تلگرام

اطلاعیه فروشگاه

بازدید کننده گرامی: در این فروشگاه کلیه اسناد علمی و پژوهشی از قبیل: مقاله، کتاب، تحقیق، و غیره با قیمت مناسب در اختیار شما قرار می گیرد. امیدواریم فایل هایی که در این فروشگاه عرضه می شود کمک شایانی به دانشجویان و بازدیدکنندگان در جهت به دست آوردن اطلاعات علمی صحیح و آسان در هر زمینه از مطالب مختلف کرده باشد. با عضویت در کانال تلگرام ما از زمان قرارگیری فایل های جدید در این فروشگاه به صورت 24 ساعته مطلع شوید

دانلود تحقیق بازيابي اكسيدهاي عناصر نادر خاكي از يك محصول فرعي اسيد فسفريك

دانلود تحقیق بازيابي اكسيدهاي عناصر نادر خاكي از يك محصول فرعي اسيد فسفريك

چكيده :

در اين مقاله فرآيند Solvem-extraction براي بازيابي دي اكسيد سديم بادرجه خلوص باسما و همچنن بازيابي اكسيد عناصر نادرخاكي سنگين غليظ شده ، از اكسيدهاي عناصر نادرخاكي كه بصورت مخلوط باهم وجود دارند، توضيح داده شده است انحلال اكسيدهاي موجود بصورت مخلوط در فرآيند پرعيار سازي بوسيله اسيد نيتريك باتهيه محلولي كه شامل 95% سديم كه به صورت سديم (IV ) مي باشد ، صورت مي گيرد كه بعد از رقيق سازي بوسيله آب مي تواند استخراج شود . در شرايط انجام آزمايش با جريان پيوسته 4 مرحله استخراج بكسار بوده شد . در اين آزمايش 4 مرحله اي از اسيد نيتريك (3M ) استفاده شد . استريپنيك فاز آلي كه همراه با احياء سديم( IV ) بود با رقيق سازي توسط پراكسيد هيدروژن در دو مرحله انجام گرفت .

كه در اين حالت محلولي شامل log/L سديم (III ) بوجود آمد . در اين مرحله اسيد اكساليك براي رسوب محلول هاي آبي اضافه شد . فرآيند بوسيله آهكي كردن اكسالات رسوب شده دنبال شد و در انتها دي اكسيد سديم بادرجه خلوص 98/99% با انحراف 5% بدست آمد.

استخراج با استفاده از جريان متقابل وبصورت پيوسته براي بازيابي سديم در 6 مرحله بايك محلولي شامل 5% حجمي از اسيد دي فسفريك (2- اتيل هكسي ) در shellsol AB با نسبت حجم فاز آلي به آبي 2 : 3 انجام شد . سپس فرآيند استريپتيك در 4 مرحله با استفاده از اسيدنيتريك M 3/1 در يك نسبت حجمي فاز آل به آبي 1 : 10 انجام شد . كه يك محلول آبي كه شامل g/L 8 g/L , yttrium  6 dysprosium  بود بدست آمد. در مجموع با مقدار كمتر از عناصر نادرخاكي سنگين تر ، بازيابي از محلول هاي استريب شده براي yttrium –erbium 99% - 98 . براين dysprosium 75% - 50 و براي holmium  75 % - 65 بود.

عناصر نادرخاكي متوسط اصلي ( samarium , europium , gadolinium ) موجود در محلول آبي استريپ شده كه از دست داده شدند حدود 3 % - 1 بود. عمليات رسوب و Calcination :اكسالمات اكسيدهاي عناصر نادرخاكي سنگين شامل yttrium ( ) dysprosium (  Holmium  و erbium  و مقدار كمتري از عناصر نادر خاكي ديگر (مقدار فضايي اكسيد عناصر نادر خاكي شامل  بدست آمد.

2) روش هاي آزمايش:

1-2- انحلال اكسيد عناصر نادر خاكي مخلوط

محلولي از عناصر نادر خاكي به عنوان خوراك براي آزمايش در مقياس Mini-plant توسط اضافه كردن اسيد نيتريك  به اكسيدهايي كه بصورت مخلوط با يكديگر بودند.  در يك در يك L pyres5 كه توسط روش مغناطيسي تا  همراه با همزدن گرما داده شد. در اين دما يك واكنش گرمازا انجام شد و گرما دادن و همزدن بصورت ناپيوسته انجام شد. دما تا  افزايش يافت و مقداري اكسيژن در داخل محلول منتشر شد. بعد گرما دا ن دوباره آغاز شد تا اينكه محلول شفاف تشكيل شد. فرآيند به مدت 20 تا 45 دقيقه بطور كامل انجام شد كه وابسته به تاريخچه قبلي اكسيدهاي مخلوط مي باشد. سپس به محلول اجازه داده شد تا سرد شود و سپس با استفاده از آب مقطر. به حجم  رقيق شد. و سپس يك محلولي كه شامل  از اكسيدهاي عناصر نادر خاكي و مقدار فضايي نيترات  بدست آمد. براي آزمايش در مقياس  محلولي به عنوان خوراك تهيه شد توسط اضافه كردن اسيد نيتريك  همراه با گرما دادن براي رسيدن به دماي  در يك راكتتور شيشه اي به حجم 20 ليتر بدون گرما دادن و همزدن دوباره ،‌ با اضافه كردن  اكسيدهاي مخلوط تهيه شد سپس به مخلوط اجازه انجام دادن واكنش به مدت 60-30 دقيقه داده شد و سپس توسط آب ، به حجم  رقيق شد. در بعضي از سيستم هاي بسته آماده سازي در ظرف هاي فولادي ضد زنگ  انجام مي شود كه در اين حالت مقدار بيشتري از اسيد نيتريك  و اكسيدهاي مخلوط  و تحت شرايط مشابه دفعات قبل استفاده مي شود.


