انتخاب شیوه های تولید آهن و فولاد به روش کوره قوس الکتریکی و غیره می تواند به نوع کمیت ذخایر مواد اولیه در دسترس و عیار آنها بستگی داشته باشد . همچنین انتخاب فرایندهای احیای مستقیم در کوره های تنوره دار ،کوره ها ی دوار،بسترهای سیال و غیره نیز به نوع سنگ آهن و عیار آهن در دسترس بستگی دارد،زیرا در روشهای احیای مستقیم سنگ آهن و نیز نوع و کیفیت مواد اولیه می تواند در کیفیت آهن اسفنجی، چدن و فولاد تولیدی و در نتیجه مصرف انرژی، مواد ،استهلاک کوره ها و بازده آنها در فرایند تولید آهن و فولاد تأثیر داشته باشد.
ترکیب گاز خروجی نیز خود متأثر از نوع سنگ آهن و بازده گاز احیاکننده بوده و می تواند در فرایند تولید گاز در برخی از روشها در طول کاتالیزورهای مصرفی مؤثر باشد.
ماده اولیه برای ساخت و تولید گندله
برای گندله سازی سنگهای آهن خرد و آسیا شده با دانه بندی بین صفر و صد میکرون در سطح جهان به عنوان خوراک گندله[1] عرضه می گردد. این ماده اولیه در صورت آسیاکردن تکمیلی در مدتی کوتاه برای واحدهای احیای مستقیم مانند مجتمع های فولاد اهواز و مبارکه که مجهز به تجهیزات گندله سازی هستند، باری مناسب بشمار می آیند. در برخی از فرایندهای احیای مستقیم از گندله خام [2] و خام سخت شده نیز استفاده می شود.
[1] Pelwt Feed
[2] Green Pellet
آهن و فولاد
وضعیت جهانی مواد اولیه برای تولید آهن و فولاد
ماده اولیه برای ساخت و تولید گندله
ماده اولیه برای ساخت و تولید کلوخه
گندله طبیعی
4ـ1ـ مرغوبیت جهانی سنگ آهن برای احیای مستقیم
4ـ2ـ وضعیت جهانی آهن قراضه
سنگ آهن و مشخصات آن
سنگ آهن دانه بندی شده
سنگ آهن بصورت کلوخه
سنگ آهن به صورت گندله
طرز تشکیل سنگهای معندی آهن در طبیعت
الف ـ کانسارهای رسوبی
1ـ تاکونیت و نیمه تاکونیت
2ـ ژاسپیلت ها
3ـ ایتابریت ها
4ـ لاتریت ها
6ـ معادن سیدریتی
7ـ معادن شنی
ب ) کانسارهای آتشفشانی یا هیدروترمال
ج)کانسارهای پر عیار شده در اثر حلالیت ناخالصی ها و خروجی آنها از سنگ
د) کانسار با منشاء سولفور
ه ) کانسارهای کنگلومرا
کانی شناسی سنگهای آهن
ارزشیابی سنگ معدن آهن
1ـ رطوبت و آب تبلور
2ـ عیار آهن
3ـ اندیس بازی
4ـ ناخالصی ها
5ـ ابعاد
6ـ قابلیت پر عیار شدن
7ـ قابلیت خردایش
الف ـ قابلیت خردایش درشت
ب ـ قابلیت خردایش نرم
8ـ شکل و چگونگی عملیات انجام شده بر روی سنگ معدن
ـ سنگ آهن به صورت مستقیم
ـکنستانتره آهن
ـکلوخه
ـگندله
1ـ تولید آهن و فولاد به روش سنتی کوره بلند / کنورتور
1ـ1ـ تولید کلوخه و گندله در واحدهای کلوخه و گندله سازی
1ـ2ـ تولید کک در سلولهای کک سازی
1ـ3ـ تولید آهن خام در کوره بلند
