دانلود پایان نامه درباره گزینشپذیری، Kerosene، DC18C6

دانلود پایان نامه

ه صورت تابعی از pH و غلظت استخراج کننده مورد بررسی قرار گرفت. دادهها هم به صورت نموداری و هم به صورت عددی برای تعیین استوکیومتری گونههای استخراج شده و تعیین ثابتهای استخراج مورد بررسی قرار گرفت. گونههای فلز استخراج شده به صورت CdR2.3HR برای کادمیوم، FeR3.2HR برای آهن، ZnR2.3HR برای روی، CuR2.HR و CuR.5HR برای مس، MnR2.2HR و MnR2.3HR برای منگنز، CoR2.Hr و CoR2.4HR برای کبالت و NiR.3HR و NiR2.6HR برای نیکل گزارش شد (Nagaosa and Binghua, 1997).

2-2-5-2-2- مخلوطی از استخراج کنندهها

برای بهبود استخراج و جداسازی فلزات در محلولهای آبی، میتوان از مخلوطی از استخراج کنندهها استفاده کرد. محققان اثر لیگاندهای آلیفاتیک s-donor که شامل RSH، RSR و RSSR هستند، در استخراج کادمیوم و روی با حلال DIPSA مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که سیستم همافزایی DIPSA/Octane thiol بیشترین گزینشپذیری کادمیوم نسبت به روی را در DpH50(Zn–Cd)=1.29pH (D مخفف توزیع) دارد (Preston and Preez, 1994).
محققان همچنین اثر لیگاندهای S-donor مانند (RO)3PS و R3PS به عنوان همافزایه، روی استخراج کادمیوم و روی را با استخراج کنندههای کربوکسیلیک اسید که شامل 3,5,5-trimethylhexanoic acid، 2-ethylhexanoic acid، Versatic 10، BTMHA و DIPSA هستند، با رقیق کننده زایلن مورد مطالعه قرار دادند. ترکیبات S-donor به ویژه R3PS به علت تغییرات زیاد همافزایی برای استخراج کادمیوم (تا 17/2=pH) و تغییرات کوچکتر همافزایی برای روی (تا 06/1=pH) وقتی که به BTMHA و DIPSA اضافه شدند، به صورت سیستم همافزایی مناسب برای استخراج شناخته شدند. مهمترین اثرات همافزایی در استخراج کادمیوم توسط مخلوط DIPSA و R3PS به دست آمد. استخراج کادمیوم در محلول آبی شامل g/L5/5 کادمیوم و g/L9/6 روی با DIPSA M5/0+TIPBS در زایلن و نسبت فاز آبی به فاز آلی (A:O) 3:2 در سه مرحله 7/99% به دست آمد (Preston and du Preez, 1996). در جدول 2-6 خلاصهای از سیستمهای استخراج با حلال برای کادمیوم در محلولهای سولفاتی نشان داده شده است.
جدول 2-6- خلاصهای از سیستم استخراج با حلال کادمیوم در محلولهای سولفات.
نوع استخراج کننده
رقیق کننده
ملاحظات
D2EHPA, Cyanex272, Cyanex471X
Escaid 120 or Solvesso150
استخراج کادمیوم از محلول شامل روی، مس و سرب حلالهای مختلف
3,5- diisopropylsalicylic and 1-octanethiol
ـــــ
استخراج کادمیوم نیکل در محلول M05/0 و تعیین pH50 فلز
D2EHPA
Kerosene
استخراج روی در pH 2 و کادمیوم در pH 7/3
TOPS99,
PC88A,
Cyanex 272
Kerosene
افزایش درصد استخراج کادمیوم با افزایشpH تعادلی فاز آبی و غلظت استخراج کننده برای حلالهای مختلف
D2EHPA
Kerosene
63/96% استخراج کادمیوم در محلول خوراک mM45/4 در یک مرحله در pH تعادلی 5/4، به مدت 2 دقیقه و نسبت آبی به آلی 1:1
DC18C6
Dichloro methane
گزینشپذیری استخراج نیکل، کروم و آهن و مدل سینتیک استخراج Tow-Film
D2EPHA and
Cyanex 272
Shell D70 and Escaid102
بازیافت 7/99% کادمیوم تحت شرایط بهینه با D2EHPA M1
D2EHPA-TBP, HEHEHP
ـــــ
گزینش کادمیوم و روی با استخراج کنندههای D2EHPA-TBP و HEHEHP
D2EHPA
ـــــ
مناسب برای جداسازی کادمیوم از محلول تغلیظ شده مخلوط کادمیوم – نیکل
PIA-8
Heptane
استخراج کادمیوم به صورت کمپلکس CdR2.3HR
TIBPS and DIPSA
Kerosene
همافزایی قوی TIBPS /DIPSA در استخراج کادمیوم و استخراج 8/99% کادمیوم و 99/99% نیکل با M5/0 TIBPS+ M5/0 DIPSA در نسبت فاز آبی به آلی 2:3 در سه مرحله
D2EHPA and MEHPA
Kerosene
افزایش استخراج روی و کادمیوم با افزایش pH، MEHPA در محلول آبی روی و کادمیوم
D2EHPA
Toluene
استخراج کادمیوم به صورت کمپلکس CdR2.2HR و pH بهینه 6-5

