مطالعه آزمايشگاهي روش الكتروكينتيك جهت حذف فلز سنگين روي از باطله معدن

كارشناسي ارشد

هدف از انجام اين پژوهش رفع آلاينده هاي خطرناك و سمي از خاك مي باشد. ازجمله آلاينده‌هاي پايدار در خاك فلزات سنگين مي‌باشند كه يا به‌طور طبيعي در خاك موجود مي‌باشند و يا در اثر فعاليت‌هاي انساني مانند معدنكاري و فعاليت‌هاي صنعتي در خاك به وجود مي‌آيند. در طي سال‌هاي فعاليت معدن حجم زيادي باطله معدني توليد مي‌شود كه باعث آلودگي خاك‌هاي اطراف معدن به عناصر بالقوه سمي و خطرناك مي‌باشند. با توجه به اثرات منفي حضور عناصر بالقوه سمي بر اكوسيستم‌هاي طبيعي، ارائه راهكارهاي كارآمد براي پاك‌سازي خاك و باطله‌هاي معدني امري ضروري است. در اين پژوهش به‌منظور بررسي كارايي روش الكتروكينتيك، ابتدا از باطله‌هاي معدن روي انگوران نمونه‌برداري‌هاي مختلفي از نقاط مختلف معدن انجام شد. سپس با استفاده از روش استاندارد XRF غلظت كل عناصر موجود در خاك به دست آمد؛ كه نتايج حاصل از آزمايش نشان مي‌دهد كه خاك باطله شامل فلزات سمي و خطرناكي اعم از روي، سرب و آرسنيك با غلظت‌هاي مختلف مي‌باشند. در نمونه باطله بيشترين مقدار مربوط به فلز سنگين روي است. به‌منظور بررسي كارايي روش الكتروكينتيك در خاك از چندين ماده شيميايي با غلظت ثابت 0/1 مولار استفاده شد كه اين مواد شيميايي شامل: هيدروكلريك اسيد، نيتريك اسيد، استيك اسيد و سولفوريك اسيد مي باشد. اين مواد شيميايي با نسبت 1 به 2 محلول به جامد كه بهترين نسبت مي باشند با خاك تركيب‌شده‌اند. همچنين با توجه به اين مورد كه با بيشتر شدن ولتاژ، بازدهي پاك‌سازي به روش الكتروكينتيك بيشتر مي گردد، ولتاژ در نظر گرفته‌شده برابر 1/5 ولت بر سانتي‌متر است؛ و تمامي آزمايش‌ها در مدت‌زمان يك شبانه‌روز يعني 24 ساعت انجام گرفت. همچنين به‌منظور عدم رسوب فلزات سنگين در قسمت انتهايي خاك كه نزديك محفظه كاتد است، از مواد شيميايي نامبرده با غلظت ثابت 1/0 مولار در محفظه كاتد استفاده شد. طبق نتايج حاصل از آزمايش‌ها انجام داده‌شده بر روي خاك موردنظر، پاك‌سازي الكتروكينتيك خاك توسط عامل كمپلكس ساز هيدروكلريك اسيد موفق‌تر از ساير عوامل مي‌باشند و 64 درصد روي به اين روش قابل‌حذف است. علت احتمالي اين امر توانايي كمپلكس سازي بالاي عنصر روي با هيدروكلريك است؛ و همچنين كمترين كارايي مربوط به استيك اسيد با درصد حذف فلز 27 درصد است كه تأثير چنداني در پاك‌سازي به روش الكتروكينتيك در خاك ندارد.

196557

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران - ژئوتكنيك

دكتر نادر شريعتمداري