عنوان پایان‌نامه
بررسی حذف فلز سنگین ( اورانیوم ) از پسمان به وسیله ی فرآیند مگ مولکولی با استفاده از حلال یونی مغناطیسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه کاسپین شماره ثبت: K5;کتابخانه کاسپین شماره ثبت: K5
- تاریخ دفاع
- ۱۳ اسفند ۱۳۹۳
- دانشجو
- سمیرا شیروانی
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان
- چکیده
- چکیده در این تحقیق شیوه‌ای جدید و سازگار با محیط زیست به منظور بازیابی اورانیوم از پسماند مورد بررسی قرار گرفت. شیوه‌ی مورد استفاده فرآیند مگ‌مولکولی است که در آن با بکارگیری میدان مغناطیسی قوی فلزات سنگین از پسماند جدا شدند. اورانیوم با یک روش ساده، سریع و جدید به نام استخراج مایع- مایع پخشی جداسازی شد. اصول روش استخراج مایع- مایع پخشی مشابه با میکرواستخراج مایع- مایع پخشی است اما تفاوت‌های مهمی نیز با آن دارد. در این شیوه از دو حلال مختلف استفاده شد، حلال استخراج کننده و حلال پخش کننده. یک بوتیل سه متیل ایمیدازولیوم تتراکلروفریت به عنوان حلال استخراج کننده بکار برده شد این حلال سبز، در کنار ویژگی‌های منحصر بفرد خود دارای ویژگی مغناطیسی نیز هست و در حضور میدان مغناطیسی جهت‌گیری می‌کند. از میان حلال‌های آلی در نظر گرفته شده، استونیتریل به عنوان بهترین حلال پخشی انتخاب شد. متغیرهای مختلف تاثیرگذار بر فرآیند استخراج مانند حجم حلال‌های پخش کننده و استخراج کننده، حجم و غلظت خوراک و pH محیط استخراج مورد مطالعه قرار گرفتند و با شیوه‌های آماری برنامه‌ی طراحی آزمایش، روش سطح پاسخ، تعدادی آزمایش در شرایط مختلف طراحی شد تا تاثیر متغیرها و نیز شرایط بهینه استخراج که در آن بیشترین بازده قابل دستیابی است، بررسی گردد. پس از آن در شرایط بهینه‌ی استخراج، میدان مغناطیسی بر محلول اعمال شد تا حلال استخراج کننده به همراه اورانیوم استخراج شده بدون صرف زمان و انرژی جذب میدان شوند و به این ترتیب جداسازی کامل گردد. تاثیر شدت میدان مغناطیسی و دما نیز بر بازده استخراج مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که بیشترین مقدار بازده در بالاترین شدت میدان (2/1 تسلا) رخ می‌دهد. با افزایش دما نیز از 25 تا 60 درجه سانتیگراد، کاهش چشمگیری در بازده استخراج رخ داد، حال آن که با کاهش دما تا 15 درجه سانتیگراد تغییر محسوسی در بازده مشاهده نشد.
- Abstract
- Abstract A new environmental friendly technique was developed to recover nuclear waste uranium from the wastewater. The technique termed mag-molecular process in which a high magnetic field was applied to separate heavy metals from wastewater. Uranium was separated by simple, rapid and new method called dispersive liquid-liquid extraction which is basically similar to dispersive liquid-liquid microextraction but has important differences. Two different solvents were applied in DLLE, extracting and disperser solvent. 1-butyl-3-metylimidazulium tetra chloroferrate was applied as the extracting solvent. It is the green ionic liquid with significant magnetic property. Regard this property it is responded to magnetic field in mag-molecular process. Acetonitrile was chosen among organic solvent as the best disperser solvent. The effects of specific process variables such as pH, volume of disperser and extracting solvent, concentration and volume of feed were investigated. By statistical method (design of experiment, response surface method) some experiments were designed to find the exact effect of the variables on extraction and the optimum condition in which the maximum efficiency was reachable. Then the magnetic filtration was applied to the solution in optimum condition of extraction. So the magnetic ionic liquid with the uranium which was extracted separated from wastewater without consuming time and energy. The effect of temperature and magnetic field intensity on magnetic filtration step was also studied. The results were shown that the efficiency was maximized in maximum intensity of magnetic field (1.2 Tesla) and efficiency was dramatically decreased by increasing temperature from 25 to 60 ?C but the efficiency was fairly constant by decreasing the temperature to 15 ?C. Key words: separation of uranium, magnetic ionic liquid, dispersive liquid-liquid extraction, mag-molecular process