2-2-5-3- محلول کلرید

2-2-5-3-1- استخراج کنندههای مستقر روی اُرگانوفسفرها

کادمیوم همچنین کمپلکسهای آنیونی در محلول حاصل از شستشوی سنگهای معدن و یا مواد ثانویه همراه اسید کلریدریک تشکیل میدهد. محققان زیادی استخراج و جداسازی کادمیوم در حضور دیگر گونههای آنیونی با استفاده از آمینها، اسیدهای اُرگانوفسفر، اسید کربوکسیلیک و اترها گزارش کردند. مشتقات اُرگانوفسفرهای مختلف از قبیل TOPO و Cyanex 923 برای حذف کادمیوم از محلولهای اسید کلریدریک به کار گرفته شد. Cyanex 302 (HR) در kerosene برای استخراج کادمیوم از محلول کلرید M1 در طیف وسیعی از pH و غلظت معرف با تشکیل گونههای CdR2(HR) و CdR2(HR)2 به طور موثری عمل کرد. استخراج کادمیوم همراه با آلومینیوم، آهن، ایندیم، منگنز، کبالت، نیکل، مس، روی، جیوه و سرب از محلول اسید کلریدریک با استفاده از Cyanex 923 برای نشان دادن جداسازی کادمیوم در حضور یونهای فلزی دیگر بررسی شد (Sato and Nakamura, 1980).
Cyanex 923 همچنین برای جداسازی و بازیافت کادمیوم، کبالت و نیکل از محلول کلرید باتریهای مصرف شده نیکل – کادمیوم مورد استفاده قرار گرفت. این حلال برای جداسازی کادمیوم از نیکل و کبالت به صورت گزینشی عمل کرد در دو مرحله استخراج جریان ناهمسو در نسبت فازی آبی به آلی 1:1 و سه مرحله بازیافت حلال با آب مقطر در نسبت فاز آبی به آلی75/1، استخراج کادمیوم بیش از 9/99% بود. جدول جریان کامل فرایند برای استخراج، حذف و بازیابی کادمیوم، کبالت و نیکل در محلول کلریدی با استفاده از به ترتیب Cyanex 923، Cyanex 272 و TOPS 99 توسعه داده شد. این مطالعات همچنین نشان داد که افزایش استخراج کننده و غلظت یون کلرید درصد استخراج کادمیوم را افزایش میدهد. استخراج با مکانیسم گونههای استخراج شده به صورت CdCl2.2S بود که S در این جا همان Cyanex 923 است (Reddy et al., 2005).

