عنوان

تهیه رس اصلاح شده به صورت هتروساختار از پیلارد نانو بنتونیت جهت تصفیه پساب معدنی

کد کشور

IR

شماره

۳۷۳۱پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

تهیه رس اصلاح شده به صورت هتروساختار از پیلارد نانو بنتونیت جهت تصفیه پساب معدنی

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Preparing of modified clay as a heterostructure form from pillared nano bentonite to mine wastewater treatment

نام نخستين پديدآور

/شیما برکان

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی معدن

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۸

نام خاص و کميت اثر

۲۵ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

این رساله با حمایت مالی سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران انجام شده است

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی معدن- فرآوری مواد معدنی

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۸/۰۴/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

فعالیت‌های معدنی نقش مهمی را در ایجاد مشکلات زیست محیطی و ورود انواع آلاینده‌ها به منابع آبی ایفا می‌کنند .به منظور تصفیه این پساب‌ها از روش‌های مختلف و مرسومی مانند تصفیه شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی استفاده شده است .در این میان، جذب به عنوان یک فرآیند فیزیکی- شیمیایی، مؤثر و در عین حال ساده و کم هزینه مطرح می‌باشد، که در بسیاری از فرآیندها و صنایع به کار گرفته می‌شود .بنابراین، استفاده از جاذبی که بتواند ظرفیت جذب بالا و به‌طبع مکان‌های فعال جذبی فراوانی داشته باشد، بسیار مطلوب است .در میان جاذب‌های مختلف، کانی‌های رسی نقش مهمی را در محیط زیست به عنوان زداینده طبیعی آلاینده‌ها ایفا می‌کنند .سطح مخصوص بالا، پایداری شیمیایی و مکانیکی، ساختار لایه‌ای، ظرفیت تبادل کاتیونی بالا و قابلیت دسترسی بالا این کانی‌ها باعث شده تا رس‌ها به عنوان یک ماده مناسب برای جذب شناخته شوند .در نتیجه بهبود خواص جذبی این کانی‌ها در ایجاد تخلخل دائمی مورد توجه بوده است .در این راستا، استفاده از پیلارد رس‌ها و هتروساختارهای رسی متخلخل به عنوان دسته‌ی جدیدی از ترکیبات رسی با خواص جذبی مطلوب مورد توجه قرار گرفته است .در راستای اهداف فوق، در این رساله، پیلارد نانو بنتونیت، از مخلوط فلزات آهن و آلومینیوم در تهیه محلول پیلارینگ، تحت شرایط هیدرولیز قلیایی و تشکیل پلی‌اکسی کاتیون‌ها در مرحله‌ی هسته زائی و جانمایی در ساختار نانو بنتونیت رسی تهیه شدند .تأثیر تابش‌های مایکروویو و ارتعاشات اولتراسونیک در هر یک از مراحل هسته زائی و جانمایی، تأثیر نوع سوسپانسیون رسی( با درصد جامد ۲ ، ۶۰ و بصورت پودری) در مرحله‌ی جانمایی و تأثیر دمای کلسیناسیون از ░ C۳۰۰ تا ░ C۹۰۰، در مراحل تهیه پیلارها بررسی شدند .