1ـ4ـ تولید فولاد خام از آهن خام در کنورتور
1ـ5ـ پالایش فولاد خام در کوره پاتیلی
2ـ تولید آهن و تولید فولاد به روشهای احیای مستقیم / کوره قوس الکتریکی
2ـ1ـ تولید آهن اسفنجی به روش احیای مستقیم میدرکس
2ـ1ـ1ـ کوره احیا به روش میدرکس
2ـ2ـ تولید آهن اسفنجی به روشهای احیای مستقیم اچ ـ وای ـ ال
2ـ2ـ1ـ احیای مستقیم به روش مداوم اچ ـ وای ـ ال سه
تاسیسات جنبی احیای مستقیم به روش اچ – وای – ال یک دو سه :
2ـ3ـ تولید آهن اسفنجی به روش احیای مستقیم پوروفر
2ـ4ـ تولید آهن اسفنجی به روش احیای مستقیم قائم
تولید آهن خام به روش کورکس :
تولید فولاد خام از آهن اسفنجی در کوره قوس الکتریکی
3ـ وضعیت واحدهای احیای مستقیم برای تولید آهن اسفنجی در جهان
عوامل مؤثر بر قیمت آهن
بازار آهن در انتظار سرنوشت
توقف صادرات ذوب آهن ،کاهش قیمت ها
بازار داخلی متاثر از بازارهای جهانی
بورس فلزات سبب رشد اقتصادی ملی
قیمت آهن تحت تاثیر جو سازی ها
مصارف عمده آهن
موارد کاربرد اکسید آهن میکایی :
موارد کاربرد هماتیت ریزدانه :
استانداردها :
در صنعت رنگ :
اخری :
سینا : (sienna)
فریت : (Ferrite)
اگرگات پرچگال : (high – density aggregate)
غذای دام : (pet Food)
مواد دارویی و آرایشی :
بازیافت :
جایگزین ها :
مواد سنگین (گل حفاری ) :
آگرگات سنگین وزن :
شامل 54 صفحه فایل word
دانلود پاور پوینت نمودار تعادلی آهن وکربن FE-C با فرمت ppt و قابل ویرایش تعداد اسلاید 36
دانلود پاور پوینت آماده
INTRODUCTION
فولادها گروهی از آلیاژهای آهن- کربن وعناصر دیگرند که بیشترین کاربرد را در صنعت دارند. یکی از مهمترین دلایلی که فولادها کاربرد زیادی در صنعت دارند این است که می توان به وسیله روشهای مختلف عملیاتهای حرارتی طیف وسیعی از خواص گوناگون را در فولادها به وجود آورد.به عنوان مثال اگر فولادی با 8/0 درصد کربن را به مدت 24 ساعت در 1000 درجه سانتی گراد حرارت دهیم و سپس به آهستگی در طول 24ساعت آن را به دمای 25 درجه سانتیگراد برسانیم وسرد کنیم آنگاه فولاد یادشده دارای استحکام تسلیم 448 مگا پاسکال خواهد بود. حال اگر همان فولاد را یک ساعت در دمای 1000 درجه سانتیگراد حرارت دهیم و سپس خیلی سریع آن را به وسیله آب تا دمای 25 درجه سانتی گراد سرد کنیم آنگاه استحکام تسلیم فولاد یاد شده تا 2070 مگا پاسکال افزایش یافته و انعطاف پذیری تا 1درصد کاهش می یابد.پس می توان به این نتیجه رسید که کاربرد وسیع فولادها ناشی از خواص کاملأ متنوع آنهاست که به کمک تغییر درصد کربن ودرصد عناصر آلیاژی ویا تغییر نوع عملیات حرارتی امکان پذیر است.
