Skip to main content
SUPERVISOR
نوراله میرغفاری (استاد راهنما) محسن سلیمانی امین آبادی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Parvin Mohammadi
پروین محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
The purpose of this study wasthe characterization of granite sludgeand zeolite production fromIsfahanstone cutting factories. Granite sludge characterization was performed using X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence(XRF) analysis. The results of XRF analysis showed that granite sludge contains silica (%50.7), and aluminum (%16.9). For synthesis of zeolite, the alkali fusion method was conducted during hydrothermal treatment, taking into account the various parameters including the ratio of sodium hydroxide to granite sludge (1:1.2), temperature and residence time in the oven (400, 500 and 600 o C, 2 h), duration of aging time (24 h), hydrothermal time and temperature (90 o C, 6 h). For characterization of synthesized zeolites, different analysis such as scanning electron microscopy analysis (SEM), fourier transform infrared reflection (FT-IR), surface area (BET), and X-ray diffraction (XRD), cation exchange capacity (CEC), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and cadmium sorption were used. The results of the XRD analysis were evaluatedin qualitative and quantitative aspects. According to the qualitativeanalysis, the synthesized zeolites were Na-X and A type with different percentages. The results ofthe synthesis ofzeolitesat different temperaturesbyquantitative analysiswereas follows: synthesized zeolites at 600 o were (84% NaX and 16% A), at 500° were (91% NaX and 9% A) and at 400 o were (94% NaX and 6% A). Therefore, according to theresults, theoptimaltemperaturefor the synthesis ofzeolitesNaX, was considered 400°C.The surface area for sludge granite and zeolite were respectively 3.838 and 338.596 m 2 /g. The amount of CEC for raw materialand zeolite were 12.59 and 248.9 cmol/kg, respectively. The sorption of cadmium by synthesized zeolite in 1,5,10 and 100 mg/L concentrations at pH=6 showed thatthe sorption increased from75.4% to 94%with decrease of concentration.The sorption test showed that the synthesised zeolite has high efficiency for cadmium removal.Generally, the production of zeolite from granite sludge with attention to the economic aspects could be considered as a suitable method for management of this waste in stone cutting industry. Key: Characterization, Granite stone sludge, Zeolite, Alkali fusion, Sorption.
این مطالعه با هدف مشخصه یابی لجن سنگ گرانیت از کارخانجات سنگبری اصفهان و تولید زئولیت انجام گرفت. مشخصه یابی لجن سنگ گرانیت با کمک آنالیزهای XRF و XRD انجام گرفت. نتایج حاصل از آنالیز XRF نشان داد که بیشترین عناصر تشکیل دهنده ی لجن سنگ گرانیت سیلیس (7/50 %)، و آلومینیوم (9/16 %) می باشد. برای سنتز زئولیت، از روش ذوب قلیایی طی فرآیند هیدروترمال با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف شامل نسبت هیدروکسید سدیم به لجن سنگ گرانیت (1: 2/1)، دما و زمان ماند در کوره (500 و 600400 درجه‌سانتی گراد، 2 ساعت)، مدت زمان پیرسازی (24 ساعت)، دما و زمان در فرآیند هیدروترمال (90 درجه سانتی گراد، 6 ساعت)، استفاده شد. جهت بررسی ویژگی زئولیت های تولید شده آنالیزهای مختلفی از جمله تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، سطح ویژه (BET)، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD)، تعیین ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)، طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) و آزمایش جذب کادمیوم استفاده گردید. نتایج حاصل از آنالیز XRD به صورت کیفی و کمی بررسی شد. طبق آنالیز کیفی زئولیت‌های سنتز شده از نوع NaX و Aو با درصدهای متفاوت بودند. نتایج حاصل از سنتز زئولیت در دماهای مختلف طبق آنالیزهای کمی به این صورت به دست آمد که زئولیت های سنتز شده در دمای 400 درجه سانتی گراد شامل زئولیت های نوع 94% NaX و6% A، در دمای 500 درجه سانتی گراد، 91% NaX و9% A، و در دمای 600 درجه سانتی گراد، 84 % NaXو 16 % A، را نشان داد. بنابراین طبق یافته های حاصل حد بهینه ی دما برای سنتز زئولیت های NaX ، 400 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شد. سطح ویژه برای لجن سنگ گرانیت و زئولیت سنتز شده، به ترتیب 838/3 و 596/338 متر مربع بر گرم به دست آمد. مقدار ظرفیت تبادل کاتیونیماده خام و زئولیت سنتز شده به ترتیب 59/12و 9/248 سانتی مول بر کیلوگرم بدست آمد. جذب کادمیوم توسط زئولیت سنتز شده در غلظت های (1، 5، 10 و100میلی گرم در لیتر) و در6 pH=نشان داد که با کاهش غلظت، جذب کادمیم از 4/75 % به 94 %، افزایش می یابد. آزمایش جذب نشان داد که زئولیت سنتز شده کارایی بالایی در جذب کادمیوم دارد. به طور کلی، تولید زئولیت از لجن سنگ گرانیت با در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی می تواند به عنوان یک روش مناسب برای مدیریت این پسماندها در کارخانجات سنگبری مورد توجه قرار گیرد. کلمات کلیدی: مشخصه یابی، لجن سنگ گرانیت، زئولیت، ذوب قلیایی، جذب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی