RODYUM GERİ KAZANIMI
İÇERİK
GİRİŞ
RODYUM
Rodyum Tarihçesi
Rodyum Kaynakları
Rodyumun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Rodyumun Kullanım Alanları
Rodyum Kaplamalar
Rodyum Geri Kazanımı
Rodyum Geri Kazanımı İle İlgili Yapılan Bilimsel Çalışmalar
SONUÇ
GİRİŞ
Platin metaller kimyasal olarak platinle yakından ilişkilidir. Maden ocağından çıkartıldıklarında genellikle bu metalle bir arada bulunurlar.
Kolay oksitlenmediklerinden ve başka bir elementle birleşmediklerinden dolayı asil metal olarak nitelendirilirler.
PLATİN GRUBU METALLERİ
İRİDYUM
PLATİN
RUTENYUM OSMİYUM
PALADYUM
Rodyum Tarihçesi
Rodyum metali, İngiliz bilim adamı William Hyde Wollaston Güney Amerika’da bulunan ham platin cevheri içinde paladyum metalini bulmasından hemen sonra keşfedildi.
Kral suyu ile çözündürme
NaOH ile nötralizasyon
NHCI
4ile platini amonyum kloroplatinat halinde çöktürme
Cıva siyanür ile paladyum uzaklaştırılması
Rodyum klorür tuzları içeren parçacıklar hidrojen ile
indirgenerek rodyum metali eldesi
Rodyum Kaynakları
Rodyum doğada paladyum, gümüş, platin ve altın gibi platin metalleri ile birlikte düşük konsantrasyonlarda bulunmaktadır.
Rodyum elementinin başlıca kaynakları Güney Afrika’dadır.
Rodyum içeren cevherler
Rodyumun Fiziksel Özellikleri
RODYUM
Kaynama noktası:
3727 °C
Erime noktası:
1970 °C Atom
ağırlığı:
102.91 g/mol
Yoğunluk:
12.4 g.cm-3 (20°C’de) Atom
numarası:45
Rodyumun Kimyasal Özellikleri
Atmosferik şartlarda korozyona karşı son derece dayanıklıdır.
Nitrik asit ve kral suyu gibi asit karışımlarında çözünmez.
Yüksek asit konsantrasyonu ve yüksek sıcaklık koşullarında sülfürik asitte çözünebilir.
Atmosferik şartlarda okside olmaz ancak, ısıtıldığında Rh2O3 bileşiğini verir.
HBr ortamında çözünür.
Rodyumun Kullanım Alanları
Araçlarda katalitik konvertör yapımında
,Kuyumculukta dekorasyon amaçlı,
Elektronik malzemelerde,
Kimya endüstrisinde,-yüksek sıcaklıkları ölçebilen termokupl yapımında,organometalik bileşiklerin sentezinde-
Çeşitli endüstriyel uygulamada katalizör olarak kullanılmaktadır.
Rodyum Geri Kazanımı
Atık rodyum kaplama çözeltilerinden rodyum geri kazanımı:
Ülkemizde rodyum içeren en önemli atıklar rodyum kaplama banyoları kaynaklıdır. Kaplama özelliklerini kaybeden ve atık haline gelen banyolar çok yüksek bir ekonomik değere sahiptir.
Doğal rodyum kaynaklarının sınırlı olması
Platin grubu metaller içinde en pahalı metal olması
Rodyum Geri Kazanımı
Sementasyon (katılaşma), metallerin çözeltide bulunan herhangi bir metal iyonunun, kendisinden daha negatif oksidasyon potansiyeline sahip bir başka metali çözeltiye alma yolu ile redükleme işlemine denir.
Rodyumun çinko metali ile sementasyonu:
Sementasyon Yöntemi:
Rodyum Geri Kazanımı
Elektronik hurdalardan rodyum geri kazanımı:
Elektronik hurdalar temel bileşenlerin yanında az miktarda da olsa altın,
gümüş, platin, paladyum ve rodyum gibi soy metalleri de içermektedir. Bu
bakımdan bu metallerin, elektronik hurdaların geri kazanımı ekonomik
açıdan oldukça önem yaşımaktadır.
