مطالعه سینتیک فروشویی نیکل از کاتالیست های مستعمل با اسید نیتریک

زمینه و هدف : کاتالیست ها در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی ها و صنعت نفت کاربرد فراوان دارد. این کاتالیست ها با گذشت زمان و پس از مصرف،  قابلیت احیاء  و استفاده مجدد را دارا هستند. در صورتی که احیاء و استفاده مجدد از آن امکان پذیر و اقتصادی نباشد، کاتالیست مستعمل به عنوان پسماند مطرح شده و بازیابی آن ضمن کاهش تولید پسماند از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. در این مطالعه، ضمن ارزیابی اثر پارامترهای موثر بر واکنش فروشویی نیکل از کاتالیست مستعمل nioal2o3 مورد استفاده در پتروشیمی رازی، سینتیک واکنش نیز بررسی شد.روش بررسی: در این مطالعه اثر مثبت هر سه پارامتر زمان واکنش، دما و غلظت اسید نیتریک بر میزان استخراج نیکل از کاتالیست مستعمل مشاهده شد و مطالعه سنتیک، واکنش شیمیایی سطح ذرات را به عنوان عامل اصلی کنترل سرعت واکنش تعیین کرد.یافته ها: نتایج حاصل از xrd کاتالیست مستعمل میزان اکسید آلومینیوم را 43% و اکسید نیکل را 12.5%  نشان داد و عدم واکنش اکسیدآلومینیوم با اسید نیتریک را نیز ثابت نمود. بحث و نتیجه گیری: اثر پارامترهای موثر بر فروشویی نیکل نظیر زمان واکنش (360-60 دقیقه)، دما (°c 85°c,  35) و غلظت اسید نیتریک (30%، 20%، 10%) تعیین گردید. نتایج حاصل از استخراج نیکل نشان داد که حداکثر میزان استخراج نیکل تحت شرایط دمایی 360 دقیقه، غلظت اسید نیتریک 30% و دمای  °c85 اتفاق می افتد.

Kinetics of Nickel Leaching from Spent Catalyst in Nitric Acid Solution

Background and Objective: Most industrial synthesis and processes require catalysis. Large quantities of catalysts are used in petroleum and petrochemical industry. These catalysts deactivate over time, and when the activity of a catalyst declines below an acceptable level, the catalyst has to be regenerated and reused. However, when regeneration is not possible, the catalyst activity might decrease to very low levels, so that further regeneration might not be economically feasible. In such cases, spent catalysts tend to be discarded as solid wastes.Method: Recycling of spent catalysts has become an unavoidable task to reduce the catalyst waste and prevent the environmental pollution. The kinetics of spent nickel oxide catalyst (NiO/Al2O3) from Razi petrochemical company leaching in nitric acid solutions was investigated. The effects of time reaction (60360 min), nitric acid concentration (10%, 20%, 30%) and temperature (35oC, 85oC) on the rate of nickel leaching were studied. In addition, the reaction residues at various levels of nickel extraction were examined by XRD.Findings: The results of XRD analysis of catalysts showed that the most important elements in the catalyst were aluminum (43%) in the form of aluminum oxide and nickel (12.15%) in the form of nickel oxide. A maximum extraction of 92% was achieved at 85oC, 30% HNO3 and 360min.Discussion and Conclusions: Time reaction, temperature and acid concentration showed positive effect. The leaching kinetics indicates that chemical reaction at the surface of the particles is the ratecontrolling process during the reaction.