تهیه نانوپودر زیرکنیا از محصول مرحله اسیدشویی ذوب قلیایی زیرکن: بررسی پارامترهای مرحله تهیه نانوپودر زیرکنیا به روش رسوب¬دهی
نویسندگان
1 دستیار پژوهشی، کارشناسی ارشد شیمی فیزیک، پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران
2 دانشیار، دکتری شیمی فیزیک، پژوهشکده چرخه سوخت هسته¬اي، پژوهشگاه علوم و فنون هسته¬اي، تهران، ايران.
doi
10.71753/ma.2024.1089990چکیده
هدف این پژوهش انجام فرآیند استحصال زیرکنیم از کانی زیرکن با روش ذوب قلیایی و تعیین شرایط بهینه عملیاتی تهیه نانوپودر زیرکنیا از محلول مرحله اسیدشویی، میباشد. فرآیند ذوب قليايي زيرکن شامل سه مرحله ذوب زیرکن با قلیا، آبشویی و اسیدشویی میباشد. ترکيب نهايي بهدستآمده از واکنش ذوب زيرکن با قلیا در حالت مطلوب شکل پودری داشته و شامل سدیم سيليکات و سدیم زيرکنات ميباشد. سدیم سيليکات محلول در آب بوده و در نتيجه پس از مرحله آبشویی از پـودر حـذف میگردد، جهت پرعيارسازي بيشتر زيرکنيم و جدايش سيليس، زیرکن واکنش نداده و همچنین سایر ناخالصیهای باقیمانده، این پودر توسط اسيد فروشویی میگردد. پارامترهای بهینه مراحل ذوب با قلیا، آبشویی و اسیدشویی از تحقیقات گذشته بهمنظور دستیابی به بیشترین میزان بازیابی زیرکنیم و حذف بیشترین مقدار سیلیس استخراج و مورد استفاده قرار گرفت. جهت تعیین شرایط بهینه برای تولید نانوپودر زیرکنیا، تأثیر پارامترهای نوع و نسبت جرمی ماده فعال سطحی به زیرکنیم و دمای تکلیس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسیها نشان داد که شرایط بهینه مرحلهی رسوبدهی در برابر با 7، استفاده از ماده فعال سطحی پلیوینیلپیرولیدون با نسبت جرمی ماده فعال سطحی به زیرکنیم 82/0 و دمای تکلیس 300 درجه سانتیگراد میباشد که تحت این شرایط ذراتی با ابعاد 1/27 نانومتر از محلول زیرکنیم ساختگی و ذراتی با ابعاد 6/26 نانومتر از محلول زیرکنیم واقعی به دست آمد.