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. در فرایند پیشنهاد شده در این طرح از یک حلال بی‌خطر نسبت به سیانور استفاده شده است.
استخراج نانو حفرات طلا از لجن آندی تولید شده در صنایع مس سرچشمه
لجن آندی که مواد نامحلول باقیمانده از تصفیه‌ی الکترولیتی مس است، حاوی عناصر باارزشی مانند طلا، نقره و سلنیوم است. این عناصر به‌عنوان محصولات ثانویه‌ی 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.
مهندس زهرا لقمان نیا با بیان توضیحاتی در رابطه با ضرورت‌های انجام این 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.»
فضای وسیع داخل ذرات توخالی به‌صورت موفقیت‌آمیزی در رهاسازی کنترل‌شده‌ی 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 روند انجام فرایند صورت گرفته در این طرح را این‌گونه ترسیم نمود: «ابتدا تیواوره به‌عنوان یک حلال موجب جداسازی انتخابی طلا از لجن آندی می‌شود. سپس، با استفاده از یک ماده‌ی 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.»
آزمون‌های انجام شده حاکی از آن است که سطح ویژه‌ی نانوحفرات سنتز شده m2/g 190 است که در مقایسه با کاتالیستهای طلا عددی قابل‌توجه محسوب می‌شود.
این طرح در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد زهرا لقمان نیا و با راهنمایی دکتر مالک نادری از دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شده است. این پایان‌نامه تحت عنوان پایان‌نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ی توسعه‌‌ی فناوری نانو نیز رسیده است. آیین‌نامه‌ی حمایت از پایان‌نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
