25215

مطالعه آزمايشگاهي روش الكتروكينتيك جهت حذف فلز سنگين روي از باطله معدن

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - ژئوتكنيك

1397

1399/11/19

دكتر نادر شريعتمداري

عمران

هدف از انجام اين پژوهش رفع آلاينده هاي خطرناك و سمي از خاك مي باشد. ازجمله آلاينده‌هاي پايدار در خاك فلزات سنگين مي‌باشند كه يا به‌طور طبيعي در خاك موجود مي‌باشند و يا در اثر فعاليت‌هاي انساني مانند معدنكاري و فعاليت‌هاي صنعتي در خاك به وجود مي‌آيند. در طي سال‌هاي فعاليت معدن حجم زيادي باطله معدني توليد مي‌شود كه باعث آلودگي خاك‌هاي اطراف معدن به عناصر بالقوه سمي و خطرناك مي‌باشند. با توجه به اثرات منفي حضور عناصر بالقوه سمي بر اكوسيستم‌هاي طبيعي، ارائه راهكارهاي كارآمد براي پاك‌سازي خاك و باطله‌هاي معدني امري ضروري است. در اين پژوهش به‌منظور بررسي كارايي روش الكتروكينتيك، ابتدا از باطله‌هاي معدن روي انگوران نمونه‌برداري‌هاي مختلفي از نقاط مختلف معدن انجام شد. سپس با استفاده از روش استاندارد XRF غلظت كل عناصر موجود در خاك به دست آمد؛ كه نتايج حاصل از آزمايش نشان مي‌دهد كه خاك باطله شامل فلزات سمي و خطرناكي اعم از روي، سرب و آرسنيك با غلظت‌هاي مختلف مي‌باشند. در نمونه باطله بيشترين مقدار مربوط به فلز سنگين روي است. به‌منظور بررسي كارايي روش الكتروكينتيك در خاك از چندين ماده شيميايي با غلظت ثابت 0/1 مولار استفاده شد كه اين مواد شيميايي شامل: هيدروكلريك اسيد، نيتريك اسيد، استيك اسيد و سولفوريك اسيد مي باشد. اين مواد شيميايي با نسبت 1 به 2 محلول به جامد كه بهترين نسبت مي باشند با خاك تركيب‌شده‌اند. همچنين با توجه به اين مورد كه با بيشتر شدن ولتاژ، بازدهي پاك‌سازي به روش الكتروكينتيك بيشتر مي گردد، ولتاژ در نظر گرفته‌شده برابر 1/5 ولت بر سانتي‌متر است؛ و تمامي آزمايش‌ها در مدت‌زمان يك شبانه‌روز يعني 24 ساعت انجام گرفت. همچنين به‌منظور عدم رسوب فلزات سنگين در قسمت انتهايي خاك كه نزديك محفظه كاتد است، از مواد شيميايي نامبرده با غلظت ثابت 1/0 مولار در محفظه كاتد استفاده شد. طبق نتايج حاصل از آزمايش‌ها انجام داده‌شده بر روي خاك موردنظر، پاك‌سازي الكتروكينتيك خاك توسط عامل كمپلكس ساز هيدروكلريك اسيد موفق‌تر از ساير عوامل مي‌باشند و 64 درصد روي به اين روش قابل‌حذف است. علت احتمالي اين امر توانايي كمپلكس سازي بالاي عنصر روي با هيدروكلريك است؛ و همچنين كمترين كارايي مربوط به استيك اسيد با درصد حذف فلز 27 درصد است كه تأثير چنداني در پاك‌سازي به روش الكتروكينتيك در خاك ندارد.

1400/06/20

Experimental study on electrokinetic remediation for removal of zinc heavy metal from mine tailing

1/1/1900 12:00:00 AM

Among the persistent contaminants in the soil are heavy metals that are either naturally present in the soil or are the result of human activities such as mining and industrial activities in the soil. Minerals that contaminate the soil due to potentially toxic and hazardous resistance. Due to the negative effect of the presence of potentially toxic elements in the natural ecosystem, it is necessary to provide efficient solutions for soil clearance and mineral tailings. This research has been started to evaluate the efficiency of the electrokinetic method using the standard XRF method in the soil obtained using the standard XRF method. The results of the experiment show that waste soil contains toxic and dangerous metals such as zinc, lead and arsenic with protection of different types. In order to investigate the work of electrokinetic method in soil, a chemical with a constant of 0.1 M was used, which includes: hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid and sulfuric acid. Acid was used. These chemicals are combined in a ratio of 1 to 2 soluble to solid, which is the best ratio present in the soil. Also, due to the fact that with increasing voltage of cleaning efficiency by electrokinetic method, the considered voltage is equal to 1.5 volts per centimeter. And all tests are performed in one day, ie 24 hours. Also, it means that no heavy metals are deposited in the end part of the soil, which is close to the cathode chamber, the mentioned chemicals are used by keeping 0.1 M in the cut chamber constant. According to the results of experiments performed on the target soil, electrokinetic cleaning of the soil by the hydrochloric complexing agent is successful in other existing cases and 64% that this method can be eliminated. The probable cause of this is the high complexity of zinc elements with hydrochloric acid. Also, the lowest efficiency is related to acetic acid with a reduction of metal by 27% if it has little effect on electrokinetic cleaning in the soil.

پاكسازي خاك , الكتروكينتيك , شستشوي خاك , باطله معدن , فلز روي

Removal Soil , Electrokinetic , Soil washing , Tailing , Zinc