به طوری که نمونه‌ی منتخب از لحاظ خواص ساختاری و خصوصیات جذبی مطلوب( از لحاظ سطح مخصوص، نوع توزیع حفرات، حجم و سطح هر یک از حفرات)، در زمان سنتز کوتاه و با مصرف آب کمتر انتخاب گردید .نمونه‌ی منتخب در سنتز هتروساختار رسی متخلخل به عنوان پیش ماده استفاده شد، که موجب کاهش مصرف سطح ساز گردید .در سنتز هتروساختار هم از تأثیر ارتعاشات اولتراسونیک و تابش‌های مایکروویو در مراحل سنتز این ترکیب، به‌ترتیب در جهت شکستن پیلارها و بهبود پلیمریزاسیون در شکل گیری شبکه سیلیکاته استفاده شد .جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی جاذب‌های سنتز شده و بررسی فرآیند جذبی از آنالیزهایLPSA ،XRD ،XRF،EDS- FESEM،TEM ،N ۲desorption- adsorption،FTIR ،Vis - UVوEOS - ICPاستفاده شد .نتایج حاکی از تأثیر روش‌های سنتز بر خواص جذبی جاذب‌های پیلارد شده و هتروساختار بدست آمده نسبت به نمونه اولیه بنتونیت بود .عملکرد جاذب‌های بدست آمده با بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی همانندpH ، میزان بارگذاری جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه آلاینده در سیستم‌های تک و چند جزئی( بررسی جذب رقابتی) مورد ارزیابی قرار گرفت .تصفیه پساب معدنی در شرایط قلیایی از گونه‌های آنیونی آرسنات، در دو مرحله صورت گرفت .به‌طوری‌که، یکی به‌صورت سنتزی، جهت تعیین شرایط بهینه و پارامترهای تأثیر گذار و دیگری در پساب واقعی تهیه شده از معدن طلای زرشوران، مورد ارزیابی قرار گرفتند .با توجه به بررسی‌های انجام شده در شناسایی نوع گونه‌های آرسنیکی تحت تأثیر دما و pH توسط نرم افزار Visual MINTEQ ۱.۳، دما تأثیر چندانی بر روی تغییر نوع گونه‌ها نداشته و در شرایط قلیایی گونه‌ی آنیونی آرسنات(HAsO ۴۲- )به عنوان گونه غالب انتخاب شد .مطابق آزمایشات انجام شده، با استفاده از جاذب‌هایNB ،PILB - Al, FeوPBH ، با مقدار بارگذاری g/L ۲ و طی min ۶۰، تحت شرایط دمای محیط، pH قلیایی تقریبا برابر با ۱۰، غلظت آرسنیک mg/L ۱۰، ماکسیمم ظرفیت جذبی به ترتیب برابر با mg/g ۱۰/۳۲، ۱۳۶/۹۰ و ۱۸۸/۶۸ بدست آمد .نتایج نشان داد که سرعت انجام واکنش، میزان جذب سطحی و رخداد واکنش‌های سطحی درحضور PBH بهبود یافت .استفاده از هتروساختار رسی به عنوان جاذب در تصفیه پساب معدنی طلای زرشوران نشان دهنده‌ی قابلیت جذب بالا برای آرسنیک بوده است .همچنین نتایج تست پایداری، بیانگر پایداری بالای PBH در ۴ سیکل متوالیh ۱ بوده است .بررسی مدل‌های ایزوترم جذبی و مدل‌های سینتیک خطی و غیر خطی به‌همراه مطالعه‌ی ترمودینامیکی، مکانیسم جذب را شامل تشکیل کمپلکس درون حفره در واکنش‌های تبادلی توسط گروه‌های هیدروکسیل و تشکیل کمپلکس برون حفره، در یک ساختار متخلخل و طی یک فرآیند خود به‌خودی و گرماگیر نشان داد.

