عنوان پایان‌نامه
استخراج وانادیم و نیکل از خاکستر سوخت سنگین نیروگاه های حرارتی تولید برق
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-استخراج فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1181;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67451
- تاریخ دفاع
- ۰۵ مرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- المیرا نظری
- استاد راهنما
- فرشته رشچی
- چکیده
- به منظور بازیابی وانادیوم و نیکل از خاکستر حاصل ازسوخت سنگین نیروگاه های تولید برق، فرآیند حل سازی اسیدی با استفاده از اسید سولفوریک انجام گرفت و پس از بررسی پارامترهای مؤثر بر انحلال، بهینه سازی آن ها با استفاده از روش پاسخ سطح انجام گرفت. حداکثر بازیابی همزمان وانادیوم و نیکل در بهترین شرایط: دمای ?C 80، غلظت اسید 72/19 درصد حجمی (6/3 مولار)، نسبت جامد به مایع 11/9 درصد وزنی و زمان 2 ساعت، به ترتیب 95% و 80% به دست آمد. مشخص شد که پارامتر دما در بازه 4-2 ساعت بیشترین تاثیر را بر بازیابی هر دو عنصر وانادیوم و نیکل داشته، در حالی که زمان در این بازه زمانی کم اثرترین پارامتر برای وانادیوم و غلظت اسید کم اثرترین پارامتر در بازیابی نیکل شناخته شدند. برای حل سازی وانادیوم و نیکل از خاکستر، مدل سینتیکی پیشنهاد شد. دیده شد که در بازه زمانی 2-0 ساعت راندمان بازیابی وانادیوم افزایش یافته و با استفاده از مدل ذرات کوچک شونده (SCM) نتیجه شد که انحلال وانادیوم در این بازه از مکانیزم نفوذ از لایه محصولات تبعیت می کند. در بازه 4-2 ساعت زمان بر بازیابی وانادیوم بی تاثیر بود بنابراین بررسی سینتیکی در این بازه امکانپذیر نبود. در بازه زمانی 4-0 ساعت برای انحلال نیکل دیده شد که مکانیزم نفوذ از فیلم سیال کنترل کننده سینتیک واکنش حل سازی است.
- Abstract
- Simultaneous removal of vanadium (V) and nickel (Ni) from power plant heavy fuel fly-ash was studied using a hydrometallurgical process consisting of acid leaching using sulfuric acid. Leaching parameters were investigated and optimized in order to maximize the recovery of both vanadium and nickel and response surface methodology (RSM) was used to optimize the process parameters. Based on the results, optimum condition for metals removal was determined to be solid to liquid ratio of 9.11 wt. %, temperature of 80?C, sulfuric acid concentration of 19.72 v/v % (3.6 M) and leaching time of 2 hours. At this condition, the actual recovery of ca. 95.11% for V and 80.66% for Ni was achieved. The most effective parameter on the recovery of both elements was found to be temperature in the range of 2-4 hours and the least effective was time for V and acid concentration for Ni. Shrinking core model (SCM) was used to describe the kinetics of the acid leaching of vanadium and nickel in the process. It was found that in the time range of 0-2 hours the recovery of vanadium raises sharply. Therefore, the kinetics of leaching of vanadium is controlled by solid product diffusion. It should be noted that in the range of 2-4 hours leaching time had no specific effect on the recovery of vanadium. Rate of leaching of nickel is controlled by liquid film diffusion in the range of 0-4 hours.
