اختراع حاضر به منظور توليد فلز منگنز با خلوص 99/5٪ كانسنگ‌هاي كم عيار منگنز به روش پيرو-هيدرومتالورژيكي تدوين شده است. فرايند توليد منگنز از كانسنگ حاوي پيرولوزيت طي 7 مرحله انجام پذيرفت و به اثبات رسيد. اين 7 مرحله عبارتند از:1) شستشوي اسيدي 2) احياء با كك 3) ليچينگ اسيدي 4) خنثي سازي آهن 5) ترسيب ناخالصي‌ روي 6) الكتروليز محلول منگنز و توليد فلز منگنز 7) آناليز عنصري بر اساس استانداردهاي موجود. خاك مورد استفاده داراي عيار منگنز 8 الي 12 درصد مي‌باشد. در ابتدا جهت حذف ناخالصي‌هاي سديم و منيزيم از يك مرحله شستشوي اسيدي با اسيد سولفوريك رقيق استفاده مي‌شود كه طي آن درصد بالايي از منيزيم و سديم موجود در كانسنگ اوليه شسته مي‌شود. جامد بدست آمده از مرحله اول با كك احياء مي‌گردد كه طي آن منگنز 4 ظرفيتي به منگنز 2 ظرفيتي احياء مي‌گردد. جامد بدست آمده از مرحله قبل با استفاده از اسيد سولفوريك غليظ ليچينگ اسيدي مي‌گردد. هدف اين مرحله انحلال منگنز با راندمان بالا مي‌باشد. در اين مرحله علاوه بر منگنز ناخالصي‌هايي مانند روي و آهن نيز وارد محلول مي‌گردند كه هر كدام در مرحله‌اي جداگانه تصفيه مي‌گردند. جهت حذف آهن در محلول از شيرآهك و هوا استفاده مي‌گردد كه طي آن در pH برابر با 5 الي 6 آهن بصورت كامل حذف مي‌گردد و به كمتر از 1 ميلي گرم در ليتر مي‌رسد. در مرحله بعد عنصر روي تصفيه مي‌گردد. براي تصفيه ناخالصي روي از سولفيد آمونيوم استفاده مي‌گردد. با استفاده از سولفيد آمونيوم، روي موجود در محلول بصورت سولفيد روي ترسيب داده مي‌شود. فيلتريت بدست آمده از اين مرحله حاوي 25 الي 35 گرم بر ليتر منگنز مي‌باشد كه از وجود ناخالصي‌هاي آهن و روي عاري است. محلول اين مرحله وارد چرخه الكتروليز منگنز مي‌گردد. در اين مرحله سولفات آمونيوم به محلول اضافه مي‌گردد و وارد چرخه الكتروليز مي شود. سلول الكتروليز حاوي بخش هاي آنوليت و كاتوليت مي باشد و جريان ورودي و خروجي محلول به صورت متناوب با دبي 40 ميلي ليتر در دقيقه است. فرايند الكتروليز در حضور كاتد تيتانيم و آند سرب در ولتاژ 3 به انجام رسيد كه عيار فلز منگنز توليد شده در چرخه الكترووينينگ 99/5% مي‌باشد.

هدف اختراع حاضر توليد كاتد روي و كنسانتره سرب از فيلتر كيك ليچينگ كارخانه‌هاي روي مي‌باشد. مزيت روش اختراعي بازيابي همزمان فلزات مذكور با قيمت تمام شده بسيار پايين تر است. پسماندهاي كارخانه هاي روي حاوي 2-8 درصد روي و 1-4 درصد سرب مي‌باشد. در اين اختراع با استفاده از تكنولوژي استخراج حلالي به توليد كاتد روي با خلوص بالا 99/99 درصد و همچنين با استفاده از روش كلريدي-نمكي به توليد كنسانتره سرب با خلوص 55 درصد پرداخته شده است. بازيابي فلزات سرب و روي با راندمانهاي به ترتيب حدود 70 تا 90 درصد و 80 تا 95 درصد انجام مي پذيرد. در اين اختراع كنسانتره‌ سرب توليدي در توليد شمش سرب براحتي مي‌توانند در صنعت سرب و روي استفاده شود

روش مناسب و مطمئن و تكرار پذيري براي استفاده از منابع معدني روي حاوي فلوئور در مقياس صنعتي در اين اختراع ارائه شده است. اين روش تا كنون در مقياس صنعتي در كشور و همچنين خارج از كشور گزارش و يا مشاهده نشده است. از آنجايي كه يون فلوئور در صورت عبور از مراحل مختلف و ورود به مرحله الكتروليز باعث خسارات جبران ناپذيري مي‌شود، استفاده از اين روش راحت، اطمينان زيادي را بابت كاهش اين يون به مقادير بسيار كم براي كابر اين روش ايجاد مي¬كند. زياد بودن يون فلوئور با ايجاد خوردگي در سطح كاتد آلومينيم باعث اتصال قوي فلز روي به سطح كاتد شده و باعث جدا شدن بسيار سخت ورق روي از كاتد آلومينيمي مي‌شود در برخي موارد خوردگي به حدي زياد مي¬شود كه كاتد آلمينيومي از بخشي جدا شده و داخل سل الكتروليز مي¬افتد. فرايند ارائه شده فلوئور زدايي با استفاده از تجهيزات بسيار ارزان قيمت و كم قابل انجام است. اين فرايند قابليت استفاده در بخش¬هاي مختلف فرايند توليد روي مانند فيلتريت¬هاي مراحل مختلف و پالپ¬هاي مراحل مختلف را دارد. استفاده از اسيد فسفريك و سولفات آلومينيم در توالي خاص و همچنين ايجاد دماي مناسب براي اين منظور و انتخاب مرحله فلوئور زدايي مناسب، از بخش¬هاي مهم اين فرايند طراحي شده مي¬باشند. در اين روش مقدار فلوئور از مقادير 150 پي¬پي¬ام به 2 پي¬پي-ام كاهش مي¬يابد و مقدار روي باقي مانده در فيلتر كيك ايجاد شده نيز با استفاده از شستشوي مجدد مي¬تواند تا كمتر از 5/2 نيز برسد. فرايند مذكور در مقياس صنعتي به صورت موفقيت آميزي استفاده شده است. با توجه به مقادير بسيار عظيم مواد معدني حاوي روي و فلوئور، اين روش اميدواركننده مي¬تواند راهگشاي كاربرد بهينه از منابع مذكور باشد كه در نهايت موجب ايجاد اشتغال و ارزش افزوده خواهد شد. يكي از مزيت‌هاي اين پروژه استفاده از منابع جديد براي توليد شمش روي است كه باعث افزايش توليد و در ادامه افزايش اشتغال مي‌باشد. همچنين از ديگر مزيت‌هاي اين اختراع نياز به تغييرات بسيار جزئي در فرآيند توليد شمش روي است.

به وسيله دستگاه ارائه شده كنوني اندازه گيري سطح انرژي كوازي نيمه رساناها كه در PH مشخص برابر سطح رسانش نيمه رساناها مي باشد به خوبي تسهيل شده است و در كمترين زمان ممكن مي توان با اطلاعات مفبد با استفاده از تجهيزات و مواد ارزان دست يافت. اندازه گيري سطوح انرژي نيمه رساناها با چند روش قابل انجام است كه نياز به دستگاه هاي بسيار گران قيمت و روشهاي پيچيده داشته و تكرار پذيري آنها نيز با خطا همراه مي باشد. در روش كنوني از ترفند تغيير سطح فرمي نيمه رسانا با استفاده از تغيير PH محيط استفاده شده است. سطح فرمي نيمه رسانا با تغيير PH و با تابش نور به سطح اكسايش - كاهشي گونه موجود در محيط مي رسد. با استفاده از PH اين نقطه و نيز يك سري معادلات سطح انرژي كوازي فرمي در نيمه رسانا بدست آيد. اين روش نسبت به ديگر روشها بسيار آسان است. بحث نيمه رساناها به ويژه در حوزه نانو تكنولوژي در جهان بسيار حائز اهميت است به طوري كه در ده ساله اخير به صورت باور نكردني شاهد رشد بسيار زياد در اين زمينه از علم بوده ايم. از چندين سال قبل توجه به اين مووع در كشور جمهوري اسلامي ايران افزايش يافته و شاهد افزايش گروه هاي تحقيقاتي فعال در اين زمينه مي باشيم. با توجه به اين كه سطح رسانش در نيمه رساناها يك خاصيت مهم براي مطالعه آنهاست. با استفاده از دستگاه ساخته شده كنوني مي توان كمك شايان توجهي در زمينه تحقيقات كشور به عمل آورد. و نياز گروه هاي تحقيقاتي كشور را در استفاده از دستگاه هاي كشورهاي ديگر مرتفع نمود.