بررسي روابط سينتيكي و تأثير شرايط عملياتي بر عملكرد واحد بازيابي تيتانيم براي توليد نانوذرات خالص تيتانيم اكسيد طي فرايند سولفات

در اين تحقيق به بررسي روابط سينتيكي و تأثير شرايط عملياتي حاكم بر آهنگ انحلال لجن تيتانيم براي توليد پودر تيتانيم اكسيد با ذراتي با ابعاد 50 تا 100 نانومتر مي پردازيم. به منظور رسيدن به پودري با خلوص بالاي 98 درصد، لجن خرد شده كاملاً خشك با ابعاد 45 تا 160 ميكرومتر، طي فرايند شيميايي سولفات به كمك سولفوريك اسيد واكنش داده شد. تأثير پارامترهاي عملياتي چون غلظت اسيد، دما و مدت زمان انحلال و ابعاد اوليه ذرات لجن بررسي شد. با بهينه سازي پارامترها و استفاده از تكنيك سونوشيميايي در مراحل انحلال، بيشينه ميزان بازده استخراج تيتانيم اكسيد به‌دست آمد. روش برازش منحني نشان داد كه نتايج نظري سينتيك هسته كوچك‌شونده مورد استفاده در اين تحقيق شامل مدل نفوذ سطحي و به‌ويژه مدل كنترل واكنش شيميايي، با داده هاي تجربي به خوبي تطبيق مي‌كند. بر اساس مطالعات سينتيكي، انرژي فعال‌سازي فرايند معادل 16/38kJ/mol و مرتبه واكنش نسبت به اسيد مصرفي از مرتبه اول تعيين شد.