فصل اول: گالیم ۱-۱- مقدمه.. 4 ۱-۲- خواص فیزیکی و شیمیایی.. 4 ۱-۳- منابع گالیم.. 6 ۱-۴- اقتصاد گالیم.. 8 ۱-۵- روش­های تولید گالیم.. 11 ۱-۵-۱- استخراج گالیم از فرایند بایر.. 11 ۱-۵-۱-۱- ترسیب جزء به جزء.. 12 ۱-۵-۱-۲- روش الكترولیز.. 14 ۱-۵-۱-۳- فرایند سمنتاسیون.. 16 ۱-۵-۱-۴- فرایندهای استخراج با حلال.. 17 فصل دوم: مبانی استخراج با حلال گالیم ۲-۱- مقدمه.. 20 ۲-۲- فرآیند استخراج.. 20 ۲-۳- فرآیند استریپ.. 22 ۲-۴- استخراج با حلال گالیم.. 25 ۲-۴-۱- سیستم هیدروکسید.. 26 ۲-۴-۱-۱- مشتقات هیدروكسی كوینولین.. 26 ۲-۴-۱-۱-۱-  تاثیر سطح سازها.. 30 ۲-۴-۲- سیستم­های کلریدی.. 34 ۲-۴-۲-۱- اترها.. 34 ۲-۴-۲-۲- ترکیبات ارگانوفسفر (تری بوتیل فسفات (TBP)، تری اکتیل فسفین اکسید (TOPO)).. 35 ۲-۴-۲-۳- دی دو اتیل فسفریک اسید، ۲ اتیل هگزیل، ۲ اتیل هگزیل فسفریک اسید.. 37 ۲-۴-۲-۴- اکتیل فنیل اسید فسفات (OPAP).. 38 ۲-۴-۲-۵- الكیل آمین­ها و نمك­های آمونیوم.. 39 ۲-۴-۲-۶- اسیدهای كربوكسیلیك.. 41 فصل سوم: مبانی میکروامولسیون ۳-۱- مقدمه.. 44 ۳-۲- تشکیل میکروامولسیون­ها.. 47 ۳-۳- میسل و میسل معکوس.. 47 ۳-۴- غلظت میسلی بحرانی.. 49 ۳-۵- تقسیم بندی وینسور.. 50 ۳-۶- تعادل هیدروفیلیک-لیپوفیلیک.. 53 ۳-۷- دمای وارونگی فاز.. 55 ۳-۸- رفتار فازی.. 56 ۳-۹- سطح سازها و کمک سطح سازها.. 57 ۳-۱۰- میکروامولسیون­های آب در روغن (W/O).. 58 ۳-۱۱- میکروامولسیون­های روغن در آب (O/W).. 59 ۳-۱۲- میکروامولسیون­های دو پیوسته.. 60 ۳-۱۳- مکانیسم استخراج با میکروامولسیون­ها.. 61 ۳-۱۳-۱- استخراج میکروامولسیون با واکنش شیمیایی: استخراج یون فلزی   62 ۳-۱۴- سینتیک استخراج با سیستم میسلی.. 65 ۳-۱۵- استفاده از میکروامولسیون­ها در بازیابی فلزات.. 66 ۳-۱۵-۱- استخراج گالیم توسط میکروامولسیون.. 71 فصل چهارم: کارخانه­ی آلومینا جاجرم ۴-۱- مقدمه.. 76 ۴-۲- شرح فرآیند.. 77 فصل پنجم: مواد، تجهیزات و روش­ها ۵-۱- مقدمه.. 86 ۵-۲- محلول آلومینات سدیم.. 86 ۵-۳- مواد شیمیایی.. 86 ۵-۴- تجهیزات.. 87 ۵-۵- روش انجام آزمایش­ها.. 88 ۵-۵-۱- رسم دیاگرام سه فازی.. 88 ۵-۵-۲- استخراج حلالی گالیم.. 89 ۵-۵-۳- روش آنالیز.. 89 ۵-۶- روش محاسبات.. 90 فصل ششم: نتایج و بحث ۶-۱- مشخصات محلول آلومینا.. 94 ۶-۲- رسم دیاگرام سه فازی.. 94 ۶-۳- آزمایش­های اولیه­ی استخراج.. 100 ۶-۴- آزمایش­های استخراج با بوتانل.. 