بررسی پارامترهای سیستم تبادلی یونی بستر متحرک چند محفظه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه پژوهشی اکتشاف و استخراج، پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران-ایران

چکیده

به طور کلی عملیات استخراج، تصفیه و تغلیظ اورانیم برای تهیه‌ی کیک زرد، به این ترتیب است که پس از خردایش و غربال کردن کانسنگ اورانیم، عملیات فروشویی بر روی آن انجام می‌شود که در نتیجه اورانیم وارد محلول فروشویی می­گردد. استفاده از روش تبادل یونی برای استخراج اورانیم از محلول­های فروشویی اسیدی، به عنوان روشی مناسب برای بازیابی تقریباً کامل اورانیم شناخته شده است. به عنوان یک قاعده‌ی کلی، فرآوری محلول فروشویی با مقدار اورانیم کم‌تر از 1-g/lit 0.5 (ppm 500) از طریق تبادل یونی ترجیح داده می‌شود. فرایند تبادل یونی اصولاً به دو طریق- بستر ثابت و بستر متحرک- انجام می‌شود. بستر متحرک نسبت به بستر ثابت مزایای زیادی دارد که مهم‌ترین آن‌ها این است که در شرایط یکسان، به خاطر افزایش انتقال جرم، دارای راندمان بیش‌تری می‌باشد. در این کار تحقیقاتی از سیستم بستر متحرک چند محفظه‌ای با جریان مخالف استفاده شده است که به MCIX معروف است. در این کار پژوهشی، هم‌چنین تأثیر پارامترهای مختلف بر راندمان سیستم MCIX مورد بررسی قرار گرفته است. پس از انجام آزمایش‌های مختلف در سیستم ناپیوسته، مقدار بهینه‌ی pH محلول خوراک، 1.5  و زمان تماس بین رزین و محلول خوراک 3 ساعت به دست آمد. در سیستم پیوسته نیز مقدار بهینه‌ی دبی، lit/hr22 و زمان ماند بهینه برای ارتفاع
180 سانتی‌متر ستون، حدود 7 دقیقه تعیین گردید. در صورت وجود محدودیت برای ارتفاع از سیستم برگشتی برای بالا بردن راندمان استفاده می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Moving Bed Multiple Compartment Ion-Exchange Parameters

نویسندگان [English]

  • D Ghoddocy Nejad
  • A.H Kiarashi
  • M Aghajani Delavar
چکیده [English]

In uranium yellow cake production, for the extraction and purification of uranium, primarily the uranium ore is grounded, sieved and then leached with (sulphuric acid). The ion-exchange has been identified as a proper method in high perfect recovery of uranium from the acidic solution where uranium concenteration is less than 500ppm. This method is operated in two ways: 1 (fixed bed 2) moving bed. Moving bed system has some advantages over the fixed bed such as higher mass transfer during ion exchange process. In this study, the effects of various parameters of multiple compartment ion exchange in recovery of uranium are investigated. After performing different experiments in batch system, the optimum pH of feed solution was found to be equal to 1.5 and the residence time between the resin and feed solution was 3 hours. Also, the results of fluidized bed continious system include the optimum flow rate of 22lit/hr and the residence time of 7 minutes (the height of column was 180cm). To increase the efficiency in height limit, the recycle system is used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Moving Bed
  • Ion Exchange
  • Uranium Recovery
  • Fixed Bed
  • Multiple Compartment
Chemical week.new “Solution cuts uranium mining costs,” 28-29, Des.24 (1975).

 

  • J.S. Anderson and M.I. Ritehie, “Solution mining of uranium,” Mine. Cong. J. V. 54, No. 1, 20-26 (January 1968).

     

  • I.L. Jenkins, “Ion exchange in the atomic energy industry with particular reference to actinide fission product separations-areview,” Hydrametallurgy, V. 5, Issue. 1, 1-13, (October 1979).

     

  • Serpseyhan, Melek Merdivan, “Use of OPDA in amberlife XAD resin for separation and preconcentration of Uranium(VI) and Thorium(VI), V. 1 (March 1976).

     

  • R.A. Hard, “Process for in- situ  mining,” U.S.Pat. 3, 910,936 (Oct 7.1975).

     

  • C.R. Carlos and J.F. Richardson, Chem. Eng.Sci. V. 1 (1968).

     

  • B.H. Lucas, P. Prodhomme, M.J. Salter, “Uranium extraction using a deep moving bed of ion exchange resin Hydrometallurgy,” V. 8, Issue 2, 123-135 (March 1982).

     

  • George, D.R.J.R. Ross and J.D Prater, “By- product uranium recoverd with new ion-exchenge techniques ques,” Min, V. 20, 1-5 (January 1968).