این فایل بسیار کامل و جامع طراحی شده و جهت ارائه در سمینار و کنفرانس بسیار مناسب است و با قیمتی بسیار اندک در اختیار شما دانشجویان عزیز قرار می گیرد
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:50
فهرست مطالب
وضعیت جهانی مواد اولیه برای تولید آهن و فولاد
انتخاب شیوه های تولید آهن و فولاد به روش کوره قوس الکتریکی و غیره می تواند به نوع کمیت ذخایر مواد اولیه در دسترس و عیار آنها بستگی داشته باشد . همچنین انتخاب فرایندهای احیای مستقیم در کوره های تنوره دار ،کوره ها ی دوار،بسترهای سیال و غیره نیز به نوع سنگ آهن و عیار آهن در دسترس بستگی دارد،زیرا در روشهای احیای مستقیم سنگ آهن و نیز نوع و کیفیت مواد اولیه می تواند در کیفیت آهن اسفنجی، چدن و فولاد تولیدی و در نتیجه مصرف انرژی، مواد ،استهلاک کوره ها و بازده آنها در فرایند تولید آهن و فولاد تأثیر داشته باشد.
ترکیب گاز خروجی نیز خود متأثر از نوع سنگ آهن و بازده گاز احیاکننده بوده و می تواند در فرایند تولید گاز در برخی از روشها در طول کاتالیزورهای مصرفی مؤثر باشد.
ماده اولیه برای ساخت و تولید گندله
برای گندله سازی سنگهای آهن خرد و آسیا شده با دانه بندی بین صفر و صد میکرون در سطح جهان به عنوان خوراک گندله[1] عرضه می گردد. این ماده اولیه در صورت آسیاکردن تکمیلی در مدتی کوتاه برای واحدهای احیای مستقیم مانند مجتمع های فولاد اهواز و مبارکه که مجهز به تجهیزات گندله سازی هستند، باری مناسب بشمار می آیند. در برخی از فرایندهای احیای مستقیم از گندله خام [2] و خام سخت شده نیز استفاده می شود.
ماده اولیه برای ساخت و تولید کلوخه
سنگهای آهن تجاری با دانه بندی زیر 10 میلیمتر (معمولا 6 میلیمتر) برای کاربرد در کوره بلند و واحدهای احیای مستقیم در سطح جهانی به عنوان خوراک کلوخه [3] عرضه می گردد. این مواد برای استفاده در کوره بلند مستقیماً به بار اولیه دستگاه کلوخه سازی اضافه می شود و برای استفاده در روشهای احیای مستقیم میتواند بعد از آسیا شدن مجدد به مواد بار اولیه گندله نیز اضافه گردد.
در مجتمع های احیای مستقیم مجهز به واحدهای گندله سازی خوراک کلوخه برای گندله سازی نیز مناسب است بخصوص که حمل و نقل این ماده نسبت به خوراک گندله سهلتر و تلفات نسبی آن در حمل و نقل کمتر است،مضافاً به اینکه تجهیزات ویژه ای برای حمل و نقل لازم ندارد.
گندله طبیعی
سنگهای آهن با ابعادی حدود 6 تا 7 میلیمتر نیز در بازارهای بین المللی عرضه می گردد . اگر دانه بندی سنگهای 15 میلیمتر باشد به عنوان گندله طبیعی عرضه می شود. این ماده پیش از مصرف سرند شده و پس از حذف نرمة آنها می تواند در کوره های احیای مستقیم مورد استفاده قرار گیرد.
به علت سطوح خاص این سنگها بویژه گوشه های تیز دانه های آن ونیز سختی پایینتر آن نسبت به گندله های پخته ، در کوره نرمه بیشتری تولید می کند. گندله های طبیعی را نیز می توان پس از خرد و آسیا کردن به بار اولیه کلوخه سازی اضافه کرد.
4ـ1ـ مرغوبیت جهانی سنگ آهن برای احیای مستقیم
همانطور که پیش از این اشاره شد ،در انتخاب سنگهای آهن برای فرایندهای احیای مستقیم توجه به آنالیز شیمیایی در اولویت قرار دارد. کیفیت سنگهای آهن از نظر ناخالصی ها در طیف وسیعی قرار دارند. سنگهای آهن با عیار بالا و با ترکیبات بازی در اولویت قرار دارند.
4ـ2ـ وضعیت جهانی آهن قراضه
در اغلب روشهای احیای مستقیم مانند روشهای میدرکس، پوروفر، اج ـ وای ـ ال و قائم به علت ویژگی آهن اسفنجی تولیدی، ذوب آن جهت پالایش به تنهایی مقدور نیست، لذا باید یا دربار کوره بلند و یا در کنورتور و یا در حوضچه مذابی از آهن قراضه در کوره قوس و یا به بار مذاب کوره القایی اضافه شود.
