بازیابی میکروبی و بررسی سینتیکی انحلال وانادیم از پنتااکسید وانادیم خالص به منظور استخراج آن از باطله‌های سنگ معدن اورانیم

نوع مقاله: یادداشت علمی و فنی

نویسندگان

1 پژوهشکده‌ی چرخه‌ی سوخت، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: 11155-11365، تهران ـ ایران

3 پژوهشکده‌ی چرخه‌ی سوخت، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران دانشکده مهندسی، دانشگاه مازندران، کدپستی: 47415، بابلسر ـ ایران

چکیده

از آن­جایی که وانادیم یک فلز گران‌­قیمت و کاربردی در صنایع مختلف است و از طرفی باطله­‌های برخی از معادن اورانیم ایران حاوی مقادیر قابل توجه‌ی از این فلز است، در این تحقیق انحلال کاهشی وانادیم با استفاده از دو گونه باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان و اسیدی تیوباسیلوس تیواکسیدان در دو چگالی پالپ 0.5 و 1 گرم برلیتر در دمای 30˚C و سرعت هم‌زنی 180 دور بر دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان زودتر از اسیدی تیوباسیلوس تیواکسیدان با شرایط محیط سازگار شد و نتایج بهتری را در انحلال وانادیم از خود نشان داد به طوری که در چگالی پالپ 0.5  و 1 گرم برلیتر، اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان پس از گذشت، به ترتیب، 6 و 12 روز و اسیدی تیوباسیلوس تیواکسیدان پس از گذشت، به ترتیب، 9 و 20 روز توانستند بیش از 90 درصد وانادیم را حل کنند. نتایج تجربی با مدل­های سینتیکی درجه­‌ی اول و دوم مطابقت داده شد و مشاهده شد که انحلال وانادیم با واکنش درجه­‌ی دوم مطابقت بهتری دارد.

تازه های تحقیق

  1. D. Pradhan, J.G. Ahn, D.J. Kim, S.W. Lee, Effect of Ni2+, V4+ and Mo6+ concentration on iron oxidationby Acidithiobacillus ferro-oxidans, Korean, J. Chem. Eng., 26(3) (2009) 736-741.

 2.   K. Bredberg, H.T. Karlsson, O. Holst, Reduction of vanadium(V) with Acidithio-bacillus ferrooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans, Bioresource Technology 92 (2004) 93–96.

 3.   D. Mishra, D.J. Kim, D.E. Ralph, J.G. Ahn, Y.H. Rhee, Bioleaching of vanadium rich spent refinery catalysts using sulfuroxidizing lithotrophs, Hydrometallurgy 88 (2007) 202–209.

 4.   C. K. Gupta, N. Krishnamurthy, Extractive metallurgy of vanadium (process metallurgy), Elsevier (1992).

 5.   F. Habashi, Handbook of extractive metallurgy, Vol III, Wilely, Germany (1997) 1471-1487.

 6.   Y. Konishi, S. Asai, N. Yoshida, Growth Kinetics of Thiobacillus thiooxidans on the surface of elemental sulfur, Applied and Environmental Microbiology, (1995) 3617-3622.

 7.   E. Y. Lee, K.S. Cho, H.W. Ryu, Charac-terization of sulfur oxidation by an autotrophic sulfur oxidizer, Thiobacillus sp. ASWW-2, Biotechnol. Bioprocess Eng (5) (2000) 48-52.

 8.   L. Briand, H. Thomas, E. Donati, Vanadium (V) reduction in Thiobacillus thiooxidans cultures on elemental sulfur, Biotechnology Letters 18 (5) (1996) 505-508.

 9.   M. A. Ronald, “Handbook of microbiological media (2nd edition),” Robert Stern Publisher, New York (1997).

 10.O. Levenspiel, Chemical Reaction eng-ineering, Third Ed, Wiley (1999).

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Microbial Recovery and Kinetic Study of Vanadium Dissolution from Pure Vanadium Oxide in Order to Extract it from Uranium Ore Residues

نویسندگان [English]

  • S. J Safdari 1
  • R Roostaazad 2
  • M. A Firouzzare 1
  • A Rashidi 3
چکیده [English]

Vanadium is an expensive and practical metal in different industries, and in Iran, in particular uranium ore residues contain a considerable amount of this metal. In this investigation reductive dissolution of vanadium using two strains, acidithiobacillus ferrooxidans and acidithiobacillus thiooxidans, in two pulp densities, of 0.5 and 1g/l, were surveyed at 30˚C, and 180 rpm. Acidithiobacillus ferrooxidans adapted to the medium sooner than the acidithiobacillus thiooxidans and had a better result in dissolution of vanadium. In 0.5 and 1g/l, more than 90% of vanadium was disolved by acidithiobacillus ferrooxidans during 6 and 12 days, respectively and by acidithiobacillus thiooxidans in a period of 9 and 20 days, respectively. The experimental data were fitted to first and second order kinetic models, and it was observed that vanadium dissolution followed the second order kinetic model correctly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microbial Recovery
  • Vanadium
  • Kinetic
  1. D. Pradhan, J.G. Ahn, D.J. Kim, S.W. Lee, Effect of Ni2+, V4+ and Mo6+ concentration on iron oxidationby Acidithiobacillus ferro-oxidans, Korean, J. Chem. Eng., 26(3) (2009) 736-741.

 2.   K. Bredberg, H.T. Karlsson, O. Holst, Reduction of vanadium(V) with Acidithio-bacillus ferrooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans, Bioresource Technology 92 (2004) 93–96.

 3.   D. Mishra, D.J. Kim, D.E. Ralph, J.G. Ahn, Y.H. Rhee, Bioleaching of vanadium rich spent refinery catalysts using sulfuroxidizing lithotrophs, Hydrometallurgy 88 (2007) 202–209.

 4.   C. K. Gupta, N. Krishnamurthy, Extractive metallurgy of vanadium (process metallurgy), Elsevier (1992).

 5.   F. Habashi, Handbook of extractive metallurgy, Vol III, Wilely, Germany (1997) 1471-1487.

 6.   Y. Konishi, S. Asai, N. Yoshida, Growth Kinetics of Thiobacillus thiooxidans on the surface of elemental sulfur, Applied and Environmental Microbiology, (1995) 3617-3622.

 7.   E. Y. Lee, K.S. Cho, H.W. Ryu, Charac-terization of sulfur oxidation by an autotrophic sulfur oxidizer, Thiobacillus sp. ASWW-2, Biotechnol. Bioprocess Eng (5) (2000) 48-52.

 8.   L. Briand, H. Thomas, E. Donati, Vanadium (V) reduction in Thiobacillus thiooxidans cultures on elemental sulfur, Biotechnology Letters 18 (5) (1996) 505-508.

 9.   M. A. Ronald, “Handbook of microbiological media (2nd edition),” Robert Stern Publisher, New York (1997).

 10.O. Levenspiel, Chemical Reaction eng-ineering, Third Ed, Wiley (1999).