओं को ठीक कर सकती है, झिल्ली में कुछ छोटे अणुओं या आवेशित आयनों के लिए खराब चयनात्मकता होती है। उच्च लवणता या कार्बनिक पदार्थ वाले अपशिष्ट जल में, झिल्ली प्रभावी रूप से कीमती धातु आयनों को ठीक नहीं कर सकते हैं।
2.5.4 कारकों को प्रभावित करना
झिल्ली छिद्र आकार और गुण: विभिन्न झिल्ली प्रकारों में पदार्थों के लिए अलग -अलग पारगम्यताएं होती हैं, और उपयुक्त झिल्ली का चयन करना कुशल कीमती धातु वसूली सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। छोटे छिद्र आकार वाले झिल्ली प्रभावी रूप से छोटे अणुओं या धातु आयनों को फ़िल्टर कर सकते हैं, जबकि बड़े छिद्र आकार बड़े कणों को फ़िल्टर करने के लिए उपयुक्त हैं।
ऑपरेटिंग दबाव और प्रवाह दर: झिल्ली पृथक्करण को आम तौर पर एक निश्चित दबाव की आवश्यकता होती है। अत्यधिक कम दबाव के परिणामस्वरूप सबप्टिमल पृथक्करण परिणाम हो सकते हैं, जबकि अत्यधिक उच्च दबाव से ऊर्जा की खपत बढ़ सकती है और झिल्ली की उम्र बढ़ने में तेजी आ सकती है। प्रवाह दर को समायोजित करने से पृथक्करण दक्षता भी प्रभावित होती है, और ऑपरेटिंग मापदंडों को अपशिष्ट जल की विशेषताओं के आधार पर अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।
अपशिष्ट जल रासायनिक संरचना: अपशिष्ट जल में भंग पदार्थ का प्रकार और एकाग्रता झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया को काफी प्रभावित करती है। लवणों की उच्च सांद्रता, भंग कार्बनिक पदार्थ, या कोलाइड्स झिल्ली फाउलिंग का कारण बन सकते हैं, जिससे वसूली दक्षता प्रभावित होती है।
पीएच और तापमान: समाधान का पीएच और तापमान भी झिल्ली के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। कुछ झिल्ली सामग्री अम्लीय या क्षारीय वातावरण के प्रति संवेदनशील हो सकती है, इसलिए गिरावट या प्रदर्शन हानि से बचने के लिए ऑपरेटिंग स्थितियों को उचित रूप से समायोजित करने की आवश्यकता होती है।
2.6 विद्युत रासायनिक पद्धति
2.6.1 सिद्धांत
इलेक्ट्रोकेमिकल विधि इलेक्ट्रोड पर रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने के लिए वर्तमान या संभावित अंतर का उपयोग करती है, जिससे कीमती धातु आयनों को ठीक किया और अलग किया जा सकता है। मूल सिद्धांत यह है कि एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में एक वोल्टेज को लागू करने से इलेक्ट्रोड सतह पर समाधान में कीमती धातु आयनों की कमी प्रतिक्रिया होती है, जहां वे जमा होते हैं, जिससे कीमती धातुओं को ठीक किया जाता है। विद्युत रासायनिक तरीकों में आम तौर पर इलेक्ट्रोलिसिस, एनोडिक विघटन और विद्युत रासायनिक बयान शामिल होते हैं।
इलेक्ट्रोकेमिकल रिकवरी प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में वर्तमान इलेक्ट्रोलाइट में धातु आयनों को उनके धातु के रूप में कम कर देता है, जो तब इलेक्ट्रोड के माध्यम से कैथोड पर जमा होता है। कीमती धातुओं की वसूली दक्षता वर्तमान घनत्व, इलेक्ट्रोलाइट रचना, तापमान और पीएच जैसे कारकों से निकटता से संबंधित है।
इलेक्ट्रोकेमिकल प्रोसेसिंग की बुनियादी प्रक्रिया:
इलेक्ट्रोलिसिस: एक विद्युत प्रवाह की कार्रवाई धातु के समाधान में कीमती धातु आयनों को कम करती है। उदाहरण के लिए, कैथोड में सोने के आयनों (Au⁺⁺) को सोने (Au) तक कम कर दिया जाता है, और कैथोड में पैलेडियम (PD) में पैलेडियम आयनों (PD and) को कम कर दिया जाता है।
इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया: एनोड और कैथोड पर प्रतिक्रियाओं में कीमती धातुओं की कमी और ऑक्सीकरण शामिल है। धातु विघटन एनोड पर होता है, जबकि कैथोड में धातु का जमाव होता है।
पृथक्करण प्रक्रिया: इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, कीमती धातु आयनों को कैथोड में कम और जमा किया जाता है, जबकि अशुद्धता धातुएं एनोड में समाधान या जमा में रहती हैं। इलेक्ट्रोलिसिस की स्थितियों को नियंत्रित करके, विशिष्ट कीमती धातुओं को चुनिंदा रूप से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।
विद्युत रासायनिक तरीकों के प्रमुख लाभ उनकी कीमती धातुओं की कुशल वसूली और अपेक्षाकृत सटीक धातु पृथक्करण प्राप्त करने की उनकी क्षमता हैं। इस विधि का उपयोग व्यापक रूप से कीमती धातु शोधन, अपशिष्ट जल उपचार और धातु वसूली में किया जाता है।
2.6.2 फायदे
उच्च चयनात्मकता: विद्युत रासायनिक तरीके कुशलता से अलग हो सकते हैं और कम समय में कीमती धातुओं को ठीक कर सकते हैं। यह विशेष रूप से सच है जब अपशिष्ट जल में कई धातु आयन होते हैं। इलेक्ट्रोलिसिस की स्थितियों को समायोजित करके, लक्ष्य कीमती धातु को चुनिंदा रूप से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।
उच्च वसूली दक्षता: उचित इलेक्ट्रोलिसिस की स्थिति के तहत, कीमती धातु वसूली दर आम तौर पर अधिक होती है, लगभग 100%तक पहुंच जाती है। वर्तमान घनत्व और पीएच जैसे मापदंडों को अनुकूलित करके रिकवरी दक्षता में और सुधार किया जा सकता है।
प्रदूषण - नि: शुल्क: कुछ पारंपरिक रासायनिक तरीकों (जैसे वर्षा और निष्कर्षण) की तुलना में, विद्युत रासायनिक तरीकों को रासायनिक अभिकर्मकों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, इस प्रकार रासायनिक अभिकर्मकों के कारण संभावित माध्यमिक संदूषण से बचते हैं।
ऊर्जा की बचत: अन्य ऊर्जा की तुलना में - गहन पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियों (जैसे कि उच्च - तापमान गलाने), विद्युत रासायनिक तरीके कम ऊर्जा का उपभोग करते हैं, खासकर जब कम वोल्टेज पर संचालित होता है, तो प्रभावी रूप से ऊर्जा की खपत को कम करता है।
सरल संचालन: इलेक्ट्रोकेमिकल उपकरण अपेक्षाकृत सरल है और इसे स्वचालित किया जा सकता है, जिससे यह बड़े - स्केल कीमती धातु वसूली के लिए उपयुक्त हो जाता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइटिक सेल को लचीले ढंग से विभिन्न प्रसंस्करण क्षमता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।
2.6.3 नुकसान
सीमित इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया: इलेक्ट्रोलाइट संरचना, तापमान, पीएच और वर्तमान घनत्व जैसी स्थितियों से विद्युत रासायनिक तरीकों की वसूली दक्षता प्रभावित होती है। ऑपरेटिंग मापदंडों को सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, अन्यथा कम वसूली दक्षता परिणाम हो सकती है।
गरीब चयनात्मकता: हालांकि इलेक्ट्रोकेमिकल तरीके कुशलता से कीमती धातुओं को ठीक कर सकते हैं, कुछ जटिल अपशिष्टता के लिए, यदि कीमती धातुओं और अन्य धातुओं की कमी की संभावनाएं समान हैं, तो कोडपोजिशन हो सकता है, पृथक्करण चयनात्मकता को कम करना।