با توجه به افزایش ریخته گریهای مداوم و کاهش ضایعات آنها نسبت به ریخته گریهای غیر مداوم و افزایش تولید فولاد در کوره های قوس الکتریکی و افزایش نسبی مصرف آهن قراضه در آنها، میزان قراضه برگشتی بمرور کاهش می یابد.
مضافاً به اینکه وجود ناخالصیهای غیر مجاز و تنوع قراضه ها شرایط کار با آنها را بمرور مشکلتر می سازد . کمبود آهن قراضه برای کنورتور می تواند بوسیله آهن اسفنجی جبران گردد زیرا هم ترکیب آهن اسفنجی یکنواختر و هم درجه فلزی آهن بالاتر است و لذا آهن اسفنجی برای کاربرد به جای آهن قراضه ، مجاز و مطلوب می باشد.
با توجه به اینکه تولید یک تن فولاد خام در روش سنتی حدود 58/2 تن سنگ آهن ، سنگ آهک و کک لازم دارد،حال آنکه همین مقدار فولاد خام را با حدود یک تن قراضه با مقدار محدودی مواد آلیاژی می توان تولید کرد، ارجهیت تولید فولاد از آهن قراضه نسبت به تولید آن از مواد اولیه معدنی مشخص می شود.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:176
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ((M.Sc))
گرایش: کاربردی
عنوان : سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت و بررسی عملکرد آنها برای جذب کبالت (II) و روی II)) از محلولهای آبی و اندازه¬گیری با اسپکترومتری جذب اتمی شعله
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
خلاصه فارسی 1
مقدمه 2
فصل اول: کلیات
1-1- ضرورت انجام تحقیق 5
1-2- بیان مسئله 5
1-3- اهداف پژوهش 8
1-4- فناوری نانو 8
1-4-1- نانو ذرات 9
1-4-2- نانوذرات مغناطیسی 11
1-4-2-1- طبقه بندی مواد از لحاظ مغناطیسی 12
1-4-2-1-1- مواد فرو مغناطیس 12
1-4-2-1-2- مواد فری مغناطیس 15
1-4-2-2- نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن 15
1-4-2-2-1- مگنتیت 15
1-4-2-2-2- مگهمایت 16
1-5- روشهای تهیه ی مگنتیت 17
1-5-1- تهیه ی مگنتیت در محیط های همگن مایع 18
1-5-1-1- تهیه ی مگنتیت در روش همرسوبی محلول نمک آهن (III) و آهن (II) 18
1-5-2- تهیه مگنتیت به روش بیوسنتز 22
1-6- کاربرد های اکسید های مغناطیسی آهن 23
1-7- اصلاح سطح نانو ذرات مغناطیسی 25
1-8- آپاتیت 26
1-9- هیدروکسی آپاتیت 27
1-10- تاریخچه ی شناسایی هیدروکسی آپاتیت 28
1-11- خواص هیدروکسی آپاتیت 28
1-11-1- بلورینگی 28
1-11-2- خواص زیست سازگاری 29
1-11-3- رفتار حرارتی 29
1-11-4- خواص مکانیکی 30
1-11-5- چگالی 31
1-11-6- حلالیت در آب 31
1-12- روش های سنتز هیدروکسی آپاتیت 33
1-13- تاریخچه ای از کاربرد های هیدروکسی آپاتیت 35
1-14-کاربرد های هیدروکسی آپاتیت 35
فصل دوم : مروری برمتون گذشته
2-1- فلزات سنگین و اثرات آن ها 40
2-1-1-کبالت 40
2-1-1-1-اثرات کبالت بر روی سلامتی انسان 41
2-1-1-2-تاثیرات زیست محیطی کبالت 43
2-1-2- روی 45
2-1-2-1- اثرات روی بر روی سلامتی انسان 46
2-1-2-2- اثرات روی بر روی محیط زیست 47
2-2- ضرورت جداسازی فلزات سنگین از آب 49
2-3- کاربرد های فناوری نانو در عرصه صنعت آب 49
