<span lang="FA">شبیه سازی و بررسی پارامتری استحصال گالیم از محلول بایر با استفاده از رزین تبادل یونی آمیدوکسیم در ستون بستر ثابت

در این پژوهش فرآیند جذب گالیم از محلول بایر خروجی واحد ترسیب کارخانه آلومینا جاجرم به­وسیله رزین آمیدوکسیم CH۱۰۰ در یک ستون بستر ثابت به کمک نرم افزار Aspen Adsorption V۱۴ شبیه سازی شد. شبیه سازی بر پایه مدل تعادلی لانگمویر و مدل انتقال جرم از نوع مقاومت تجمعی انجام گرفت، در این راستا اثر ارتفاع ستون (۶-۳ متر) و نرخ جریان (۱۱-۴ لیتر بر ثانیه) بر رفتار دینامیکی ستون بستر ثابت شامل زمان شکست، زمان اشباع، میزان جذب گالیم به ازای واحد جرم رزین و نرخ متوسط جذب گالیم بررسی شد. نتایج نشان داد افزایش ارتفاع ستون موجب بهبود قابل توجه زمان شکست، افزایش مدت زمان حضور محلول در بستر، و عملکرد بهتر ستون در جذب گالیم می شود. از سوی دیگر، افزایش نرخ جریان باعث کاهش زمان تماس و افت میزان جذب گالیم به ازای واحد جرم رزین شد، در حالی که نرخ متوسط جذب گالیم افزایش یافت. بر اساس نتایج، در محدوده مورد بررسی، ارتفاع ۶ متر و نرخ جریان ۷ لیتر بر ثانیه مناسب ترین شرایط عملیاتی را از نظر تعادل میان کارایی جذب وعملکرد فرایند فراهم کردند. در نهایت، دو رابطه تجربی برای پیش بینی میزان جذب گالیم به ازای واحد جرم رزین و نرخ متوسط جذب گالیم ارائه شد که با خطای کمتر از ۶ درصد، امکان تخمین عملکرد ستون را بدون نیاز به شبیه سازی فراهم می کنند. این مطالعه نشان می دهد به کارگیری رزین های آمیدوکسیمی همراه با شبیه سازی دینامیکی می تواند روشی کارآمد و قابل اتکا برای طراحی و تعیین شرایط عملیاتی مطلوب واحدهای صنعتی بازیابی گالیم باشد.

کلیدواژه ها:

استخراج گالیم ، محلول بایر ، رزین آمیدوکسیم ، تبادل یونی ، شبیه­سازی ستون بستر ثابت