इलेक्ट्रोड संक्षारण: विस्तारित उपयोग से अधिक, इलेक्ट्रोड उनके प्रदर्शन को प्रभावित करते हुए, दूषित हो सकते हैं या दूषित हो सकते हैं। इलेक्ट्रोड सामग्री स्थिरता उच्च अम्लता या उच्च तापमान की स्थितियों में विशेष रूप से खराब हो सकती है।
उच्च उपकरण निवेश: हालांकि विद्युत रासायनिक तरीकों में कम परिचालन लागत होती है, प्रारंभिक उपकरण निवेश अपेक्षाकृत अधिक होता है, विशेष रूप से उच्च - गुणवत्ता इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं और इलेक्ट्रोड सामग्री की आवश्यकता के कारण।
2.6.4 कारकों को प्रभावित करना
इलेक्ट्रोलाइट रचना: इलेक्ट्रोलाइट की संरचना कीमती धातु वसूली की दक्षता के लिए महत्वपूर्ण है। अम्लता, अन्य भंग आयन, और इलेक्ट्रोलाइट में कीमती धातु आयनों की एकाग्रता सभी इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया की प्रभावशीलता को प्रभावित करती हैं। इलेक्ट्रोलाइट के पीएच मान को समायोजित करने से धातु आयनों की कमी प्रतिक्रिया का अनुकूलन हो सकता है। वर्तमान घनत्व: वर्तमान घनत्व सीधे धातु आयन की कमी की गति और दक्षता को प्रभावित करता है। बहुत कम एक वर्तमान घनत्व कीमती धातुओं की एक बयान दर को धीमा कर सकता है, जबकि बहुत अधिक वर्तमान घनत्व साइड प्रतिक्रियाओं की घटना हो सकता है, जैसे कि हाइड्रोजन विकास, वसूली दक्षता को प्रभावित करता है। तापमान: तापमान का इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं की दर पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है। उच्च तापमान आमतौर पर धातु आयनों की कमी प्रतिक्रिया को तेज कर सकता है, लेकिन बहुत अधिक तापमान के कारण समाधान में इलेक्ट्रोलाइट को विघटित करने या इलेक्ट्रोड सामग्री को नीचा दिखाने का कारण हो सकता है। इलेक्ट्रोड सामग्री: इलेक्ट्रोड सामग्री का विकल्प विद्युत रासायनिक विधि के प्रभाव को प्रभावित करेगा। चालकता, संक्षारण प्रतिरोध, सतह गतिविधि और इलेक्ट्रोड के अन्य गुण सीधे धातु जमाव प्रभाव को निर्धारित करते हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोड सामग्री में ग्रेफाइट, इलेक्ट्रोप्लेटेड प्लैटिनम, टाइटेनियम इलेक्ट्रोड, आदि शामिल हैं।
3। आवेदन क्षेत्र
(1) इलेक्ट्रॉनिक्स और सेमीकंडक्टर विनिर्माण उद्योग कीमती धातुओं का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक्स, वायर पैकेजिंग, चिप इंटरकनेक्शन और अन्य प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है। सामान्य धातुओं में गोल्ड (एयू), सिल्वर (एजी), पैलेडियम (पीडी) और प्लैटिनम (पीटी) शामिल हैं। अपशिष्ट जल के मुख्य स्रोतों में इलेक्ट्रोप्लेटिंग लाइन फ्लशिंग अपशिष्ट जल, नक़्क़ाशी अपशिष्ट जल, सफाई द्रव, आदि शामिल हैं।
(२) इलेक्ट्रोप्लेटिंग और सतह उपचार उद्योग
इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग कीमती धातु प्रदूषक उत्सर्जन के मुख्य स्रोतों में से एक है। सोने, चांदी, पैलेडियम, आदि का उपयोग उच्च - अंत भागों या गहनों के सतह उपचार के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। कीमती धातु मुख्य रूप से कुल्ला पानी और टैंक अपशिष्ट जल में परिसरों या आयनों के रूप में मौजूद हैं।
(३) दवा और इमेजिंग उद्योग
कुछ चिकित्सा तैयारी, x - रे फिल्म डेवलपर्स और परमाणु चुंबकीय अनुनाद विपरीत एजेंटों में कीमती धातुएं जैसे चांदी और प्लैटिनम होते हैं। इस तरह के अपशिष्ट जल के उपचार में न केवल संसाधन वसूली शामिल है, बल्कि विषाक्त पदार्थों को पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने से रोकने की भी आवश्यकता है।