2-4- روش های جداسازی فلزات سنگین 52
2-4-1- رسوب دهی شیمیایی 52
2-4-2- انعقاد و ته نشینی 54
2-4-3- انعقاد الکترودی 56
2-4-4- روش تبادل یون 58
2-4-5- کاتالیزورهای نانوئی 62
2-4-6- جذب بیولوژیکی 63
2-4-7- روش های غشایی 66
2-4-7-1- الکترودیالیز 67
2-4-7-2- اسمز معکوس 69
2-4-7-3- نانو فیلتراسیون 70
2-4-7-4- اولترافیلتراسیون توسط پلیمر های دندریمر افزایشی 72
2-4-8- شناور سازی 74
2-4-9- جذب سطحی 77
2-4-9-1- جذب توسط کربن فعال 80
2-4-10- جداسازی مغناطیسی 81
2-4-11- ترکیب جداسازی مغناطیسی با فرایند جذب سطحی با جاذب γ-Fe2O3@HAP 85
2-5- مروری بر مطالعات گذشته 89
2-5-1- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با نانو ذرات مغناطیسی 89
2-5-2- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با هیدروکسی آپاتیت 92
2-5-3- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با γ-Fe2O3@HAP 95
فصل سوم : مواد و روش ها
3-1- مواد 98
3-2- تجهیزات دستگاهی 99
3-3- روش کار 99
3-3-1- سنتز جاذب 99
3-3-2- تعیین ساختار نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP سنتز شده 101
3-3-3- تهیه ی محلول های نیترات روی و نیترات کبالت 102
3-3-4- بهینه سازی و بررسی عوامل موثر بر جذب Zn2+ و Co2+ 102
3-3-5- بررسی میزان جذب کبالت (II) و روی (II) از محلول های آبی در شرایط بهینه 104
3-3-6- آزمایش واجذبی 105
3-3-7- بررسی میزان جذب Zn2+ و Co2+ موجود در پساب با جاذب γ-Fe2O3@HAP 106
3-3-8- بررسی تخریب یا عدم تخریب نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP پس از فرایند جذب 106
فصل چهارم : نتایج
4-1- بررسی ساختار جاذب نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP 108
4-1-1- SEM و TEM مربوط به γ-Fe2O3@HAP قبل از فرایند جذب 108
4-1-2- طیف FTIR مربوط به γ-Fe2O3@HAP قبل از فرایند جذب 109
4-1-3- طیف XRD مربوط به γ-Fe2O3@HAP قبل از فرایند جذب 110
4-2- نتایج تست انجام شده 110
4-3- رسم منحنی استاندارد 111
4-4- بهینه سازی فاکتور های موثر بر جذب توسط طراحی باکسن- بهکن 112
4-5- بررسی درصد جذب و واجذبی Zn2+ و Co2+ در محلول ها 122
4-6- بررسی درصد جذب Zn2+ و Co2+ موجود در پساب 124
4-7- بررسی تخریب یا عدم تخریب جاذب نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP پس از واجذبی 124
4-7-1- طیف FTIR نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب 125
4-7-2- طیف XRD نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب 126
فصل پنجم: بحث و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری 128
5-2- پیشنهادات 129
منابع 131
خلاصه ی انگلیسی 162
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- خواص فیزیکی Fe3O4 و γ-Fe2O3 17
جدول 1-2- خواص فیزیکی هیدروکسی آپاتیت 32
جدول 1-3- مقایسه ی روش های مختلف سنتز پودر هیدروکسی آپاتیت 34
جدول 2-1- خواص عمومی و اتمی کبالت 44
جدول 2-2- خواص فیزیکی کبالت 44
جدول 2-3- خواص عمومی و اتمی روی 48
جدول 2-4- خواص فیزیکی روی 48
جدول 2-5- شرایط رسوب دهی فلزات سنگین در عملیات رسوب دهی شیمیایی 53
جدول 3-1- آزمایشهای طراحی شده جهت بهینه سازی فاکتورها با نرم افزار باکس- بهکن 104
جدول 4-1- میزان و درصد جذب Co2+ موجود در محلول ppm 100 Co(NO3)2. 6 H2O 110
جدول4-2- میزان و درصد جذب Zn2+ موجود در محلول ppm 100 Zn(NO3)2. 6 H2O 111
جدول4-3- نتایج جذب آزمایشهای طراحی باکس- بهکن برای 3 فاکتور انتخابی 113
جدول 4-4- مقادیر بهینه pH،γ-Fe2O3@HAP و زمان برای Zn2+و Co2+ 121
جدول 4-5- مقادیر جذب یون های Zn2+و Co2+بعد از اعمال شرایط بهینه 122
جدول 4-6- ترکیبات مورد استفاده و میزان و درصد جذب Zn2+ و Co2+ در فرایند واجذبی 123
جدول 4-7- میزان جذب Zn2+ و Co2+ موجود در پساب قبل و بعد از انجام فرایند جذب 124
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1- نمونه ای از حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس 14
شکل 1-2- نمونه ای از حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس 14
شکل 1-3- تاثیر بلوکهای میدانی در ایجاد پسماند مغناطیسی 14
شکل 1-4- ساختار کریستالی مگنتیت 16
شکل 1-5- ساختار کریستالی مگهمیت 17
شکل 1-6- مراحل سنتز Fe3O4 درون میکروارگانیسم 22
شکل 1-7- ساختار کریستالی هیدروکسی آپاتیت 29
شکل 2-1- نانوذرات اکسیدهای فلزی، نانو لوله های کربن دار، زئولیتها و دندریمرها 50
شکل 2-2- دسته بندی انواع فیلتر ها 67
شکل 2-3- نحوه ی عملکرد نانوفیلتراسیون 71
شکل 2-4- بازیابی یون های فلزی از محلول های آبی توسط فیلتراسیون با پلیمر دندریمر 73
شکل 4- 1- SEM مربوط به نانوذرات γ-Fe2O3@HAPن قبل از فرایند جذب 108
شکل 4-2- TEM مربوط به نانوذرات γ-Fe2O3@HAP قبل از فرایند جذب 108
شکل 4-3- طیف FTIR ناذرات γ-Fe2O3@HAP قبل از فرایند جذب 109
شکل 4-4- طیف XRD مربوط به γ-Fe2O3@HAP قبل از فرایند جذب 110
شکل 4-5- منحنی استاندارد جذب Co2+ 111
شکل 4- 6- منحنی استاندارد جذب Zn2+ 112
شکل 4-7- میزان تاثیر فاکتورهای مختلف موثر بر جذب Zn2+ و Co2+ 114
شکل 4-8- رابطه مقادیر مختلف PH و γ-Fe2O3@HAP و زمان با درصد جذب 114
شکل 4-9- تغییرات مقدار PH و γ-Fe2O3@HAP با ثابت در نظر گرفتن زمان 115
شکل 4-10- تغییرات مقدار میلی گرم γ-Fe2O3@HAP و زمان با ثابت در نظر گرفتن PH 115
شکل 4-11- تغییرا مقدار PH و زمان با ثابت در نظر گرفتن مقدار میلی گرم γ-Fe2O3@HAP 116
شکل 4-12- مقدار نسبی کاتیون Co2+ بر حسب PH 118
شکل 4-13- مقدار نسبی کاتیون Zn2+ بر حسب PH 119
شکل 4-14- طیف FTIR نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب 125
شکل 4-15- طیف XRD نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب 126
خلاصه فارسی:
