مطالعه سینتیک فروشویی نیکل از کاتالیست های مستعمل با اسید نیتریک

الموضوعات :

سعید گیتی پور ¹ , فاطمه اکبرپور سراسکانرود ² , سعید فیروزبخت ³

1 - دانشیار گروه مهندسی محیط زیست- دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2 - دوره دکتری مهندسی محیط زیست- دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 - دوره دکتری مهندسی محیط زیست- دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.*(مسوول مکاتبات)

تاريخ الإرسال : 14 الأربعاء , شعبان, 1438 تاريخ التأكيد : 26 الأربعاء , رمضان, 1438 تاريخ الإصدار : 28 الخميس , رمضان, 1441

الکلمات المفتاحية: سینتیک, فروشویی, کاتالیست مستعمل, نیکل, استخراج,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف : کاتالیست ها در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی ها و صنعت نفت کاربرد فراوان دارد. این کاتالیست ها با گذشت زمان و پس از مصرف، قابلیت احیاء و استفاده مجدد را دارا هستند. در صورتی که احیاء و استفاده مجدد از آن امکان پذیر و اقتصادی نباشد، کاتالیست مستعمل به عنوان پسماند مطرح شده و بازیابی آن ضمن کاهش تولید پسماند از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. در این مطالعه، ضمن ارزیابی اثر پارامترهای موثر بر واکنش فروشویی نیکل از کاتالیست مستعمل NiO-Al2O3 مورد استفاده در پتروشیمی رازی، سینتیک واکنش نیز بررسی شد. روش بررسی: در این مطالعه اثر مثبت هر سه پارامتر زمان واکنش، دما و غلظت اسید نیتریک بر میزان استخراج نیکل از کاتالیست مستعمل مشاهده شد و مطالعه سنتیک، واکنش شیمیایی سطح ذرات را به عنوان عامل اصلی کنترل سرعت واکنش تعیین کرد. یافته ها: نتایج حاصل از XRD کاتالیست مستعمل میزان اکسید آلومینیوم را 43% و اکسید نیکل را 5/12% نشان داد و عدم واکنش اکسیدآلومینیوم با اسید نیتریک را نیز ثابت نمود. بحث و نتیجه گیری: اثر پارامترهای موثر بر فروشویی نیکل نظیر زمان واکنش (360- 60 دقیقه)، دما (°C 85°C, 35) و غلظت اسید نیتریک (30%، 20%، 10%) تعیین گردید. نتایج حاصل از استخراج نیکل نشان داد که حداکثر میزان استخراج نیکل تحت شرایط دمایی 360 دقیقه، غلظت اسید نیتریک 30% و دمای °C85 اتفاق می افتد.

المصادر:

1. Marafi, M., and Stansilaus, A. 2003. Options and processes for spent catalyst handling and utilization, Hazard Mater. 101: 123–132.


2. Abdel-Aal, E.A. and Rashad, M.M. 2004. Kinetic study on the leaching of spent nickel oxide catalyst with sulfuric acid, Hydrometallurgy. 74: 189–194.


3. Marafi, M. and Stanislaus, A. 2008. Spent hydroprocessing catalyst management: a review part II. Advances in metal recovery and safe disposal methods, Resource Conservation Recycle. 53: 1–26.


4. Lee, J.Y., Rao, V., Kumar, B.N., Kang, D.J. and Reddy, B.R. 2010. Nickel recovery from spent Raney nickel catalyst through dilute sulfuric acid leaching and soda ash precipitation, Hazard Mater. 176: 1122–1125.


5. M. Arshadi, S. Yaghmaei, S.M. Mousavi. 2016.  Bioleaching of Electronic Waste: A Review. Iranian Chemical Engineering Journal. 15 (85): 50-61. (In Persian)


6. Abrar, B., Halali, M., Pourfathi, A. 2016. Recovery of nickel from reformer catalysts of direct reduction, using the pressurized dissolving method in nitric acid, Engineering, Technology & Applied Science Research. 5:1158-1161.


7. Oza, R. and Patel, S. 2012. Recovery of nickel from spent Ni/Al₂O₃ catalysts using acid leaching, chelation and ultrasonication, Research Journal of Recent Sciences.1: 434–443.


8. Amer, A.M. 2002. Processing of Egyptian boiler ash for extraction of vanadium and nickel, Waste Management. 22: 515-520.


9. Al-Mansi, N.M. and Abdel Monem, N.M. 2002. Recovery of nickel oxide from spent catalyst, Waste Management. 22: 85–90.


10. Homami, A., Yuzbashi, A., Ranjbar, M., Pazouki, M. 2009. Recovery of Nickel from Spent Catalysts by Hydrometallurgical Method. University College of Engineering, 43(2):141-149. (In Persian)


11. Mulak, W., Miazga, B. and Szymczycha, A. 2005. Kinetics of nickel leaching from spent catalyst in sulphuric acid solution, International Journal Mineralization Process. 77: 231–235.


12. Parhi, P.K., Park, K.H. and Senanayake, G. 2013. A kinetic study on hydrochloric acid leaching of nickel from Ni–Al₂O₃ spent catalyst, Industrial and Engineering Chemistry. 19: 589–594.