كيف يستخرج البلاتين من فحم شكمان البيئة؟
المقدمة:
البلاتين هو أحد المعادن الثمينة النادرة، ويستخدم في العديد من الصناعات، مثل صناعة المجوهرات والسيارات والبترول، بسبب خصائصه المميزة مثل مقاومته للتآكل والصلابة المرتفعة. يوجد البلاتين في الطبيعة غالبًا في الصخور الرسوبية، ويمكن استخراجه من خام البلاتين أو من فحم شكمان البيئة.
طرق استخراج البلاتين من فحم شكمان البيئة:
1. الترشيح:
يتم جمع فحم شكمان البيئة من منشآت التكرير والمعالجة الصناعية.
يتم طحن فحم الشكمان إلى مسحوق ناعم.
يتم خلط مسحوق فحم الشكمان مع مواد كيميائية مثل حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك.
يتم ترشيح الخليط الناتج لفصل البلاتين عن الشوائب الأخرى.
2. التحميص:
يتم تسخين مسحوق فحم الشكمان في فرن عند درجات حرارة عالية.
أثناء عملية التحميص، يتأكسد البلاتين ويتحول إلى أكسيد البلاتين.
يتم تبريد أكسيد البلاتين وتنقيته لإنتاج البلاتين النقي.
3. الاستخلاص بمذيب:
يتم خلط مسحوق فحم الشكمان مع مذيب كيميائي مثل الأسيتون أو الهكسان.
يتم إذابة البلاتين في المذيب، بينما لا تذوب الشوائب الأخرى.
يتم فصل البلاتين عن المذيب عن طريق التبخير أو الترشيح.
4. الاستخلاص الكهربائي:
يتم وضع مسحوق فحم الشكمان في محلول مائي يحتوي على أيونات البلاتين.
يتم توصيل المحلول بمصدر تيار كهربائي.
تتجمع أيونات البلاتين على الكاثود، بينما تتجمع الشوائب الأخرى على الأنود.
5. الاستخلاص البيرو فلوري:
يتم خلط مسحوق فحم الشكمان مع مادة كيميائية تسمى فلوريد الصوديوم.
يتم تسخين الخليط في فرن عند درجات حرارة عالية.
يتفاعل البلاتين مع فلوريد الصوديوم ويتحول إلى فلوريد البلاتين.
يتم تبريد فلوريد البلاتين وتنقيته لإنتاج البلاتين النقي.
6. الاستخلاص بالموجات الدقيقة:
يتم وضع مسحوق فحم الشكمان في فرن ميكروويف.
يتم تسخين مسحوق فحم الشكمان بالموجات الدقيقة حتى يتحول إلى بخار.
يتكثف بخار البلاتين على جدران الفرن، بينما تبقى الشوائب الأخرى في حالة غازية.
7. الاستخلاص بالليزر:
يتم تسليط شعاع ليزر عالي الطاقة على مسحوق فحم الشكمان.
يتبخر البلاتين تحت تأثير شعاع الليزر، بينما تبقى الشوائب الأخرى في الحالة الصلبة.
يتم جمع بخار البلاتين وتكثيفه لإنتاج البلاتين النقي.
الخاتمة:
توجد العديد من الطرق لاستخراج البلاتين من فحم شكمان البيئة، وتختلف هذه الطرق في كفاءتها وتكلفتها. تستخدم بعض الطرق مواد كيميائية قوية أو درجات حرارة عالية، مما قد يؤدي إلى تلوث البيئة. لذلك، من الضروري تطوير طرق جديدة ومستدامة لاستخراج البلاتين من فحم شكمان البيئة.