2-2- مطالعه Solvent  extraction

extraction و stripping پارامترهايي بودند كه بر روي آنها مطالعه شد با استفاده از حجم هاي مناسب از فازهاي آلي و آبي و استفاده از همزن مغناطيسي در يك ظرف شيشه اي عايق در برابر گرما كه در دماي  نگهداري مي شد. پايداري سديم (IV) در حضور رقيق كننده هاي مختلف در دستگاههاي مشابه مورد آزمايش قرار گرفت . آزمايشات در سيستم بسته با استفاده از روش جريان متقابل در فرآيند Solvent-extrac كه از همزن دستي استفاده مي شد و عمل جدايش با استفاده از قيف هايي به اندازه مناسب انجام مي شد. عناصر نادر خاكي موجود در فازهاي آبي مشخص شد و در قسمت 3-2 توضيح داده شد.

آزمايش هاي Solvetn-extraction در مقياس mini-plana در دستگاه هايي كه قبلاً توضيح داده شد انجام شد.

در انجام آزمايش هاي Solvent – extraction در مقياس pilot-plant از mixer –settler هاي polypropylene استفاده شد. هر mixer حجمي حدود L 5/0 و هر settler حجمي حدودي L2 داشت. عامل هاي solvent-extraction بكار برده شده تري –n- بوتيل فسفات و دي (2- اتيل هكسيل ) فسفريك اسيد بودند كه توسط شركت baihaehi chemiced Industry تهيه شده بود. همچنين از رقيق كننده هاي گوناگوني كه توسط شركت هاي Exxon و shen و sasol تهيه شده بود استفاده شد.


3-2- بازيابي دي اكسيد سديم و اكسيد عناصر نادر خاكي سنگين

دي اكسيد سديم و اكسيد عناصر نادر خاكي سنگين توليد شده از محلول هاي آبي ترسيب شده به ترتيب با اضافه كردن اسيد ؟؟ و كلسيناسيون اكساعات هاي رسوب شده بازيابي شدند.

3- نتايج و بحث

1-3- انحلال اكسيد عناصر نادر خاكي مخلوط با هم

آزمايشات مقدماتي نشان داد كه اكسيد عناصر نادر خاكي به سرعت در هنگاميكه مقدار كمي از اسيد هيدروكلريك رقيق شده با دو حجم از آب وجود دارد، حل نمي شوند. انحلال با احياء سديم (IV) موجود در اكسيد اتفاق افتاد.

 

در نتيجه محلول به صورت بنفش كمرنگ شد دليل آن به خاطر وجود مقدار زيادي از neodymium ( %25ca) در اكسيدهاي مخلوط با يكديگر مي باشد انحلال اكسيدهاي مخلوط در اسيد نيتريك تا اندازه اي نسبت به اسيد هيدروكلريك كمتر به آساني صورت مي گيرد و تشكيل محلولي داد كه به رنگ قهوه اي متمايل به نارنجي تيره بود.

 

و وجود اكسيدهاي (III  ,  IV)  terbium و  و  كاتيون هايي هستند كه بصورت سريع توسط آبي كه آنها به داخل محلول عبور مي دهند احيا مي شوند.

 

 

آزمايشات انجام شده بر روي اكسيدهاي مخلوط (40 گرم توسط كلسيناسيون اكساعات در 900-850) كه در اكسيد نيتريك ( 65 و 100) و در دماي  70-50 در حضور مقادير مختلفي از آب حل شده بودند. نشان داد كه مقدار سديم (IV) توليد شده در محلول با غلظت اسيد استفاده شده افزايش مي يابد. (شكل1)

بهترين مقدار براي سديم (IV) در رنج %88-85 بدست آمد اگر چه مقدار بيشتر از 95% بعداً توسط استفاده از سيستم بسته اكسيد مخلوط توسط كلسيناسيون در دماي  750-700 قابل دستيابي بود (اين اكسيد خيلي راحتتر و بهتر از آنهايي كه در دماي  900-850 توليد مي شوند حل مي شود.

