بهينه‏ سازي و مطالعه سينتيكي فرآيند حل‏سازي در بازيابي گاليم از LED مستعمل

در اين پژوهش، بازيافت عنصر گاليم از ديودهاي نورافشان (LED) باطله به روش هيدرومتالورژي انجام شده است. مراحل مختلف اين فرايند شامل جداسازي تراشه از لامپ LED، اكسيداسيون تراشه ها و حل سازي در محيط هيدروكلريك اسيد است. از آنجا كه گاليم در تراشه لامپ LED به شكل فاز نيتريدي تقريباً نامحلول حضور دارد، تراشه بايد ابتدا از لامپ LED جدا شده و اكسيداسيون در راستاي تغيير فاز حاوي گاليم (نيتريدي به اكسيدي) انجام شود. پس از اين مراحل تراشه ها تحت عمليات حل سازي قرارگرفتند. در آزمايش هاي حل سازي، متغيرهاي مختلفي از جمله دماي حل سازي، زمان حل سازي و غلظت حلال هيدروكلريك اسيد مورد بررسي قرار گرفته و شرايط بهينه تعيين شده اند. طراحي آزمايش به روش سطح پاسخ انجام شد. پس از انجام آزمايش و آناليز محلول هاي نهايي، بهترين نتيجه متعلق به آزمايش انجام شده در غلظت 4 مولار هيدروكلريك اسيد، دماي ºC 93 و در زمان 2 ساعت و برابر با 91.4 % بازيابي گاليم بدست آمد. با توجه به تحليل آماري نتايج بدست آمده از آزمايش ها، دماي حل سازي به عنوان موثرترين متغير معرفي شد. در ادامه آزمايش هاي تكميلي به منظور تعيين مكانيزم و تحليل سينتيكي فرايند انجام شد. اين بررسي ها نشان داد كه در دماي ºC 50، واكنش شيميايي، كنترل كننده اين فرايند انحلال است. اين در حالي است كه با افزايش دما به 65 و ºC 80، مكانيزم فرآيند به كنترل شده از طريق نفوذ از فيلم سيال تغيير مي كند.