بازيافت اورانيوم از پسمان كارخانه توليد سوخت راكتورهاي هسته اي (UCF اصفهان) با استفاده از جاذب طبيعي معدني زئوليت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

چكيده: در طي مراحل مختلف فراوري اورانيوم در كارخانه توليد سوخت راكتورهاي هسته اي (UCF) اصفهان مقاديري پسمان مايع توليد مي¬شود كه پس از طي مراحل آمايش اوليه به استخرهاي تبخير هدايت مي شود. به نظر مي رسد با توجه به اهميت ماده اورانيوم از ديدگاه اقتصادي علاوه بر ملاحظات زيست محيطي، بازيافت اورانيوم از استخرهاي موجود داراي صرفه اقتصادي نيز باشد. از روش هاي فيزيكي و شيميايي مختلفي براي حذف اورانيوم از پسمان استفاده مي شود مانند: استخراج با حلال، تبادل يون، ترسيب شيميايي، فرآيندهاي غشايي و غيره، كه هر كدام از فراينهاي مذكور داراي مزايا و معايبي هستند. در اين ميان روش تبادل يون به دليل هزينه كمتر، آلودگي كمتر اسيد به مواد آلي، سهولت كار و گزينش پذيري بالا بيشتر مورد توجه بوده است. در اين تحقيق از جاذب طبيعي زئوليت براي جداسازي اورانيوم از پسمان مايع كارخانه توليد سوخت راكتورهاي هسته اي اصفهان (UCF) استفاده شد. اين بررسي ها به طور كلي شامل مطالعات رفتار تعادلي جاذب زئوليت و اورانيوم محلول در حلال آبي و بهينه سازي عوامل موثر بر جذب اورانيوم توسط زئوليت مي باشد. جاذب زئوليت رفتار مناسبي (مقدار ظرفيت تعادلي در غلظت ppm60، 8/5 ميلي گرم برگرم جاذب) در جذب اورانيوم از پساب نشان داد. همچنين نتايج بدست آمده در اين پژوهش نشان داد كه جذب اورانيوم به شدت از pH محيط (محلول) تاثير پذيرفته و حداكثر جذب در pH تقريباً 5 (8/4) اتفاق مي افتد. سينتيك واكنش سريع بوده و مدت زمان بهينه در 1 ساعت خواهد بود (زمان تعادل نهايي4 ساعت). همچنين با توجه به مطابقت داده هاي بدست آمده از آزمايش و بررسي ايزوترم هاي فروندليچ، تمكين و لانگموير مشخص شد ايزوترم لانگموير تطبيق خوبي با داده هاي آزمايشگاهي از خود نشان مي دهد. پس از اتمام آزمايشات جذب رهاسازي اورانيوم مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از آزمايشات رهاسازي اورانيوم بهترين بازدهي را براي محلول اسيدنيتريك M1 و مدت زمان 60 دقيقه بيان مي كند. بررسي مكانيسم جذب نشان دهنده اين موضوع بود كه نفوذ در فيلم مايع و نفوذ درون ذره كمترين تاثير را در فرآيند داشته و واكنش عامل كنترل كننده مي باشد. كلمات كليدي : پسمان پرتوزا، بازيافت اورانيوم ، تبادل يون، جذب سطحي، زئوليت

217993

مهندسي هسته اي( چرخه سوخت)

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان