![]() | Only 14 pages are availabe for public view |
Abstract تهدف هذة الأطروحه الى كيفية اذابة واستخلاص وترسيب كلا من عنصرى اليورانيوم و النحاس من صخور الطفلة الجيرية، مكون ام بجمة، جبل العلوجة، جنوب غرب سيناء- مصر. تحتوى عينة الدراسة على تركيز 874 جزء من المليون لليورانيوم و تركيز 2050 جزء من المليون للنحاس تنقسم الرسالة الى ثلاثة فصول:- الفصل الاول ( المقدمه):- يتناول هذا الفصل نبذه مختصره عن العناصر محل الدراسة ووجودها فى الطبيعة والخصائص الكيميائية والتطبيقات المختلفة لهذه العناصر. ويتضمن ايضا مسح شامل للدراسات السابقة على عمليات الاذابة والاستخلاص لعنصرى اليورانيوم والنحاس من خاماتهما المختلفة. الفصل الثانى (العملى):- يتضمن هذا الفصل الدراسة المعملية والمواد الكيميائية المستخدمة ودرجة نقاوتها وطرق التحليل المختلفة لعمليات الاستخلاص والتقدير للعناصر محل الدراسة، كما يحتوى هذا الفصل على وصف تفصيلى للاجهزة المستخدمة وطرق تعيين تركيز العناصر. كما تم ايضا شرح خصائص ومواصفات المبادل الايونى المستخدم لفصل عنصر اليورانيوم والمستخلص العضوى المستخدم لفصل عنصر النحاس. الفصل الثالث ( النتائج و مناقشتها):- ويتضمن تفسير ومناقشة النتائج والاستنتاجات التى تم الحصول عليها كما يتضمن ايضا دراسة العوامل المؤثرة على عملية الاذابة سواء كانت اذابة قلوية او حامضية وقد ثبتت الدراسة الاتى: تم تحليل عينات الدراسة تحليلا كاملا شاملا للعناصر الرئيسية والشحيحة وكذلك العناصر الارضية النادرة مع التركيز على قياس عنصرى اليورانيوم والنحاس محل الدراسة. اثبتت التحاليل ان عينة الطفلة الجيرية تحت الدراسة تتكون اساسا من اكاسيد الكالسيوم، الماغنسيوم، الحديد، السليكا، الالومنيوم مع وجود نسبة من الكبريتات كما لوحظ ايضا ارتفاع نسبة الفقد فى العينة من خلال تاثير الحرق مع اختلاف درجات الحرارة. هذا بالاضافة الى دراسة التمعدن للتعرف على المعادن المكونة للخامة. وفى ضوء تحديد طبيعة الخام وفى ضوء نسبة العناصر الاقتصادية والتى تشمل عنصرى اليورانيوم والنحاس، تم دراسة العوامل المؤثرة على عملية الاذابة باستخدام طريقتين هما الاذابة القلوية والاذابة الحامضية وقد تم التوصل الى افضل الظروف وهى استخدام 1:4 مول من كل من كربونات وبيكربونات الامونيوم بالاضافة الى فوق اكسيد الهيدروجين (30%) ،حجم حبيبات -14 مش، نسبة العينة الصلبة الى المادة المذابة المستخدمة (4:1) عند درجة حرارة 60 درجة مئوية لمدة 3 ساعات. وبتطبيق هذه العوامل على واحد كيلوجرام من عينة الدراسة، تم الحصول على محلول اذابة يحتوى على تركيز يورانيوم 696 جزء من المليون بالاضافة الى تركيزالنحاس 1707 جزء من المليون مع انخفاض تركيز كل من الحديد والعناصر الارضية النادرة. اما بالنسبة للاذابة الحامضية تم دراسة العوامل المؤثرة على عملية اذابة عنصرى اليورانيوم والنحاس من عينة الطفلة الجيرية المجمعة من مكون ام بجمة، منطقة جبل العلوجة، جنوب غرب سيناء – مصر وذلك باستخدام حامض الكبريتيك وكانت افضل الظروف الحاكمة هى 3 مول من حامض الكبريتيك، حجم حبيبات -14 مش و نسبة العينة الصلبة الى تركيز الحمض (3:1) عند درجة حرارة 70 درجة مئوية لمدة ساعتين. وبتطبيق هذة العوامل على واحد كيلوجرام من عينة الدراسة تم الحصول على محلول اذابة تركيز اليورانيوم فيه هو 778 جزء من المليون اما النحاس فكان تركيزه فى محلول الاذابه هو 1894 جزء من المليون. تم استخلاص اليورانيوم من محاليل الاذابة سواء الناتجة من الاذابة القلوية اوالحامضية باستخدام المبادل الايونى (lewatit mono plus M500) كمحاولة للحصول على منتج نقى من اليورانيوم. تم دراسة العوامل المؤترة على تحميل (امتصاص) اليورانيوم من المحلول الناتج من الاذابة القلوية وهى ضبط الاس الهيدروجينى للمحلول القلوى عند 9,2 للوصول الى اعلى كفاءة فى عملية الامتصاص .