بدبختانه انحلال اكسيد عناصر نادر خاكي مخلوط با هم (وزن نهايي kg41) كه در داخل راكتور فولادي ضد زنگ (نوع L 316) انجام مي شد باعث شد كه مقدار قابل توجهي از آهن (g/l7/1-9/0) در داخل محلول آبي خوراك رها شود كه البته مقدار كمتري از نيكل و chromium نيز همراه آهن در داخل محلول رها مي شوند. اگر چه اين راكتورهاي فولادي ضد زنگ در مقابل اسيد نيتريك غليظ شده مقاوم هستند اما آشكار شد كه اين مصونيت بطور قابل توجهي در حضور اكسيد سديم (IV) قوي كاهش مي يابد كه در نتيجه اين مقاومت به نصف كاهش پيدا كرد در نتيجه از راكتورهاي شيشه اي استفاده شد. با وجود اين ، اين رويداد فرصتي را براي ارزيابي يك استراتژي فراهم آورد كه با استفاده از آن بتوانيم آزمايش را با مقدار خيلي كمتري از آهني كه بصورت طبيعي در اكسيد مخلوط با هم وجود دارند انجام دهيم.

2-3- پايداري سديم (IV) نسبت به رقيق كننده هاي آلي:

آزمايشات مقدماتي از نوع سيستم بسته نشان داد كه سديم (IV) موجود در محلول آبي نيترات تهيه شده كه در قسمت 1-3 توضيح داده شده مي تواند به طور مؤثر به 15% حجمي محلول TBP در xylene استخراج شود. روي هم رفته بازيابي دي اكسيد سديم پايين بود. (%60ca ) به هر حال پيشنهادهايي كه رد شدند ممكن است قادر به جواب دادن بعضي مسائلي مربوط به قابليت ضعيف استخراج سديم III باشند پايداري سديم (IV) نسبت به xylene و رقيق كننده هاي هيدروكربني متعدد ديگر مورد بررسي قرار گرفت . در اين آزمايشات يك محلول شامل g/L20 سديم (IV) از اكسيد مخلوط امام كه در بالا توضيح داده شد تهيه شد. سپس اين محلول تحت شرايط استفاده از همزن مغناطيسي در  20 به اندازه نصف حجم يك محلول %15 حجمي TBP با رفيق كننده هاي هيدروكربني مختلف مورد آزمايش قرار گرفت و سديم (IV) موجود در فازهاي آلي و آبي در مدت زمانهاي مختلفي مورد آناليز قرار گرفت. نتايج بدست آمده بر حسب تابعي از درصد مقادير اوليه سديم (IV) باقي مانده در سيستم (مجموع فاز آلي و آبي ) نسبت به زمان انجام آزمايش رسم شده است. (شكل 2)

رقيق كننده هاي آرومانيك (xylene) بطور خيلي سريعتر واكنش مي دهند بطور مشابه رقيق كننده هاي شيميايي آرومانيكي كم مانند aromatics 5/0 < ) shellsol k و aromatics) %5/2) 110 Escaid بطور مناسب نمايان شدند. در صورتيكه نيمه آروماتيك ها مانند  shellso 12325 (16-22%aromatics)و paga so 13445(<1%?? Matic,<1%olefinic) و susol SRF20 براي اين كاربرد مناسب نيستند. برمبناي اين آزمايشات و ديدي كه از نقطه جوش بالا ( 225-190) و plash point قابل قبول ( 65 > ) Shellsol k به عنوان رقيق كننده مناسب براي استفاده در فرآيند استخراج سديم انتخاب شد.

3-3- Batch solvent extraction of cerium

استيوكيومتري استخراج سديم (IV) توسط TBP گزارش شد.

 

اگر چه فرمول هاي  براي كمپلكس هاي استخراج شده پيشنهاد شد با وجود اين عدم قطعيت به اين نكته پي برده شد كه فاكتورهاي جدايش خيلي بالا  در اين سيستم آشكار مي باشند بنابراين براي مثال در استخراج 05/0 نيترات فلزات از M2 نيترات آمونيوم به اضافه M1 اسيد نيتريك توسط 15% حجميTBP در   iso-octane مقادير 66/3 ، 28/3 و 77/3 در معادله  به ترتيب براي  ،‌ بدست آمد. با يك 30% حجمي محلول TBP اين مقادير به 38/3 ، 08/3 ، 56/3 كاهش يافت. كه نشان دهنده وابستگي استخراج كمپلكس   به غلظت TBP مي باشد.

 

 

 

 

فایل ورد 26 ص

 


اشتراک بگذارید:


پرداخت اینترنتی - دانلود سریع - اطمینان از خرید

پرداخت هزینه و دریافت فایل

مبلغ قابل پرداخت 6,500 تومان

درصورتیکه برای خرید اینترنتی نیاز به راهنمایی دارید اینجا کلیک کنید


فایل هایی که پس از پرداخت می توانید دانلود کنید

نام فایلحجم فایل
fileaa_2016861_7718.zip55.7k





دسته بندی محصولات فروشگاه

آخرین محصولات فروشگاه

محبوبترین محصولات

filesell filesell