(४) धातुकर्म और खनन उद्योग
कुछ कीमती धातुएं हाइड्रोमेटलर्जी या अयस्क दिखावा के दौरान समाधान के रूप में खो जाती हैं। झिल्ली पृथक्करण, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री और अन्य तरीकों का उपयोग कुशलतापूर्वक दुर्लभ कीमती धातुओं जैसे कि सोने, प्लैटिनम और पैलेडियम जैसे लीचेट या टेलिंग से उपयोग किया जा सकता है।
(५) मोटर वाहन उत्प्रेरक और अपशिष्ट सामग्री उत्थान
अपशिष्ट मोटर वाहन उत्प्रेरक, इलेक्ट्रॉनिक घटक, गहने पॉलिशिंग अपशिष्ट जल, आदि कीमती धातु वसूली के सभी महत्वपूर्ण स्रोत हैं। यद्यपि इन अपशिष्ट जल में कीमती धातु सामग्री कम है, प्रकार जटिल हैं और रूप विविध हैं, बहु - कदम व्यापक उपचार की आवश्यकता होती है।
4। भविष्य के विकास के रुझान
(1) उच्च - दक्षता और कम - ऊर्जा खपत प्रौद्योगिकियों का अनुसंधान और विकास
सीवेज कीमती धातु वसूली प्रौद्योगिकी वसूली दक्षता में सुधार और ऊर्जा की खपत को कम करने पर ध्यान केंद्रित करेगी, विशेष रूप से झिल्ली पृथक्करण और विद्युत रासायनिक तरीकों में, झिल्ली सामग्री का अनुकूलन, इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोलिसिस की स्थितियों में सुधार, और प्रौद्योगिकी की अर्थव्यवस्था और स्थिरता में सुधार करना। विशेष रूप से, कम - ऊर्जा की खपत और कम - लागत प्रौद्योगिकियां प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास का ध्यान केंद्रित कर देंगी।
(२) मल्टी {{१}} प्रौद्योगिकी एकीकरण
विभिन्न वसूली विधियों के फायदे और सीमाओं के साथ, कीमती धातु वसूली प्रौद्योगिकी तेजी से भविष्य में कई प्रौद्योगिकियों के संयोजन को प्राप्त करेगी। उदाहरण के लिए, झिल्ली पृथक्करण और विलायक निष्कर्षण का संयुक्त उपयोग दोनों के लाभों को अधिकतम कर सकता है और अधिक कुशल वसूली प्राप्त कर सकता है। इसी समय, रासायनिक वर्षा और विद्युत रासायनिक तरीकों का संयोजन भी प्रतिक्रिया के बाद धातु को इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सीधे निकालने की अनुमति दे सकता है, उच्च शुद्धता वसूली प्राप्त करता है।
(3) नई सामग्रियों और उत्प्रेरक का अनुप्रयोग
नई सामग्रियों का अनुप्रयोग कीमती धातु वसूली प्रौद्योगिकी के सुधार के लिए अधिक संभावनाएं लाएगा। उदाहरण के लिए, नैनोमैटेरियल्स, चुंबकीय सोखना सामग्री, कार्यात्मक रेजिन, आयनिक तरल पदार्थ और अन्य सामग्रियों ने कीमती धातु वसूली में मजबूत चयनात्मकता और उच्च दक्षता दिखाई है। भविष्य में, अनुसंधान आगे इस बात पर ध्यान केंद्रित करेगा कि इन नई सामग्रियों की प्रजनन, स्थायित्व और अर्थव्यवस्था में सुधार करने के लिए कीमती धातु वसूली की लंबी - अवधि की लागत को कम करने के लिए।
(४) पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकी
कीमती धातु वसूली की प्रक्रिया में, पर्यावरण संरक्षण के मुद्दे विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। रीसाइक्लिंग तकनीक माध्यमिक प्रदूषण को कम करने, हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन को कम करने और बायोडिग्रेडेबल सामग्री या हरे रंग के सॉल्वैंट्स के उपयोग के माध्यम से पर्यावरणीय सुरक्षा में सुधार करने के लिए अधिक से अधिक ध्यान देगी। उदाहरण के लिए, हरे सॉल्वैंट्स का उपयोग
