مراحم آشنگرف

مبدل کاتالیستی جهت جلوگیری از انتشار گازهای سمی و کاهش آلودگی هوا در وسایل نقلیه به کار برده می شود که حاوی فلزهای باارزش می باشد. انباشت مبدل های کاتالیستی بعد از عمر مفیدشان منجر به آلودگی محیط زیست می شود که جهت بازیابی فلزهای باارزش موجود در آن ها از روش های مختلفی استفاده می شود. در این پژوهش از دو روش شیمیایی و زیستی به عنوان پیش تیمار جهت بازیابی فلزهای آلومینیوم و سریم موجود در مبدل استفاده شد. در روش شیمیایی از فرایند سونو- فنتون (التراسوند با فنتون) استفاده شد که به منظور بازیابی بیشتر فلزهای سریم و آلومینیوم و افزایش سینتیک فرایند، امواج التراسوند مؤثر می باشد. از روش سطح پاسخ برای بهینه سازی عامل های نسبت جامد به مایع، غلظت هیدروژن پراکسید و مقدار سولفات آهن استفاده شد. نقطه بهینه حاصل شده برابر نسبت جامد به مایع (%w/v) 5/0، غلظت هیدروژن پراکسید (%v/v) 5/14 و مقدار سولفات آهن (%w/v) 7/6 می باشد که در این شرایط میزان بازیابی فلزات سریم و آلومینیوم به ترتیب برابر 01/27% و 72/43% به دست آمد. در روش زیستی از قارچ آسپرژیلوس نایجر استفاده شد و بهینه سازی عوامل مؤثر در فرایند توسط دو روش یک فاکتور در یک زمان و تاگوچی انجام شد. شرایط بهینه فرایند فروشویی قارچی برابر pH اولیه محیط 5، نسبت جامد به مایع (%w/v) 1، مقدار قند (g/L) 100، مقدار مایه تلقیحی5/2%، زمان240 ساعت و دمای C° 32 به دست آمد که میزان استخراج سریم 92/25% و برای آلومینیوم 02/43% حاصل شد. استفاده از تیزاب بعد از هر دو فرایند پیش تیمار به منظور بازیابی پلاتین و پالادیوم انجام شد که نتایج به دست آمده نشان دهنده بازیابی کامل این فلزها بود. برای بررسی سینتیک فرایند و مرحله کنترل کننده سرعت واکنش از مدل هسته کوچک شونده استفاده شد. براساس نتایج مشخص شد که در فرایند فروشویی قارچی برای فلز آلومینیوم نفوذ شیمیایی و برای سریم واکنش شیمیایی بر روی سطح و در فرایند سونو- فنتون برای آلومینیوم و سریم واکنش شیمیایی روی سطح کنترل کننده سرعت کلی واکنش می باشند. مشخصه یابی پسماند قبل و بعد از فرایندهای اعمال شده با روش های FE-SEM و XRD انجام شد. تصاویر FE-SEM نشان دهنده کاهش اندازه ذرات و ایجاد تخلخل بعد از فرایندهای به کار برده شده است. همچنین نتایج XRD تخریب ساختار کاتالیست توسط روش های پیش تیمار را نشان داد.