آزمایشگاه فرآیندهای نوین استخراج و بازیافت فلزات
Metal Extraction and Recycling Research Laboratory (MERL)
مدیر آزمایشگاه: دکتر علیرضا ذاکری
مسئول اجرایی آزمایشگاه: مهندس محمد عرفان ثبوتی
تلفن: 73228872-021
فکس: 73021617-021
پست الکترونیکی: MERL iust . ac . ir
معرفی:
هدف از راهاندازی آزمایشگاه تحقیقاتی فرایندهای نوین استخراج و بازیافت فلزات طراحی، هدایت و اجرای پروژههای پژوهشی کاربردی در زمینه استخراج و بازیافت فلزات از منابع اولیه (مواد معدنی) و ثانویه (انواع دورریزها، باطلهها و پسماندهای صنعتی و قراضههای الکترونیکی) موجود در کشور با بهکارگیری روشها و فناوریهای نوآورانه فرآوری مواد میباشد.
علاوه بر این، پروژههای مربوط به سنتز مواد پیشرفته نظیر نانوذرات فلزی یا اکسیدی، ترکیبات بینفلزی، کامپوزیتهای زمینه فلزی و همچنین فرآوری به کمک گرمایش مایکروویو و فرآوری مکانوشیمیایی مواد نیز در این آزمایشگاه انجام میپذیرد. جذب پروژهای صنعتی مرتبط از اهداف این آزمایشگاه است.
طراحی، هدایت و اجرای پروژههای تحقیقاتی در موضوعات زیر:
• فرآوری فیزیکی-شیمیایی مواد
• فرایندهای مربوط به استخراج فلزات به روش گداز (پیرومتالورژی) شامل تشویه، تکلیس، احیاء، پالایش
• فرایندهای مربوط به استخراج فلزات به روش آبی (هیدرومتالورژی) شامل فروشویی، استخراج با حلال، تبادل یون، جذب سطحی، رسوبدهی، سمانتاسیون
• فرایندهای مربوط به استخراج فلزات به روش الکتریکی (الکترومتالورژی) شامل الکترولیچینگ، پالایش الکتریکی، بازیابی الکتریکی
• بازگردانی باطلهها و پسماندهای صنعتی و بازیابی فلزات با ارزش از آنها
• فعال سازی مکانیکی مواد، واکنشهای مکانوشیمیایی و آلیاژسازی مکانیکی
• سنتز مایکروویوی مواد
• پوششدهی فلزات
تجهیزات عمده:
• کوره جعبهای
• کوره لولهای
• کوره ذوب بوتهای زمینی
• همزن مذاب
• اجاق مایکروویو
• اجاق خشککن
• امکانات مربوط به آزمایشهای لیچینگ همزنی، ستونی و بطری غلطان
• امکانات مربوط به آزمایشهای استخراج با حلال، تبادل یون و جذب سطحی
• امکانات مربوط به آزمایشهای الکترولیز
• منبع تغذیه جریان مستقیم ثابت و پالسی
• دستگاه فرآوری مایع فراصوت پروب دار (Ultrasonic Sonicator)
• آسیای سیارهای (Planetary Ball Mill)
• نرمکن سریع (Fast Mill)
• دستگاه آب دیونیزه ساز
• حمام فراصوت (Ultrasonic Bath)
• دیتالاگر
• پی اچ متر
پروژه های خاتمه یافته منتخب:
در زمینه استخراج فلزات
• تولید مستقیم نانوذرات نیکل اکسید از کان سنگ لاتریت نیکل
• بازیابی روی از کنسانتره اسفالریت به روش هیدرومتالورزی (انحلال اتمسفری)
• الکترووینینگ سرب از محلول های فلوئوریدی
• الکترووینینگ نیکل از محلول سولفاتی با عیار پائین
• انحلال کنسانتره سولفیدی مس سرچشمه در اسید سولفوریک در حضور دیاکسید منگنز
• استخراج روی و نیکل از فیلتر کیک تصفیه سرد روی به کمک حلال های آلی D2EHPA و LIX984N
• تاثیر سرباره مصنوعی بر مشخصات کیفی فولاد کربنی ساده
• بررسی سینتیک انحلال آهن در روی مذاب
• تاثیر امواج فراصوت بر لیچینگ کنسانتره کالکوپیریت مس سرچشمه
• بررسی تأثیر امواج فراصوت در تولید پودر نیکل به روش الکترولیز
• رسوبدهی الکترولیتی پودر آلیاژی نیکل - مس تحت تابش امواج فراصوت
• بررسی سینتیک سمانتاسیون مس به وسیله براده آلومینیوم
در زمینه بازیافت
• بازیابی فلزات ارزشمند از گل قرمز (پسماند فرایند بایر)
• بازیابی فلزات ارزشمند از باتریهای لیتیم-یون مستعمل
• بازیابی مس از قراضه برنج به روش الکترولیز
• بازیابی نیکل از کاتالیست های نیکلی مستعمل
• سنتز سیلیکون کاربید از خاکستر پوسته برنج به کمک گرمایش ماکروویو
• بررسی رفتار جذب سطحی یون کادمیوم از محلول آبی توسط پوسته برنج فعال شده مکانیکی
در زمینه سنتز مواد پیشرفته
• سنتز نانوذرات نیکل اکسید با سطح ویژه بالا
• سنتز آلیاژ انتروپی بالای Al0.3CoCrFeNi تقویت شده با ذرات SiC
• سنتز ماده کاتدی LiMn2O4 از ترکیبات حاصل از بازگردانی باتری های مستعمل
• بررسی عوامل مؤثر بر شکلگیری ترکیبات بین فلزی تیتانیم-آلومینیم به کمک گرمایش مایکروویو
• بررسی امکانپذیری سنتز ترکیبهای بین فلزی تیتانیم-آلومینیوم توسط مایکروویو
• سنتز نیکل آلومیناید از طریق آلیاژسازی مکانیکی
•
تهیه کامپوزیت آلومیناید تیتانیم و کاربید تیتانیم به روش سنتز احتراقی و با انرژی مایکروویو
• تولید کامپوزیت TiAl/Al2O3 توسط سنتز احتراقی مخلوط پودری Al-TiO2 با گرمادهی مایکروویو
دستاوردها:
• دریافت 1 مورد گواهی
ثبت اختراع (Granted) از اداره ثبت اختراعات آمریکا (USPTO) و 4 مورد ثبت اختراع داخلی
• انتشار ده ها عنوان مقاله در نشریات ISI و نشریات علمی-پژوهشی
• هدایت 4 پروژه دکتری، 25 پروژه کارشناسی ارشد و 15 پروژه کارشناسی
• ارائه خدمات آزمایشگاهی برای درس آزمایشگاه فرایندهای متالورژی، مقطع کارشناسی ارشد، گرایش استخراج فلزات