متن يادداشت

C, pH=10, adsorbent dosage 2 g/L, As(V) concentration 10 mg/L and contact time=60 min). In real wastewater treatment, the PBH was selected as a desirable adsorbent and used in real mine wastewater treatment. The Visual MINTEQ 3.1 geochemical modeling software was applied to simulate the arsenic species under different pH, temperature in mine wastewater obtained from the dewatering unit in Zarshuran gold mine. Therefore, the characterization of arsenic species by the simulation of wastewater showed that the HAsO42 related to As (V) is dominant and the effect of temperature was not shown the clear changes in arsenic concentration for all species. The PBH reusability test showed the suitable performances of adsorbent with the reducing of the adsorption efficiency during the four cycles (less than 16 ). According to linear and nonlinear isotherm and kinetic models, the major mechanism for adsorption was introduced as an inner/outer sphere complexation with rapid and slow diffusion into the active sites. According to the thermodynamic study, this adsorption process was endothermic and spontaneous░ C) was investigated. Then, the selected sample was chosen in terms of desirable structural and adsorption properties (e.g. large specific surface area and high total pore volume) during a short synthetic time and less water consumption. The application of selected pillared clay sample, as a precursor to prepare porous clay heterostructure, minimized the use of cationic surfactant and organic wastes. In the synthesis of porous clay, the effect of ultrasonic/microwave techniques was also studied for opening bentonite layers with breaking pillars resulted in the increasing basal spacing and improving mesoporous silica formation in interlayer space of pillared nano bentonite in a little synthetic time. Then, the desirable porous clay was selected. The characterizations of each adsorbent were investigated by LPSD, XRD, UV-Vis spectra, N2 adsorption-desorption, FESEM-EDS, TEM, and FTIR analyses. In this research, the optimized parameters and better adsorbent were initially determined from synthetic alkaline wastewater, then the efficiency of the adsorption process in real alkaline mine wastewater was measured. The maximum adsorption capacity for natural bentonite (NB), selected pillared nano bentonite (Al, Fe-PILB) and selected porous nano bentonite heterostructure (PBH) in synthetic wastewater were obtained 10.32, 136.9 and 188.68 mg/g separately (at 25░ Mining activities play an important role in environmental pollution, at many stages of the mining operation. The environmental problems arising due to mining activities affected on water resources. Several conventional methods such as physico-chemical wastewater treatment techniques and biological methods have been utilized for the removal of pollutants from wastewater. Among them, adsorption, as a physico-chemical method, have emerged to be promising, efficient, economic, simple and reliable for the removal of pollutants from aquatic environments in various fields. Clays play an important role in the environment by acting as a natural scavenger of pollutants. Large specific surface area, chemical, and mechanical stability, layered structure, high CEC, and so forth have made the clays excellent adsorbent materials. Therefore, to improve the absorption properties of clay minerals with creating a permanent porosity, the synthesis of pillared clay and porous clay heterostructure are considered as a new class of clay compounds with favorable absorption properties. Therefore, in this research, A new methodology for the synthesis of pillared clays with AlFe was developed, in which the diluted/concentrated clay suspensions or powder clay added to the pillaring solution in intercalation process, and microwave/ultrasound or microwave and ultrasound were used in the synthesis of the pillaring solution as well as in the intercalation and aging processes. Moreover, the effect of calcination temperature (300-900

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Preparing of modified clay as a heterostructure form from pillared nano bentonite to mine wastewater treatment

موضوع مستند نشده

نانو بنتونیت

موضوع مستند نشده

پیلارد رس

موضوع مستند نشده

هتروساختار رسی متخلخل

موضوع مستند نشده

تصفیه پساب معدنی و آرسنیک

موضوع مستند نشده

جذب،

اصطلاح موضوعی

Nano-bentonite, Pillared clay, Porous clay heterostructure, Adsorption, Mine wastewater treatment and Arsenic

اصطلاح موضوعی

نانو بنتونیت‌؛ پیلارد رس، هتروساختار رسی متخلخل، جذب، تصفیه پساب معدنی و آرسنیک

مستند نام اشخاص تاييد نشده

برکان، شیما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

آقازاده، والح، استاد راهنما

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230617

شماره بازیابی

معدن ،۵۰۲۵۳ ،۱۳۹۸

نام ميزبان

ی‌ندعم‍ ب‌اسپ‍ ه‌یفصت‍ ت‌هج‍ ت‌ینوتنب‍ ونان‍ درلایپ‍ زا راتخاسورته‍ ت‌روص‍ ه‌ب‍ ه‌دش‍ ح‌لاصا س‌ر ه‌یهت‍.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

3731.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

p50253.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۳۷۳۱

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y