مطلب مرتبط :   دانلود پایان نامه دربارهساختار داده، مکان کنترل، مدل جاذبه

2-2-5-3-2- اسیدهای کربوکسیلیک

ورهَیج تاثیر غلظت کلرید موجود در محلول در توزیع و جداسازی روی و کادمیوم گزارش کرد. اسیدهای ک
ربوکسیلیک به کار برده شده برای هر دو فلز روی و کادمیوم مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش غلظت کلرید در مخلوط فازی ضرایب توزیع کاهش یافت و توزیع کادمیوم به میزان بیشتری نسبت به روی کاهش یافت. فاکتور جداسازی به میزان زادی متاثر از تغییر غلظت کلرید بود. با Naphthenic acid، فاکتور جداسازی با افزایش غلظت کلرید افزایش یافت. ولی با Versatic acid 911 یک حداکثر فاکتور جداسازی که تابعی از غلظت کلرید بود، در محلول M2 NaCl به دست آمد. در تمام موارد مطالعه شده، فاکتور جداسازی Versatic acid 911 از Naphthenic acid بیشتر بود (Verhaege, 1975).

2-2-5-3-3- استخراج کننده آمین و مستقر روی آمین

سایر محققان برای استخراج کادمیوم و دیگر یونهای فلزی در محلول کلرید از معرفهای تبادل آنیونی استفاده کردند. کمپلکسهای کلرید آنیونی به وسیله آمین پروتون شده یا با کاتیونهای آمونیومی چهارعاملی57 (چهار گروه آلکیلی متصل به نیتروژن) استخراج شد. آمین برای پروتونه شدن به pH پایین نیاز دارد. معرفهایی که مورد مطالعه قرار گرفته است عبارتند از: Alamine 336، آمینهای دو عاملی58 و غیره. آمینهای سه عاملی59 نیز برای حذف کادمیوم از محلولهای با غلظت اسیدی بالا استفاده شد. این حلالها همچنین به میزان زیادی اسیدهای معدنی را استخراج میکنند. حلال برای حذف اسیدهای معدنی باید دوباره احیا شود، بنابراین این فرایند بسیار پیچیده و هزینه بردار است (Stenström and Aly, 1985).
TLAHCl و Alamine 336 برای استخراج کادمیوم در مخلوطی از یونهای فلزی مورد مطالعه قرار گرفتند. با این استخراج کنندهها کادمیوم با شدت بیشتری نسبت به روی استخراج شد و کبالت، مس و منگنز به نسبت کادمیوم و روی از قدرت استخراج کمتری برخوردار بودند. در این فرایند یونهای فلزی دو ظرفیتی به طور عمده در شکل کمپلکسهای [MCl4]2-(M=Zn, Cd, Co, Cu and Mn) استخراج شدند. نتایج امکان جداسازی روی و کادمیوم را از کبالت و نیکل نشان داد. به طور کلی، با این حلالها، استخراج با افزایش اسید کلریدریک تا یک حدی افزایش و سپس کاهش مییابد (Muhammed et al., 1989; Sato et al., 1982).
واسینک و همکارانش در سال 2000 استخراج روی و کادمیوم را از کبالت و نیکل با استفاده از Aliquat 336 30%، در شکلهای کلریدی (R4NCl) یا شکلهای تیوسیاناتی(R4NSCN) در یک مخلوط آروماتیک – آلیفاتیک رقیق شده گزارش کردند. جداسازی با کاهش غلظت نمک طعام بهبود یافت. روی و کادمیوم عمدتا به صورت کمپلکسهای [MCl4]2- بارگذاری شدند. در این فرایند برای کادمیوم گزینشپذیری نسبت به روی وجود داشت. نسبت مولی معرف آلی به فلز، R4N:M، حدود 2 بود. یک مقایسه جداسازی فلزات با R4NSCN در محلولهای نمک طعام، نیترات سدیم و سولفات سدیم انجام شد. استخراج روی به طور قابل توجهی بیش از کادمیوم در هر مورد بود و بیشترین استخراج کادمیوم به صورت NaClNaNO3Na2SO4 به دست آمد. گزینشپذیری برای روی بیش از کادمیوم بر اساس انواع مختلف کمپلکسهای تیوسیانات تشکیل شده توجیه شد. در محلول کلرید، کمپلکسهای بارگذاری شده به طور عمده به شکل کلریدی و تیوسیاناتی بودند. در محلول نیترات یونهای فلزی به صورت کمپلکس [M(SCN)4]2- بارگزاری شدند (Wassink et al., 2000).
رودریگز دِ سان میگل و همکارانش در سال 2000 استخراج گالیم همراه با کادمیوم، آهن، روی، مس و سرب از محلول اسید کلریدریک 1 تا 4 مولار با حلال ADOGEN 364 را مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که استخراج کننده میل زیادی به کادمیوم، روی، آهن و گالیم در مقایسه با مس و سرب داشت. گزینشپذیری به غلظت اسید کلریدریک بستگی داشت. ADOGEN 364 کادمیوم را به صورت کمپلکسهای (R3NH)(CdCl3)، (R3NH)2(CdCl4) یا (R3NH)2(CdCl4)(R3NHCl) در محلولهای کلریدی استخراج میکند. کادمیوم بارگذاری شده با آب، محلول آمونیوم استات یا سدیم استات از حلال بار گذاری شده حذف گردید (Rodrı́guez de San Miguel et al., 2000).
پاروس و همکارانش در سال 2011 استخراج کادمیوم از محلول کلرید با استفاده از اکسیمهای 2PC12، 2PC14، 4PC12 و 4PC14 مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیق تاثیر غلظت استخراج کننده، غلظت یون فلزی، غلظت یون کلرید و رقیق کنندههای قطبی و غیر قطبی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این استخراج کننده کادمیوم را از محلول کلرید به عنوان یک کمپلکس دیمر (CdCl2(2PC12 or 14)2) استخراج میکند. فرایند استخراج بستگی به رقیق کننده، غلظت حلال و غلظت یون کلرید داشت. با استفاده از کلروفرم حداکثر میزان استخراج بدون مزاحمت یون کلرید مشاهده شد (Parus et al., 2011).

