مطالعه تجربي جذب اورانيوم از پسماند جامد راكتور مونل با استفاده از رزين آمبرلايتIRA-910 در فرآيند تبادل يون

Experimental study of uranium adsorption from solid waste solution of the Monel reactor using the Amberlite IRA- 910 resin in the ion exchange process

هدف از اين تحقيق مطالعه و بررسي استخراج اورانيوم از يك پسماند جامد با استفاده از فرآيند تبادل يون توسط رزين مي‌باشد. بدين منظور پسماند جامد راكتور فلوريناسيون انتخاب گرديد. جهت بازيابي اورانيوم از پسماند جامد از اسيدسولفوريك به‌عنوان حلال و سپس رزين آمبرلايت IRA-910 جهت جذب نهايي در فرآيند تبادل يون استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه اورانيوم با بازدهي 80 تا 90 درصد توسط اين رزين جذب گرديد. جرم بهينه رزين براي جذب از محيط اسيدسولفوريك با غلظت‌هاي اوليه اورانيوم 180، 270 و 450 ميلي‌گرم بر ليتر، به ترتيب 0/15، 0/3 و 0/5 گرم به‌دست آمد. اثر غلظت اوليه اورانيوم، زمان تماس و دما بر جذب مورد بررسي قرار گرفت. زمان تماس بهينه 2 ساعت به‌دست آمد. پارامترهاي ترموديناميكي تغيير آنتالپي، انتروپي و تغيير انرژي گيبس، براي غلظت اوليه اورانيوم 370 ميلي‌گرم بر ليتر محاسبه گرديد. داده‌هاي تجربي براي غلظت اوليه اورانيوم 185 ميلي‌گرم بر ليتر و غلظت اسيدسولفوريك 0/09 و 0/02 مولار تطابق بسيار خوبي با ايزوترم جذب فروندليچ دارند. پارامترهاي سينتيكي جذب اورانيوم از محلول پسماند ليچ شده بر روي رزين IRA-910 براي سينتيك جذب لاگرانژ و نيز سينتيك شبه درجه دو محاسبه گرديد.

The extraction of uranium from a solid waste by using the resin ion exchange process is the subject of this study. For this purpose, the solid waste of the fluorination reactor was selected. In order to uranium recovery from this solid waste, sulfuric acid was used as a solvent and IRA-910 amberite resin was used for adsorption by ion exchange process. The results showed that uranium was adsorbed by this resin with 80-90 % efficiency. The optimum mass of resin for adsorption from sulfuric acid medium with initial concentrations of 180, 270 and 450 mg / l uranium were 0.15, 0.3 and 0.5 g, respectively. The effect of uranium initial concentration, contact time and temperature on adsorption was investigated. The optimum contact time was 2 hours. The thermodynamic parameters of enthalpy change, entropy, and Gibbs energy change for the initial uranium concentration of 370 mg / l were calculated and it was determined that this process is endothermic. Experimental data for the initial uranium concentration of 185 mg / l and the sulfuric acid concentration of 0.09 and 0.02 M are in excellent agreement with the Freundlich isotherm absorption. The kinetic parameters of uranium uptake on IRA-910 for Lagergren and pseudo second order adsorption kinetics were calculated.