15750

15750

بازيابي تنگستن و نيكل از كاتاليستهاي مستعمل صنايع پتروشيمي با استفاده از حل‌سازي دو مرحله‌اي

كارشناسي ارشد

استخراج فلزات

بهمن ماه1394

بهمن ماه1394

دكتر محمدرضا ابوطالبي - دكتر سيد حسين سيدين

مهندس حامد توكلي

مواد و متالورژي

چكيده كاتاليست‌هاي فرسوده صنايع پالايش نفت حاوي آلومينا و فلزاتي باارزش همچون موليبدن، نيكل، كبالت، واناديم و تنگستن هستند كه به‌طور گسترده در صنايع فولاد و توليد آلياژهاي خاص مورداستفاده قرار مي‌گيرند. كاتاليست‌هاي فرسوده مي‌توانند به‌عنوان منبع ارزان اين فلزات باارزشمورداستفاده قرار گيرند. بازيابي كاتاليست‌ها در كاهش مشكلات زيست‌محيطي نيز تأثيرگذار است.اين پژوهش شامل تشويه و دو مرحله حل‌سازي بود. در مرحله تشويه تأثير پارامترهاي ارتفاع بستر، اندازه ذرات، دما و زمان بررسي شد. مقادير بهينه‌اي كه براي هر يك از اين پارامترهادر مرحله تشويه به دست آمد شامل 5/0 سانتيمتر ارتفاع بستر، خردايش بعد از تشويه، دماي ºC600 و مدت‌زمان120دقيقه بود.در اين پژوهش از كربنات سديم جهت حل‌سازي تنگستن و از سولفوريك اسيد جهت حل‌سازي نيكل موجود در كاتاليست مستعمل استفاده شد. در مرحله حل‌سازي تنگستن و نيكل پارامترهاي غلظت سديم كربنات و سولفوريك اسيد در محلول، دما، زمان و نسبت جامد به مايع بررسي شد. مقادير بهينه‌اي كه براي هر يك از اين پارامترهاي مرحله حل‌سازيتنگستن به دست آمد شامل 5/27 درصد وزني سديم كربنات در محلول حل‌سازي تنگستن، دماي ºC90، مدت‌زمان60دقيقه و نسبت جامد به مايع 1:20 بود. با اعمال مقادير بهينه هر يك از اين پارامترها، بازده حل‌سازي تنگستن به 4/97%بالغ گرديد. در مورد پارامترهاي مرحله حل‌سازي نيكل نيز مقادير بهينه غلظت 30 درصد حجمي سولفوريك اسيد، دماي ºC100، مدت‌زمان180 دقيقه و نسبت جامد به مايع 1:20 بود. با اعمال مقادير بهينه هر يك از اين پارامترها، بازده حل‌سازي نيكل به 27/80% بالغ گرديد. همچنين بررسي سينتيكي صورت گرفت و انرژي فعال‌سازي34/37، 29/17 و 54/24 كيلوژول بر مول به ترتيب براي تشويه در دماي C̊(700-300) با مكانيزم كنترل شيميايي، حل‌سازيتنگستن در دمايC̊(90-50) با مكانيزم كنترل نفوذ، حل‌سازي نيكل در دماي C̊(100-70) با مكانيزم كنترل نفوذ به دست آمد. واژه‌هاي كليدي:كاتاليست مستعمل،تشويه، حل‌سازي، تنگستن، نيكل