عنوان پایان‌نامه
استخراج اورانیوم از محلول های آبی ناخالص توسط حلال آلی آلامین ۳۳۶
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1222.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56073
- تاریخ دفاع
- ۲۰ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- رضا سراج
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان
- چکیده
- در حال حاضر انرژی هسته‌ای از شکافت هسته‌ای اورانیوم حاصل می‌شود. لذا استخراج اورانیوم بسیار حائز اهمیت است. روش استخراج با حلال یکی از روش‌های مهم جداسازی در صنعت هسته‌ای در تولید و فرآوری سوخت هسته‌ای بوده و جایگاه ویژه‌ای در چرخه سوخت‌هسته‌ای دارد. در تحقیق حاضر از محلول فروشویی‌شده کارخانه تولید کیک زرد بندرعباس به عنوان محلول آبی ناخالص منبع اورانیوم استفاده کرده و برای استخراج اورانیوم موجود در آن از روش استخراج با حلال توسط آلامین 336 و رقیق‌کننده کروسن استفاده می¬شود. در این پژوهش ابتدا به تعیین عناصر مزاحم در استخراج اورانیوم و سپس به شناسایی این عناصر در محلول آبی مورد نظر پرداخته شد و با استفاده از آنالیز ICP مقدار هر عنصر از جمله اورانیوم تعیین گردید. سپس آزمایش استخراج با حلال آلامین 336 انجام گرفت. اثر دمای استخراج، pH، غلظت استخراج کننده، نسبت فاز آبی به آلی و همچنین زمان اختلاط فازها بر روی استخراج اورانیوم بررسی شد و شرایط بهینه برای استخراج در هر یک از این عوامل به‌دست آمد. غلظت 1/0 مولار از آلامین 336 و نسبت حجمی فازی آلی به آبی (O/A) برابر با 3/0 و pH برابر با یک به عنوان حالت بهینه تعیین شد. دمای محیط برای انجام آزمایش¬ها مناسب تشخیص داده شد. در ادامه با توجه به داده‌های آزمایش استخراج، مدل ترمودینامیکی مناسب انتخاب شد. مدل براملی بیشترین مطابقت را با نتایج آزمایش‌ها داشت. از روی همین مدل غلظت‌های تعادلی پیش‌بینی و با نتایج داده‌های تجربی مقایسه و در آخر پارامترهای ترمودینامیکی تعیین شد. از مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی خودبه‌خودی بودن و گرمازا بودن فرآیند استخراج اورانیوم با آلامین 336 معین شد. در تمامی مراحل، آزمایش‌ها به‌صورت batch انجام گرفتند.
- Abstract
- Up to now, Nuclear energy comes from nuclear fission of the Uranium. Therefore, uranium extraction is very important. Solvent Extraction is one of the most important extraction methods which used widely in production and processing of nuclear fuel and plays special role in the nuclear fuel cycle. In the present study, leach liquor from the Bandar Abbas yellowcake production plant is used as impure aqueous solution of uranium resource and Solvent Extraction method with Alamine 336 and Kerosene as diluent is used to extract the Uranium. In this study, first disturbing elements in the Uranium Extraction were determined, then these elements in the aqueous solution were identified and amount of each element specially the Uranium was determined with ICP analysis. The solvent extraction experiments were performed with Almine 336. The effect of extraction temperature, pH, concentration of the extractant, the ratio of the aqueous to the organic phase and phases mixing time on, the extraction of the Uranium was investigated and optimum conditions for the extraction due to each factor was obtained. 0.1 Molar of Alamine 336, volume ratio of organic phase to aqueous 0.3 (O/A=0.3) and the pH=1 was determined as the optimum state. The environment temperature was recognized as the Suitable temperature for the tests. Then, according to the experimental data, proper thermodynamic model was chosen. The most correlated model with these data was Bromley model. Using this model, equilibrium concentrations were estimated and the results were compared with experimental data. Finally, the thermodynamic parameters were determined and from these thermodynamic parameters, were determined that uranium extraction process with Alamine 336 is spontaneous and exothermic. In all processes the experiments were performed as batch.