تم تطبيق ذلك على عمود فصل يحتوى على 10,8 ملى من المبادل الايوانى المستخدم فى حالة رطبة بمعدل سريان 0,5 ملى / دقيقة لعملية الامتصاص واخر 0,33 ملى / دقيقة لتكون كفاءة عملية الامتصاص 77% . تم استرجاع اليورانيوم من العمود المشبع بايونات كربونات اليورانيوم الثلاثية، باستخدام خليط من 1مول من كلوريد الصوديوم الذائب فى 0,1 مول من كربونات الامونيوم لتصل كفاءة عملية الاسترجاع الى 89.5% ، تم بعد ذلك ترسيب المحلول الناتج من عملية الاسترجاع باستخدام 10% من هيدروكسيد الصوديوم للحصول على اليورانيوم فى صورة هيدروكسيد الصوديوم اليورانيومى وكانت نسبة اليورانيوم فيه 92 % . تم الحصول على المركب الوسطى من النحاس والذى يتميز باللون الازرق الفاتح بطريقة التبخير، ثم الحصول على مركب عالى النقاوة من اكسيد النحاس عند درجة حرارة 650 درجة مئوية والذى يتميز باللون الاسود. اما العوامل المؤترة على عملية تحميل (امتصاص) اليورانيوم من المحلول الناتج من الاذابة الحامضية وهى ضبط الاس الهيدروجينى للمحلول عند 1,7 للوصول الى اعلى كفاءة لعملية اﻹمتصاص وبتطبيق ذلك على عمود فصل يحتوى على 11,7 ملى من المبادل الايونى المستخدم فى حالة رطبة بمعدل سريان 0,5 ملى / دقيقة لعملية الامتصاص واخر 0,33 ملى / دقيقة وصلت كفاءة عملية الامتصاص الى 84,7% . تم اجراء عملية الاسترجاع من العمود المشبع بايونات كبريتات اليورانيوم الثلاثية، باستخدام خليط من 1مول كلوريد الصوديوم الذائب فى 0,1 مول من حمض الكبريتك لتكون كفاءة عملية الاسترجاع 95,9% ، تم استخدام 50% تركيز من هيدروكسيد الصوديوم لترسيب اليورانيوم من المحلول الناتج من عملية الاسترجاع للحصول على اليورانيوم فى صورة هيدروكسيد الصوديوم اليورانيومى وكانت نسبة اليورانيوم فيه 60 % والذى خضع لعملية تنقية بسيطة كمحاولة للتخلص من بعض الشوائب الموجودة باستخدام العوامل التى تم التوصل اليها من عملية الاذابه القلوية مما ادى الى الحصول على منتج من اكسيد اليورانيوم الثلاثى أعلى نقاوة وتم التعرف عليه باستخدام تقنية الاشعة السينية الحيودية والطيفية. واما بالنسبة لعنصر النحاس فقد تم تجميع المحلول الحامضى بعد مروره على المبادل الايونى والخالى من عنصر اليورانيوم ثم تبعه استخلاص النحاس باستخدام المستخلص العضوى (LIX 984N) الذائب فى الكيروسين. تم الحصول على افضل العوامل المؤثرة على عملية الاستخلاص وهى1,7 الاس الهيدروجينى للمحلول الحامضى الحاوى للنحاس ، تركيز المستخلص العضوى هو4 % لمدة 3 دقائق ونسبة المستخلص العضوى الى المحلول 1:1 عند درجة حرارة الغرفة و اتضح من خلال دراسة تاثير درجة الحرارة على عملية الاستخلاص انها عمليه ماصة للحرارة ولكن بشكل طفيف وبتطبيق كل العوامل الحاكمة وصلت كفاءة استخلاص النحاس الى 96%. تم اجراء عملية الاسترجاع للنحاس بعد تحميله على المستخلص العضوى باستخدام تركيزات مختلفة من حامض الكبريتك واثبتت النتائج أن 3 مول من حامض الكبرتيك تسترجع حوالى 70 % من النحاس المحمل على المستخلص وبتكرار عملية الاسترجاع على 3 مراحل تصل كفاءة الاسترجاع الى 98% للحصول على كبريتات النحاس الزرقاء بطريقة التبخير والتى تم التاكد منها عن طريق تقنية تحليل الاشعة السينية الحيودية. خلصت النتائج الى اقتراح نموذجين لعمليات اﻹذابة واﻹستخلاص والترسيب لعنصرى اليورانيوم و النحاس من عينة الدراسة ليتضح منها أن الاذابة القلوية هى اﻷفضل ﻹذابة الخامة محل الدراسة للحصول على منتج نقى من كل من اليورانيوم والنحاس. ونوصى فى نهاية الدراسة :- 1- خضوع عينة الدراسة الطفلة الجيرية الى الفصل الفيزيائى كمرحلة معالجة قبل عملية الاذابة للتخلص من الشوائب. 2- رفع درجة الاس الهيدروجينى للمحلول الناتج من الاذابة القلوية ليساعد على رفع نسبة الامتصاص لعنصر اليورانيوم على المبادل الايونى المستخدم. 3 - استخدام الاذابة القلوية هى الافضل لهذة النوعية من الخامات لما تحتوية من نسبة كربونات عالية ممن يودى الى الحصول على منتجات عالية النقاوة من كل عنصرى اليورانيوم والنحاس. 4- من خلال مقارنة كل من الاذابة القلوية والحامضية لعينة الدراسة يتضح ان الاذابة القلوية افضل لخامة الطفلة الجيرية نظرا للحصول على محلول اذابة يحتوى على نسبة ضعيفة من الشوائب وبالتالى الحصول على منتجات نقية من كل من اليورانيوم والنحاس على عكس الاذابة الحامضية. على الرغم ان محلول الاذابة يحتوى على تركيزات اعلى من عنصرى اليورانيوم والنحاس ولكن يحتوى ايضا على نسب كبيرة من الشوائب خاصة عنصر الحديد وبالتالى تحتاج الى مراحل تنقية اخرى مقارنة بالمنتجات الناتجة من الاذابة القلوية. |