توصيفگر ها :
غبار كوره قوس الكتريك , جذب سطحي , يون فسفات , تصفيه آب
چكيده فارسي :
در اين تحقيق، فرآوري غبارات خروجي از كوره قوس الكتريك و استفاده از آن به عنوان جاذب در حذف يون‌هاي فسفات از پساب‌هاي كشاورزي مورد بررسي قرار گرفته است. ذرات غبار خروجي از كوره قوس الكتريك در اين تحقيق از شركت فولاد مباركه اصفهان تهيه شده است كه در آن‌ها عمدتاً از آهن اسفنجي به عنوان شارژ ورودي به كوره‌هاي ذوب استفاده شده است. ابتدا جهت شستشوي ذرات پودر و حذف تركيبات محلول، غبار با آب ℃80 به مدت 24 ساعت در محفظه دستگاه سوكسله قرار داده شد. پس از آن عمليات ليچينگ با اسيد استيك 3 مولار به مدت 12 ساعت انجام شده است. سپس براي از بين رفتن اثرات استيك اسيد در ذرات پودر باقي مانده، مجددا ذرات با آب مقطر شستشو داده شد و در ادامه براي حذف رطوبت آزاد ذرات از آون با دماي ℃100 بهره گرفته شده است. براي مشخصه يابي ذرات پودر حاصل، از ميكروسكوپ الكتروني روبشي به منظور بررسي مورفولوژي و توزيع اندازه ذرات و از روش‌هاي آناليز XRD، ICP و XRF براي بررسي فازي و عنصري و تعيين نوع و مقدار عناصر و تركيبات باقي مانده در ذرات پودر استفاده شد. با توجه به حضور تركيبات آهن دار در ذرات پودر از روش VSM جهت بررسي خواص مغناطيسي پودر بهره گرفته شده است خواص مغناطيسي از جمله ويژگي‌هاي بسيار مناسب براي استفاده در تصفيه آب است كه ذرات را قادر مي‌سازد توسط آهنربا و به راحتي جدا شوند. در نهايت آزمون‌هاي جذب با استفاده از محلول‌هاي آبي با غلظت مختلف فسفات و تماس آن با مقادير مختلف پودر صورت گرفته است. براي اين منظور، آزمون‌ها در شرايط مختلف دما، pH، زمان، غلظت جاذب و جذب شونده به جهت بدست آوردن پارامترهاي بهينه در محلول‌هاي با حجم ml 100 انجام شد. در اين رابطه توسط روش اسپكتروفتومتر با نور مرئي با اندازه گيري تغييرات ميزان جذب محلول عبور داده شده، تغييرات غلظت يون‌هاي فسفات جذب شده تعيين شده است. نتايج حاصل نشان داد جاذب تهيه شده قابليت جذب فسفات تا 90% از محلول با غلظت ppm 500 فسفات را دارد و همچنين داده‌هاي تجربي بدست آمده با مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم تطابق 99% داشته و جذب پديد آمده در شرايط موجود با پيش بيني مدل‌هاي ايزوترم لانگموير هم خواني و انطباق 99% داشته است.
چكيده انگليسي :
This research focuses on the processing of dust particles emitted from electric arc furnaces and their use as adsorbents for the removal of phosphate ions from agricultural wastewater. The dust particles were obtained from Mobarakeh Steel Company in Isfahan, where sponge iron was primarily used as the input charge in the melting furnaces. Initially, the dust particles were washed and the soluble compounds were removed by soaking them in water at 80°C for 24 hours using a Soxhlet apparatus. Subsequently, leaching operations were carried out using 3 Molar acetic acid for 12 hours. To eliminate the effects of acetic acid on the remaining powder particles, they were washed again with distilled water. To remove the free moisture from the particles, they were dried at 100°C. For the characterization of the obtained powder particles, scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the morphology and particle size distribution. X-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma (ICP), and X-ray fluorescence (XRF) analysis methods were employed to investigate the phase composition and elemental content of the remaining compounds in the powder particles. Due to the presence of iron compounds in the powder particles, a vibrating sample magnetometer (VSM) was utilized to examine their magnetic properties. Finally, adsorption tests were conducted by exposing the powder to aqueous solutions with varying phosphate concentrations under different conditions of temperature, pH, time, adsorbent dosage, and adsorbate volume (100 ml). The changes in the absorbed concentration of phosphate ions were determined by measuring the amount of solution passed through using a visible spectrophotometer. The results indicated a better fit of the experimental data with a pseudo-second-order kinetic model, and the observed adsorption followed the predictions of Langmuir isotherm models under the given conditions.
