17094

17094

بررسي امكان فرآوري و اصلاح كنسانتره تيتانيوم به منظور حذف رنگ

كارشناسي ارشد

شيميايي معدني

دي 1395

دكتر رضا نوروزبيگي

مهندسي شيمي،نفت و گاز

چكيده رنگ‌ها يكي از مهم‌ترين منابع آلاينده‌ي آب‌ها هستند. روش‌هاي زيادي براي حذف رنگ‌ها از آب وجود دارد كه در اين ميان جذب سطحي فرآيندي ساده و درصورت استفاده از جاذب ارزان، مقرون‌به‌صرفه است، ازاين‌رو مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش امكان فرآوري و اصلاح كنسانتره تيتانومگنتيت معدن كهنوج كرمان به عنوان جاذب رنگ از محيط‌هاي آبي مورد بررسي قرار گرفت. طبق مشاهدات بعد از فرآوري در فرآيند فروشويي قليايي با سديم هيدروكسيد و سپس اصلاح سطح با سورفكتانت آنيوني سديم دودسيل سولفات (SDS) اين ماده قابليت جذب رنگ‌هاي كاتيوني هم‌چون بنفش كريستال را داراست. عواملي هم‌چون غلظت SDS))، غلظت سديم هيدروكسيد، دما، نسبت فاز جامد به مايع و زمان به عنوان عوامل تأثيرگذار در فرآيند فرآوري و اصلاح در قالب طراحي آزمايش تاگوچي در نظر گرفته شدند. با استفاده از اين طراحي شرايط بهينه براي ساخت جاذب شامل غلظت 6 ميلي‌مولارSDS، غلظت سديم هيدروكسيد M9، دماي°C160، نسبت فاز جامد به مايع به ميزان 4 گرم در 100 ميلي ليتر محلول سديم هيدروكسيد و زمان فرآيند هيدروترمال فروشويي قليايي به مدت 24 ساعت بدست آمد. در شرايط بهينه‌ي pH برابر2، مقدار جاذب g/L1، زمان تماس 60 دقيقه و غلظت اوليه‌ي ppm20 حداكثر راندمان جذب براي رنگ بنفش كريستال 21/99% بدست آمد. شرايط بهينه‌ي بدست آمده براي جذب دو رنگ كاتيوني ديگر، سبز مالاشيتو آبي متيلن اعمال شد و حداكثرراندمان جذب نيز به ترتيب 24/93% و 32/98% بدست آمد.با بررسي مدل‌هاي سينتيك جذب مشخص شد كه اين فرآيند با مدل سينتيك جذب شبه مرتبه دوم تطابق دارد و هم چنين در بررسي مدل‌هاي هم‌دماي جذب مشخص شد كه اين فرآيند با همدماي فروندليچ بهترين تطابق را دارد. واژه‌هاي كليدي:فروشويي قليايي، كنسانتره تيتانومگنتيت، رنگ كاتيوني، اصلاح سطح، جذب سطحي

1396/01/21

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Colors are an important sources of water pollution. There are several methods for removal of colours from aqueous solutions. Among theme adsorption is a simple process an​d will be affordable if a low cost adsorbent used. In this study the possibility of processing an​d modifying of titanomagnetite concentrate as an adsorbent for romval basic dye has been studied. According to the observations after the processing underalkaline leachingcondition using sodium hydroxide an​d then modifying with anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), the mineral will be able to remove cationic dyes like crystal violet from aqueous solutions. In the processing an​d modifying steps statical Taguchi design was used. Factors such as the concentration of SDS, sodium hydroxide concentration, temperature, the ratio of solid to liquid phase an​d time were considered. The optimal conditions for was SDS of 6mM, NaOH of 9M, temperature of 160° C, ratio of solid to liquid phase of 4 gr/100ml an​d 24 hours for time of the process.In batch optimization studies, the maximum removal efficiency of 99.21% was obtained for crystal violet at the optimum levels of pH 2, contact time 60 min, adsorbent dosage 1g/L an​d initial dye concentration 20.The optimum conditions was applied for adsorption of two other cationic dye malachite green an​d Methylene blue. In these conditions efficiency of93.24and 98.31% was achieved respectively. The Pseudo-second order model had the best agreementwith the obtained data. Dye adsorption equilibrium data were fitted well to the Freundlich isotherm. Keywords: titanomagnetite concentrate, Cationic dye, surface modification, adsorption,alkaline leaching