در این تحقیق ابتدا نانو ذرات γ-Fe2O3@HAPسنتز شده و با اطمینان از سنتز موفق این نانو ذرات با توجه به طیف های XRD، FTIR و تصاویر SEMو TEM آن ها، این نانو ذرات به عنوان جاذب برای جداسازی یون های فلزی Zn2+ و Co2+ از محلول های آبی حاویcc 20 کبالت (II) و روی (II)ppm 10 به کار برده شدند و برای اندازه گیری جذب این فلزات از اسپکترومتری جذب اتمی شعله استفاده شد. علاوه بر این به منظور دستیابی به بالاترین بازده جذب فلزات سنگین توسط نانوذرات γ-Fe2O3@HAP، اثر عوامل مختلف از جمله مقدار گرم نانوذرات γ-Fe2O3@HAP، زمان استخراج و pH بررسی و توسط طراحی های کمومتری بهینه سازی شد. شرایط بهینه عبارت بودند از: 10 pH=،g 015/0γ-Fe2O3@HAP = و45Time = دقیقه که موارد گفته شده توسط نرم افزار 1/5Statgraphics با استفاده از طراحی باکس- بهکن بهینه سازی و سطوح بهینه این فاکتورها تعیین شد. در شرایط بهینه نزدیک به 100% کاتیونهای مذکور جذب نانوذرات شده و از محیط آبی حذف شدند. همچنین بر روی پساب حاویppm Zn2+ 3/22 وppm Co2+ 5 فرایند جذب با جاذب MNHAP را در شرایط بهینه انجام داده و به جذب 99% روی (II) و 96% کبالت (II) دست یافتیم. فرایند جذب سطحی Zn2+ و Co2+ بر روی جاذب MNHAP با مکانیسم های جاذبه ی الکترواستاتیک، تشکیل کمپلکس سطحی، تبادل یون صورت گرفته است. علاوه بر موارد بیان شده آزمایشات واجذبی را توسط 3 شوینده ی HNO3 یک نرمال، EDTA سه صدم مولار، CaNO3. 4H2Oیک دهم مولار بعد از اعمال فرایند جذب در شرایط بهینه انجام دادیم و به نتایج رضایت بخشی دست یافتیم . سپس به منظور بررسی تخریب یا عدم تخریب جاذب، طیفهای FTIR و XRD از جاذب گرفته شد و تفسیر طیفهای بدست آمده بیانگر عدم تخریب جاذب γ-Fe2O3@HAPبود.
کلید واژه : نانو ذرات مغناطیسی، جاذب های مغناطیسی قابل بازیافت، نانو ذرات مغناطیسی گاما اکسید آهن با پوشش هیدروکسی آپاتیت، فلزات سنگین، دستگاه اسپکترومتری جذب اتمی شعله
مقدمه
امروزه در جهان بسیاری از مردم به دلایل بلاهای طبیعی، جنگ و زیر ساختهای ضعیف خالص سازی آب، به آبی بهداشتی دسترسی ندارند. بر طبق آمارهای موجود و به نقل از سازمان جهانی بهداشت، حدود یک میلیارد نفر به منابع آبی سالم و بهداشتی دسترسی نداشته و این میزان چیزی حدود یک ششم جمعیت کره زمین را در بر می گیرد.
فلزات سنگین به دلیل تجمع زیستی شان، عدم زیست تخریب پذیریشان، سمیتشان به عنوان تهدیدی جدی برای بشر محسوب می شوند. رشد صنعت و کاربرد فلزات سنگین در فرایند های صنعتی زیاد، منجر به افزایش غلظت فلزات سنگین در فاضلاب ها و محیط شده، بنابراین جداسازی و حذف آن ها از آب های آلوده، پساب ها و آب آشامیدنی بسیار ضروری می باشد.
روش های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از آبهای صنعتی به کار می¬روند از جمله : رسوب دهی شیمیایی، انعقادو ته نشینی، انعقاد الکتریکی، کاربرد رزین های تبادل یون، فرایند های جداسازی غشایی (اسمز معکوس، نانو فیلتراسیون، الکترو دیالیز)، جذب سطحی(جاذب های متداول اصولاً شامل کربن فعال، زئولیت، خاک رس، موادپلیمری و زیست توده می باشد.) وجداسازی مغناطیسی.
