فرايند استحصال الكتروليزي (الكترووينينگ) يكي از روش هاي اصلي در توليد فلزاتي همچون مس و روي است. در اين روش، فلز توليد شده در كاتد (آلومينيوم) جمع آوري شده و از ماده ديگري همانند سرب به عنوان آند استفاده مي شود. يك آند خوب آندي است كه قابليت عبور دانسيته جريان بالا را داشته باشد و در محيط هاي مخرب، مقاومت به خوردگي و سايش مناسبي داشته باشد. براي انتخاب يك ماده مناسب براي آند، داشتن رسانايي الكتريكي، وجود خواص الكتروكاتاليستي و پايداري ضروري است. خواص الكتروكاتاليستي، تضمين كننده بازده توليد و پايداري، ويژگي مهمي در افزايش مقاومت به تغيير شكل و خوردگي آند و به دنبال آن كاهش آلودگي محصول، مصرف انرژي، مواد و تجهيزات و همچنين كاهش نياز به تعميرات دوره اي است. جهت تهيه ورق¬هاي سربي لازم براي ساخت آند¬ها، از شمش سرب استفاده شده است. براي ساخت آندها، ابتدا لقمه هاي سرب آماده شده به ضخامت 6 ميليمتر، به صورت ورقهايي به طول 100ميليمتر و پهناي 50 ميليمتر بريده شدند. سطح ورق¬ها توسط فرايند¬هاي چربي زدايي (حمام استون)، برس زني (برس سيمي گردان) و شستشو ( اسپري استون) آماده سازي گرديدند. در ابتدا ورق سربي كه در بين آنها پودر نقره با درصد وزني 5/0 اسپري شده است، با كاهش ضخامت 50%، تحت فرايند نورد قرار گرفت. سپس قطعه بدست آمده توسط گيوتين به دو قسمت مساوي تقسيم شد به گونه اي كه به اندازه قطعه اوليه برسد. دو سطح داخلي ورقهاي بدست آمده مجددا آماده سازي گرديد. به منظور جلوگيري از حركت ورق ها روي هم در هنگام نورد چهار گوشه دو ورق سوراخ شد و توسط سيم سربي به هم متصل شد و در آخر دو ورق با كاهش ضخامت معين نورد شد. اين فرايند عينا تا 10 مرحله تكرار شد. به علت پايين بودن چقرمگي سرب و همچنين حساس بودن سطح سرب به اكسيداسيون، در حين نورد از روانكار استفاده نشده است. نتايج حاصل آزمون كشش نشان مي¬دهد كه در آند سربي توليد شده به روش ARB پس از 10 سيكل كاري استحكام تسليم بيش از 5/2 برابر شده، استحكام كششي در حدود50% افزايش يافته¬اند و كرنش ايجاد شده به كمتر از 3/1 كاهش يافته¬است. با اعمال فرايند توليد ARB بر روي ورق هاي سربي سختي سطح آند¬هاي توليدي افزايش مي¬يابد. به گونه¬اي كه با افزايش تعداد سيكل سختي افزايش مي يابد. سختي سطح آند سربي-كامپوزيتي توليد شده پس از 10 سيكل كاري حدودا 3 برابر شده است. از آنجايي كه در فرايند استحصال فلزات، سرب نقش آندي دارد؛ تحت تنش برشي از جانب الكتروليت و وزن خود قرار مي گيرد. در نتيجه استحكام برشي يكي از پارامترهاي تعيين كننده در خواص آند¬ها مي باشد. استحكام برشي آند سربي-كامپوزيتي حاوي نقره تحت فرايند 7/1 نسبت به سرب ريخته¬گي بهبود يافته است. بر اساس نتايج آزمون ولتامتري سيكلي ، اورولتاژ آزاد سازي اكسيژن به مقدار 120 ميلي ولت در نمونه توليدي كمتر از نمونه سرب ريختگي است. نتايج آزمون الكتروينيگ نشان مي دهد ولتاژ سل به مقدار 37 ميلي ولت كمتر شده است؛ نرخ توليد 23/0 درصد رشد پيدا كرده است؛ 22/0 درصد بازده جريان بهبود يافته است و مصرف انرژي 5/1 درصد كاهش داشته است كه مي تواند نقش بسزايي در كاهش هزينه هاي توليد در استحصال فلزاتي مانند روي داشته باشد. كاهش تشكيل سولفات سرب مي¬تواند به كاهش اورولتاژ واكنش آزادسازي اكسيژن كمك كند. اين موضوع از نظر اقتصادي در توليد فلزات اهميت فراواني دارد. درمحصول حاصل فرايند پس از 10 سيكل كاهش توليد سولفات سرب بر روي آند مشاهده شده است. سرعت خوردگي در آند سربي-كامپوزيتي Pb-Ag پس از 10 سيكل، كاهش يافته¬است؛ اين به معني كاهش تبديل متناوب تركيبات سولفاتي و اكسيدي به همديگر و بهبود پايداري آندي و كاهش تخريب سطحي آند است. به علت بهبود خواص مكانيكي در آند سربي كامپوزيتي حاوي نقره توليد شده در اين روش، تخريب و تعويض آند ها در سلول ها نسبت به حالت مشابه در سلول هاي استحصال فلزات با استفاده از آند هاي رايج به تاخير مي افتد. لذا با وجود اين كه نقره يك فلز گرانقيمت است ولي در بلند مدت صرفه اقتصادي دارد و سبب كاهش هزينه هاي توليدي در زمينه مصرف آند مي شود.

جهت تهيه ورق¬هاي سربي لازم براي ساخت آند¬ها، از شمش سرب استفاده شده است. براي ساخت آندها، ابتدا لقمه هاي سرب آماده شده به ضخامت 6 ميليمتر، به صورت ورقهايي به طول 100ميليمتر و پهناي 50 ميليمتر بريده شدند. سطح ورق¬ها توسط فرايند¬هاي چربي زدايي (حمام استون)، برس زني (برس سيمي گردان) و شستشو ( اسپري استون) آماده سازي گرديدند. در ابتدا ورق سربي كه در بين آنها پودر اكسيد منگنز با درصد وزني 5/0 اسپري شده است، با كاهش ضخامت 50%، تحت فرايند نورد قرار گرفت. سپس قطعه بدست آمده توسط گيوتين به دو قسمت مساوي تقسيم شد به گونه اي كه به اندازه قطعه اوليه برسد. دو سطح داخلي ورقهاي بدست آمده مجددا آماده سازي گرديد. به منظور جلوگيري از حركت ورق ها روي هم در هنگام نورد چهار گوشه دو ورق سوراخ شد و توسط سيم سربي به هم متصل شد و در آخر دو ورق با كاهش ضخامت معين نورد شد. اين فرايند عينا تا 10 مرحله تكرار شد. به علت پايين بودن چقرمگي سرب و همچنين حساس بودن سطح سرب به اكسيداسيون، در حين نورد از روانكار استفاده نشده است.

اختراع حاضر به منظور توليد محلولي غير كلريدي باعيار بالاي طلا و عاري از ناخالصي هاي فلزي است. الكترووينيگ مستقيم طلا از محلول ليچينگ كلريدي علاوه بر غلظت بسيار پايين آن مشكلاتي را به علت خوردگي بالاي كلر در محيطهاي فلزي ايجاد مي كند. همچنين ساير روشهاي توليد فلز طلا همچون رسوب دهي به دليل رسوب همزمان ساير فلزات به همراه طلا، خلوص محصول نهايي را كاهش مي يابد. براي رفع اين مشكل در اين اختراع از روش استخراج حلالي استفاده شده است. از مزيتهاي اصلي روش استخراج حلالي تغليظ محلول حاوي طلا جهت الكترووينيگ و توليد طلاي فلزي با خلوص بالا مي باشد. همچنين جداسازي طلا از فلزات گرانبهايي نظير پلاتين و پالاديوم باعث رسوب دهي اين فلزات به عنوان يك محصول جانبي از فرآيند مي باشد. در اين اختراع مراحل زير جهت توليد محلول پرعيار طلا اجرا شده است: ليچينگ اسيدي(كلريدي) ماده معدني به كمك يك اكسيدكننده مناسب؛ استخراج متقابل طلا(1 تا 10 مرحله)؛ ارسال فاز آبي(رافينيت) به واحد رسوب دهي براي رسوب دادن فلزات گرانبها؛ شستشوي فاز آلي جهت حذف ناخالصي ها(1تا 5 مرحله)؛ تهي سازي(Stripping) طلا (1تا 5 مرحله)؛ الكترووينينگ و احيا طلا؛

در روش احياء الكتريكي فلزات نيكل و كبالت به دليل آزاد شدن يون هيدروژن در آند غلظت اين يون در محلول افزايش مي يابد بنابراين در طي فرآيند احياء با بالا رفتن غلظت اين يون و در نتيجه كم شدن مقدار PH امكان احياء هيدروژن در كاتد فراهم شده و در نتيجه راندمان احياء كاتدي به شدت كاهش مي يابد. بنابراين پيدا كردن راه حلي كه با استفاده از آن بتوان از بروز اين مشكل جلوگيري كرد مي تواند از ارزش بالائي برخوردار باشد. در اين اختراع با ارائه در راه حل عملي متفاوت روشي براي كاهش غلظت يون هيدروژن ارائه مي گردد. از اين اختراع به صورت گسترده مي توان در احياء الكتريكي فلزات نيكل، كبالت، منگنز، كرم و تمامي فلزات ديگر استفاده كرد.

خلاصه: اسپينل فريت كبالت CoFe2O4 يك ماده با ساختاري پيچيده است كه كاربردهاي زيادي در علم مواد در بخش مواد مغناطيسي ، كاتاليست ها و باتري هاي ليتيومي و غيره دارد . از آنجايي كه بسياري از خواص مواد با ساختار اسپينل به ابعاد ذرات و مورفولوژي آن وابسته است، بنابراين محقيين در تلاش به منظور يافتن روش هاي مناسب جهت كنترل سايز و مورفولوژي مي باشند. علم و فناوري نانو با در اختيار قرار د ادن ابزاري مناسب جهت پيش بيني و يا ايجاد نانو ذرات و نانو ساختارهاي مختلف ، مي تواند امكانات جديدي را فراهم آورد. دانش اخير به ويژه در مواردي نظير كاتاليست ها كه خواص محصول به شدت وابسته به سطح آنهاست، نقش اساسي ايفا مي كند. روش ميكروامولسيون روشي مناسب جهت تهيه و پايدار سازي نانو ذرات بوده و جهت توليد مواد نانو سايز با توزيع باريكي از اندازه ذرات و خلوص بالا و كنترل دقيق بر مورفولوژي مي باشد. با استفاده از روش ميكروامولسيون براي اولين بار، نانو ذرات اسپينل CoFe2O4 در سيستم Aq.Soln./TX-100/1-Butanol/Cyclohexan سنتز گرديد. استفاده از مقادير كم سورفكتانت نيز از ويژگي هاي بارز اين طرح محسوب مي شود. نتيجه پراش اشعه ايكس توليد تك فاز اسپينل فريت كبالت را تاييد مي كند . تصوير SEM نمونه نيز نشان مي دهد كه توزيع باريكي از ذرات در ابعاد 2 نانومتر بدست آمده است.