مطلب مرتبط :   منبع پایان نامه ارشد با موضوععزت نفس، ارتباط مؤثر

2-2-5-3-4- Crown Ether

Crown Etherها اغلب به عنوان استخراج کننده و معرفهای انتقال فاز در استخراج با حلال با توجه به اندازه یون، ماهیت انتخابی و توانایی انتقال یونهای فلزی در داخل سیال آلی مورد استفاده قرار میگیرند. این کلاس از ترکیبات ماکروسیکلیک سنتزی60 برای استخراج انواع یونهای فلزی به عنوان استخراج کننده مورد مطالعه قرار گرفت (Takeda, 1984).
استخراج کادمیوم از محلول اسید کلریدریک (M11-1) در محلول دیکلرو متان با استخراج کنندههای 18-crown-6، dibenzo-18-crown-6 و DC18C6 در دمای 25 درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفت. بالاترین استخراجها برای DC18C6 در محدوده M7-6 اسید کلریدریک پیدا شد. تحلیل نمودار لگاریتمی دادههای تعادلی استخراج در غلظت 3 و 8 مولار اسید نشان داد که یونهای کادمیوم به صورت یونهای جفت به ترتیب [HL+][CdCl33-] و [HL+]2[CdCl24-] که L= DC18C6 است، استخراج میشوند (Yaftian et al., 2005).
تاثیر رقیق کنندههای کلروفرم، دیکلرومتان، 1و2- دیکلرواتان، کربن تتراکلرید و تولوئن مورد بررسی قرار گرفت. استخراج کادمیوم با افزایش قطبیت رقیق کننده افزایش یافت. توانای
ی DC18C6 برای جداسازی کادمیوم در محلولهای دوتایی کادمیوم و M (M=Ni, Mn, Co, Zn, Pb and Fe) نیز مورد بررسی قرار گرفت. بهرهوری و گزینشپذیری روش اجازه داد تا از آن برای بازیافت

دیدگاهتان را بنویسید