آنچه در این مبحث، بیش از بیش دنبال آن هستیم، ایجاد بستری مناسب، برای دستیابی به آبی سالم، با کیفیت و مقرون به صرفه است. به یمن استفاده از شیوه های جدید مخصوصاٌ نانوتکنولوژی در تصفیه آب، شرایط ذکر شده برای ما میسر گردیده است، بطوریکه با توجه به حذف موثر آلاینده ها و کاهش هزینه های تمام شده تولید آب سالم، استفاده از این فناوری ها، نسبت به روشهای قدیمی بیشتر مورد توجه و استقبال قرار گرفته است. از میان تکنولوژی های متداول به منظور جداسازی یون های فلزی سنگین از محلول های آبی، برای برطرف کردن نواقص و کاستی های این روش ها، جاذب نانو ذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت که در آن تکنولوژی جداسازی مغناطیسی با فرایند جذب سطحی ترکیب شده به کار رفته است.
هیدروکسی آپاتیت به دلیل ظرفیت جذب بالای فلزات سنگین، جذب سریع، حلالیت کم در آب، زیست- سازگاری، در دسترس بودن، سهولت تهیه، هزینه ی پایین و پایداری در مقابل ترکیبات اکسنده و کاهنده یک ماده ی ایده ال برای جداسازی فلزات سنگین می باشد.
تثبیت HAP بر سطح نانو ذرات مغناطیسی منجر به رفع مشکل برگشت ناپذیری، افزایش بازده فرایند جذب و بازیافت جاذب، جذب انتخاب پذیر و اختصاصی، بالا رفتن سرعت جذب، جلوگیری از اکسیداسیون سریع هسته اکسید آهن در محیط آبی شده وامکان جداسازی سریع و ساده ی جاذب با اعمال یک میدان مغناطیسی را فراهم می کند. بنابراین می توان انبوهی از فاضلاب را در دوره ی زمانی خیلی کوتاه بدون تولید هیچ آلودگی، با عملیات ساده، اقتصادی و راندمان بالا تصفیه نمود.
در این پایان نامه در فصل اول به توضیح نانو فناوری، نانو ذرات، نانو ذرات مغناطیسی، طبقه بندی مواد از لحاظ مغناطیسی، نانو ذرات اکسید آهن، روش های سنتز و کاربرد نانو ذرات اکسید های آهن، اصلاح سطح، هیدروکسی آپاتیت، خواص هیدروکسی آپاتیت، روش های سنتز و کاربرد هیدروکسی آپاتیت، پرداخته شده است. در فصل دوم اثرات فلزات سنگین بر روی انسان و محیط زیست، ضرورت جداسازی فلزات سنگین از آب، کاربرد فناوری نانو در صنعت آب، روش های جداسازی فلزات سنگین، جاذب γ-Fe2O3@HAP، مروری بر مطالعات قبلی مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل سوم مواد، تجهیزات مورد استفاده و روش کارهای انجام شده بیان شده. در فصل چهارم به تجزیه و تحلیل و بیان نتایج حاصل از تحقیق و پیشنهادات پرداخته شده است.
مقاله با عنوان آهن و فولاد در فرمت ورد در 24 صفحه و شامل مطالب زیر می باشد:
اطلاعات اولیه
تاریخچه
کانیها
آهن گاما
آهن دلتا
آهن آلفا
آهن بتا
پیدایش
خصوصیات قابل توجه
کاربردها
ترکیبات
بیولوژی
ایزوتوپها
هشدارها
فولاد
کاربرد انواع مختلف فولاد
ناخالصیهای آهن و تولید فولاد
کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصیها
روش دیگر جدا کردن ناخالصیها از آهن
تبدیل آهن به فولاد آلیاژی
تهیه فولاد
اطلاعات اولیه
روشهای تهیه فولاد
روش بسمه
روش کوره باز (یا روش مارتن)
روش الکتریکی
انواع فولاد و کاربرد آنها
فولاد نرم
فولاد متوسط
فولاد سخت
فولاد ضد زنگ
فولاد کاغذی
تهدید چین