کارآیی نانورس هیدروکسید دوگانه لایه ای (Mg/Al) سنتز شده در حذف یون سیانید از محلول های ساختگی و واقعی

Abstract

پساب‌های حاصل از برخی فعالیت‌های معدنکاری و متالورژیکی حاوی مقدار قابل توجهی سیانید هستند که بواسطه سمیت بالای سیانید باید قبل از ورود به محیط ‌زیست تصفیه شوند. یکی از تکنولوژی‌های کاربردی برای حذف سیانید از پساب، روش جذب سطحی است. هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای (LDH) گروه خاصی از کانی‌های رسی بوده که با موفقیت برای حذف برخی آلاینده‌های آنیونی از محلول‌های آبی بکار گرفته شده-اند. در این تحقیق LDH با استفاده از فرآیند هم‌رسوبی و نسبت 3:1 از نمک‌های نیترات منیزیم و آلومینیوم با خلوص آزمایشگاهی و صنعتی سنتز گردید و کاربرد آن برای حذف سیانید (CN-) از محلول‌های آبی مطالعه شد. ترکیب شیمیایی و کانی شناسی نمونه سنتز شده توسط XRD، XRF، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنج تفکیک طول موج (WDX) بررسی شدند. تأثیر پارامترهای دما، جرم جاذب، سرعت همزن و pH بر ظرفیت جذب LDH به روش طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار DX7 بررسی شد. شرایط بهینه جهت حذف یون سیانید در دمای oC60، جرم جاذب 5/1 گرم، دور همزن rpm500 و pH برابر با 52/9 تعیین گردید که در این شرایط بیشترین میزان ظرفیت جذب LDH سنتز شده برای سیانید به میزان mg/g 80/73 به دست آمد. داده‌های ظرفیت تعادلی از مدل لانگمیر و داده‌های سینتیک جذب از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم به بهترین وجه پیروی می‌کند. مرحله کنترل کننده نرخ جذب براساس انطباق داده‌های جذب با مدل وبر و موریس، نفوذ درون‌ذره‌ای تشخیص داده شد و نحوه جذب یون سیانید بر LDH با توجه به ترکیب شیمیایی و ساختار کانی‌شناسی آن از نوع تبادل یونی است. LDH سنتز شده با استفاده از نمک‌های با خلوص صنعتی نیز قابلیت بالایی برای حذف یون سیانید از محلول نشان داد. همچنین تصفیه پساب واقعی توسط LDH نشان داد که با دوز جاذب g/L20 می‌توان بیش از 84% سیانید را از پساب حذف نمود.

Keywords

• پساب حاوی سیانید
• هیدروکسید دوگانه لایه‌ای
• جذب سطحی
• طراحی آزمایش
• مدل‌سازی سینتیک و ظرفیت تعادلی