105 ۶-۴-۱- بوتانول با نسبت ۲=  C/S. 105 ۶-۴-۱-۱- تاثیر درصد وزنی C/S بر روی استخراج.. 107 ۶-۴-۱-۲- تاثیر درصد وزنی OF بر روی استخراج.. 108 ۶-۴-۱-۳- مدل سازی استخراج گالیم و آلومینیوم با کمک سطح ساز بوتانل در ۲ = C/S. 110 ۶-۴-۱-۴- رسم منحنی­های هم تراز برای استخراج گالیم و آلومینیم   111 ۶-۴-۱-۵- بررسی فاکتور جدایش گالیم و آلومینیوم.. 113 ۶-۴-۲- بوتانول با نسبت ۴ = C/S. 115 ۶-۴-۲-۱- تاثیر درصد وزنی C/S بر روی استخراج.. 117 ۶-۴-۲-۲- تاثیر درصد وزنی OF بر روی استخراج.. 118 ۶-۴-۲-۳- مدل سازی استخراج گالیم و آلومینیوم با کمک سطح ساز بوتانل در ۴ = C/S. 120 ۶-۴-۲-۴- رسم منحنی­های هم تراز برای گالیم و آلومینیم.. 121 ۶-۴-۲-۵- بررسی فاکتور جدایش گالیم و آلومینیوم.. 122 ۶-۵- آزمایش­های استخراج با دکانول، نسبت ۲ = C/S. 124 ۶-۵-۱- تاثیر درصد وزنی C/S بر روی استخراج.. 126 ۶-۵-۲- تاثیر درصد وزنی OF بر روی استخراج.. 127 ۶-۵-۳- مدل سازی استخراج گالیم و آلومینیوم با کمک سطح ساز دکانول در ۲ = C/S. 128 ۶-۵-۴- رسم منحنی­های هم تراز برای گالیم و آلومینیوم.. 129 ۶-۵-۵- بررسی فاکتور جدایش گالیم و آلومینیوم.. 131 ۶-۶- بررسی رگرسیون و پارامترهای مرتبط.. 134 ۶-۶-۱- بررسی ضرایب مدل­های بدست آمده توسط رگرسیون.. 135 ۶-۷- فرایند اسکراب و استریپ.. 135 ۶-۸- مقایسه­ی نتایج حاصل از سیستم میکروامولسیون با استخراج حلالی مرسوم   136 فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات ۷-۱- نتیجه گیری.. 142 ۷-۲- پیشنهادات.. 143 مراجع.. 145                       فهرست جدول­ها جدول ۱-۱: كشورها و شركت­های تولید كننده­ی گالیم.. 10 جدول ۳-۱: طبقه بندی کاربرد سطح ساز توسط استفاده از عدد HLB سطح ساز   54 جدول ۳-۲: عدد HLB برای گروه­های شیمیایی مختلف.. 55 جدول ۳-۳: مطالعات انجام شده بر روی استخراج فلزات توسط سیستم میکروامولسیون   73 جدول ۵-۱: مشخصات مواد شیمیایی استفاده شده در تحقیق.. 87 جدول ۵-۲: مشخصات تجهیزات مورد استفاده در تحقیق.. 87 جدول ۶-۱: آنالیز شیمیایی محلول آلومینات سدیم جاجرم.. 94 جدول ۶-۲: مشخصات نقاط آزمایش شده برای رسم دیاگرام سه فازی با بوتانل و نسبت ۲ = C/S. 95 جدول ۶-۳: مشخصات نقاط آزمایش شده برای رسم دیاگرام سه فازی با دکانول و نسبت ۴ = C/S. 96 جدول ۶-۴: مشخصات نقاط آزمایش شده برای رسم دیاگرام سه فازی با دکانول و نسبت ۲ = C/S. 96 جدول ۶-۵: ترکیب نقاط انتخاب شده روی دیاگرام سه فازی.. 101 جدول ۶-۶: ترکیب نقاط انتخاب شده و درصد استخراج گالیم و آلومینیوم   106 جدول ۶-۷: آزمون انحراف مدل رگرسیونی برای استخراج گالیم و آلومینیوم   111 جدول ۶- ۸: داده­های فاکتور جدایش برای سیستم حاوی بوتانول، با نسبت ۲ = C/S  114 جدول ۶-۹: ترکیب نقاط انتخاب شده و درصد استخراج گالیم و آلومینیوم   116 جدول ۶-۱۰: آزمون انحراف مدل رگرسیونی برای درصد استخراج گالیم و آلومینیوم   120 جدول ۶-۱۱: داده­های فاکتور جدایش برای سیستم حاوی بوتانول، با نسبت ۲ = C/S  123 جدول ۶-۱۲: ترکیب نقاط انتخاب شده و درصد استخراج گالیم و آلومینیوم   124 جدول ۶-۱۳: آزمون انحراف مدل رگرسیونی برای درصد استخراج گالیم و آلومینیوم   129 جدول ۶-۱۴: داده­های فاکتور جدایش برای سیستم حاوی دکانول، با نسبت ۲ = C/S  132 جدول ۶-۱۵: مقادیر ضریب همبستگی برای روش­های مختلف رگرسیون   135 جدول ۶-۱۶: ضرایب مدل­های بدست آمده برای گالیم.. 135 جدول ۶-۱۷: غلظت گالیم و آلومینیوم در فاز آبی و آلی قبل و بعد از استخراج   138 جدول ۶-۱۸: غلظت گالیم و آلومینیوم در فاز آبی و آلی قبل و بعد از اسکراب   138 جدول ۶-۱۹: غلظت گالیم و آلومینیوم در فاز آبی و آلی قبل و بعد از استریپ   138                           فهرست شکل­ها شكل ۱-۱: فرآیند ترسیب بیجا برای بازیابی گالیم از محلول حاصل از فرآیند بایر.. 14 شكل۱-۲: فرآیند الكترولیز برای بازیابی گالیم از مایعات فرآیند بایر   16 شکل ۲-۱: طرح شماتیک از آزمایش استخراج با حلال.. 21 شکل ۲-۲: دیاگرام مک کیب – تیل.. 23 شکل ۲-۳: فرمول عمومی هیدروکسی کوینولین جانشین شده.. 26 شکل ۲-۴: ساختار اجزاء اصلی تشکیل دهنده­ی ۱۰۰ kelex .. 27 شکل ۲-۵: ساختمان مونو و دی- اکتیل فنیل فسفریک اسید.. 39 شکل ۳-۱: دیاگرام سه فازی شماتیک از سیستم میکروامولسیون روغن-آب-سطح ساز   49 شکل ۳-۲: انواع میکروامولسیون­های وینسور.. 50 شکل ۳-۳: طبقه بندی وینسور و توالی فاز میکروامولسیون­ها بر اساس دما یا درجه­ی شوری به ترتیب برای سطح سازهای غیر یونی و یونی.. 51 شکل ۳-۴: دیاگرام سه فازی انواع مختلف سیستم­های میکروامولسیون که توسط وینسور طبقه بندی شده­اند.. 52 شکل ۳-۵: دیاگرام سه فازی که ناحیه­ی میکروامولسیون روغن در آب، L1 و ناحیه­ی میکروامولسیون آب در روغن، L2 را نشان می­دهد.. 57 شکل ۳-۶: میکروامولسیون آب در روغن.. 59 شکل ۳-۷: میکروامولسیون روغن در آب.. 60 شکل ۳-۸: موقعیت­های ممکن قابلیت حل شدن در یک میسل.. 62 شکل ۳-۹: دیاگرام سه فازی استخراج تنگستن و نقاط انتخاب شده بر روی آن   67 شکل ۳-۱۰: منحنی هم تراز استخراج تنگستن.. 68 شکل ۳-۱۱: منحنی هم تراز استریپینگ تنگستن.. 68 شکل ۴-۱: نمایی از واحد دریافت و خردایش سنگ بوکسیت.. 77 شکل ۴-۲: واحد انحلال لوله­ای.. 78 شکل ۴-۳: واحد تجزیه­ی محلول و ترسیب.. 79 شکل ۴-۴: واحد تکلیس هیدرات و تولید آلومینا.. 80 شکل ۴-۵: واحد ته نشینی گل قرمز.. 81 شکل ۴-۶: واحد تبخیر و تغلیظ و بازیابی سود سوز آور.. 82 شکل ۴-۷: فرایند تولید آلومینا از بوکسیت.. 83 شکل ۵-۱: محیط نرم افزار Origin Pro 8.6. 91 شکل ۵-۲: محیط نرم افزار IBM SPSS Statistice 22. 91 شکل ۶-۱: دیاگرام سه فازی مربوط به کمک سطح سازهای بوتانل و دکانول   97 شکل ۶-۲: دیاگرام سه فازی برای سیستم شامل آب/کروزین/SCO+الکل   98 شکل ۶-۳: تاثیر نسبت C/S بر روی منطقه­ی میکروامولسیون برای سیستم شامل آب/کروزین/SCO+بوتانول.. 99 شکل ۶-۴: دیاگرام سه فازی؛ سیستم I: شامل SCO/بوتانول/کروزین/محلول بایر؛ سیستم II: شامل Kelex-100/بوتانول/کروزین/محلول بایر.. 100 شکل ۶-۵: نقاط انتخاب شده روی دیاگرام سه فازی برای آزمایش­های اولیه   102 شکل ۶-۶: تغییرات استخراج نسبت به زمان برای نقطه­ی A از شکل ۶-۵   103 شکل ۶-۷: تغییرات استخراج نسبت به زمان برای نقطه­ی F از شکل ۶-۵   103 شکل ۶-۸: تغییرات استخراج گالیم و آلومینیوم بر حسب نوع کمک سطح ساز   104 شکل ۶-۹: مولکول بوتانول.. 105 شکل ۶-۱۰: مشخصات نقاط انتخاب شده بر روی دیاگرام سه فازی بوتانول با نسبت ۲ = C/S برای استخراج گالیم.. 106 شکل ۶-۱۱: تغییرات استخراج گالیم و آلومینیوم به صورت تابعی از درصد وزنی C/S در درصد وزنی فاز آبی ثابت.. 107 شکل ۶-۱۲: تغییرات استخراج گالیم و آلومینیوم نسبت به تغییرات درصد وزنی C/S، OF = 10%.. 108 شکل ۶-۱۳: تغییرات استخراج گالیم و آلومینیوم به صورت تابعی از درصد وزنی OF، AF = 20%.. 109 شکل ۶-۱۴: تغییرات استخراج گالیم و آلومینیوم به صورت تابعی از درصد وزنی OF، C/S = 20%.. 109 شکل ۶-۱۵: منحنی هم تراز استخراج گالیم برای سیستم حاوی بوتانول با نسبت ۲ = C/S. 112 شکل ۶-۱۶: منحنی هم تراز استخراج آلومینیوم برای سیستم حاوی بوتانول با نسبت ۲ = C/S. 112 شکل ۶-۱۷: منحنی هم تراز فاکتور جدایش گالیم و آلومینیوم برای سیستم حاوی بوتانول با نسبت ۲ = C/S. 115 شکل ۶-۱۸: مشخصات نقاط انتخاب شده بر روی دیاگرام سه فازی بوتانول با نسبت ۴ = C/S برای