تحلیل فنی و ارزیابی بازده سامانه چندمرحله ای حذف بخار جیوه از گازهای خروجی کارگاه های ذوب طلای ثانویه

انتشار بخار جیوه عنصری (Hg⁰) از کارگاه های کوچک و متوسط بازیافت طلای ثانویه، یکی از چالش برانگیزترین منابع آلودگی در صنایع فلزی محسوب می شود. این پژوهش به طراحی، شبیه سازی و تحلیل فنی–اقتصادی یک سامانه فشرده و یکپارچه چندمرحله ای می پردازد که با ترکیب فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی، هدف دستیابی به راندمان حذف بالاتر از ۹۸٪ را دنبال می کند. سامانه پیشنهادی شامل چهار مرحله بهینه سازی شده است: ۱) پیش سرمایش و رقیق سازی گاز، ۲) فیلتراسیون ذرات توسط فیلتر سرامیکی، ۳) جذب شیمیایی بخار جیوه در بستر کربن فعال گوگردی (S-GAC) پالایش نهایی توسط جاذب نانوساختار فلزی-آلی عامل دارشده با تیول (UiO-۶۶-SH). نتایج شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و تحلیل سینتیک جذب، عملکرد هماهنگ مراحل فوق و پایداری فرآیند را تایید می کند. شبیه سازی ها نشان داد راندمان تجمعی سیستم تحت شرایط بهینه به ۹۸.۷٪ می رسد. ارزیابی فنی نشان می دهد ترکیب جاذب های متداول و پیشرفته، می تواند محدودیت های فناوری های رایج را رفع نماید. ارزیابی اقتصادی اولیه نشان می دهد با توجه به جلوگیری از جرائم زیست محیطی و بازیافت طلا، دوره بازگشت سرمایه سامانه کمتر از ۵ سال است. این سامانه فشرده، فاقد پساب مایع است و راهکار مدیریت پسماند آن بر مبنای اقتصاد چرخشی طراحی شده است. این ویژگی ها، سامانه را با اصول کنوانسیون میناماتا هماهنگ می سازد.

کلیدواژه ها:

جیوه ، بازیافت طلای ثانویه ، جذب سطحی ، کربن فعال گوگردی ، دینامیک سیالات محاسباتی CFD