Rodyum Geri Kazanımı
Elektronik hurdalardan değerli metallerin geri kazanımı sırasında kullanılan değişik rafinasyon yöntemleri elektrokimyasal ağırlıklıdır.
Metaller selektif çözümlendirme, iyon değişimi ve solvent ekstraksiyon gibi hidrometalurjik işlemlerle zenginleştirilir.
Elektrokimyasal olarak sulu çözeltiden katotta direkt olarak redüklenir.
Pirometalurjik geri kazanım yöntemi
Pirometalurjik proses özellikle platin grubu metallerin konsantre edilmesini sağlayan bir mekanizmadır.
Platin grubu metaller metalik fazda toplanır
İstenmeyen malzemeler çoğu curuf fazında toplanır.
Organik malzemelerin giderilmesi için yakma, boyut küçültme, şarj hazırlama ve eritme işlemleri yapılır.
Son olarak platin grubu metal konsantrelerinin üretimi kademelerinden oluşur.
Elektrometalurjik geri kazanım yöntemi
Rodyumun Metal Buharı İle Geri Kazanım Prosesi
Hurdadan geri kazanım:
Rodyumun kimyasallara karşı inert oluşu geri kazanımını zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada da rodyumun asit içinde çözünürlüğünü arttırmak amaçlanmıştır.
Mg ve Ca gibi reaktif metallerin buharları 873 ve 1173 K sabit sıcaklık aralığında paslanmaz çelik bir tankta rodyum ile tepkimeye sokulmuştur.
Mg ve Ca sırasıyla 973 ve 1073 K sıcaklıklarında rodyum üzerinde tortu halinde birikmiştir.
Elde edilen bileşikleri çözme deneyleri 323-333 K’de 1 saat süre ile HCI ya da kral suyu kullanılarak yapılmıştır.
Mg metal buharı ile çözünen rodyum sementasyon ya da çöktürme yöntemleri ile geri kazanılmıştır.
Rodyumun Metal Buharı İle Geri Kazanım Prosesi
Reaktif metal kullanılarak gerçekleştirilen rodyum geri kazanım prosesi
Rodyumun Metal Buharı İle Geri Kazanım Prosesi
Metal buharı rodyum ile kompleks bileşikler oluşturmuştur ve bu bileşikler de rodyumun asit içindeki çözünürlük oranını artırmıştır.
Reaktif metal buhar formunda kullanılabildiğinden karışık halde bulunan hurdaya daha iyi etki ederek rodyumun geri kazanım oranını yükseltmiştir.
Sıcaklığı ve reaksiyon süresi kontrol edilerek uygulanan buharın miktarını da ayarlamak mümkün olmuştur.
HCI içinde sadece bileşiklerdeki reaktif metaller çözünürken Rh çözünmeden kalmıştır.
Kral suyunda R-Rh çözünme oranı oldukça yükselmiş ve Mg-Rh bileşiğinde kütlece %99, Ca-Rh bileşiğide ise %88 Rh çözünmüştür.
Geri kazanım:
Çöktürme Sementasyon
%86
Rodyum İçeren Durulama Suyundan Rodyum Geri Kazanımı: Zn Sementasyon
Bu çalışmada, rodyum geri kazanımında sementasyon yöntemi kullanılmıştır.
Bu yönteme sıcaklığın, zamanın, çinko miktarının ve çözelti pH’ının etkisi incelenmiştir.
Sementasyon:
Rodyum İçeren Durulama Suyundan Rodyum Geri Kazanımı: Zn Sementasyon
Zn miktarı etkisi:
Zn miktarı artıkça rodyum geri kazanımı(%) artmıştır. >60 mg olduğunda ise hemen hemen geri kazanım tamamlanmıştır.
pH etkisi
:Zn miktarı arttırkça çözeltinin pH’ı da artmış ve çinkonun çoğunluğu asit ile reaksiyona girerek harcanmıştır.
Rodyum İçeren Durulama Suyundan Rodyum Geri Kazanımı: Zn Sementasyon
Zaman etkisi:
Sıcaklık etkisi:
Sıcaklık artışı rodyum kompleks bileşiğinin yapısını zayıflatarak sementasyon verimini arttırmıştır.
