Bazı Nadir Toprak Elementlerinin (Ce ve La) ve Toryumun Sulu Çözeltilerden Sıvı-Sıvı Ekstraksiyon Yöntemi ile Ayrılmasında İyonik Sıvı Kullanımının İncelenmesi
Proje no. 20375 · Durum: Kapanmış · 2019
Özet
Seryum, lantan ve toryumun, sıvı-sıvı ekstraksiyon yöntemi kullanarak nitratlı sulu çözeltilerden ayrılmalarında Cyphos® IL 101 iyonik sıvının kullanımını inceleyen bu projede, ekstraksiyon koşulları, sıyrılma ve ekstraksiyon mekanizmasını araştıran denemeler yürütülmüştür. Hazırlanan iyonik sıvının yapısı FT-IR, HNMR ve TGA kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen veriler kullanılarak Eskişehir-Beylikahır yöresi cevher simüle çözeltisi için ekstraksiyon çalışması gerçekleştirilmiştir. Th, Ce(III) ve La içeren karışık çözeltiler ile yapılan çalışmalarda Başlangıç pH 2,15, başlangıç konsantrasyonu 50 ppm, süre 15 dak ve iyonik sıvı/çözelti oranı için 1:1 değerinde Th için yüksek ekstraksiyon değerleri elde edilmiştir. Th/Ce ve Th/La ayırma faktörü ? değerleri sırası ile 1139 ve 562 olarak ve Th için maksimum ekstraksiyon kapasitesi 366,91 mg/L olarak bulunmuştur. Sıyırma denemelerinde 0,5 M NaCl içeren 0,03 M EDTA çözeltisinin 60 ?C sıcaklık ve 60 dak koşullarında Th için %100 sıyırma gerçekleştirdiği gözlemlenmiştir. Sadece Th içeren çözeltilerle gerçekleştirilen ekstraksiyon sıcaklığı ve NO3- etkisi denemelerinde sıcaklığın ve artan nitrat konsantrasyonunu Th ekstraksiyonunu arttırdığı gözlemlenmiştir. Değerliğin ekstraksiyon verimi üzerindeki etkisini gözlemlemek için Ce+4 ile yapılan denemelerde pH 5’te %95,8 ile en yüksek verim elde edilmiş ve başlangıç konsantrasyonu denemelerinde en yüksek verim 200 ppm’de %94 olarak bulunmuştur. Mekanizma aydınlatma çalışmalarında Cl-anyonun başlangıç konsantrasyonu ile arttığı ancak iyonik sıvının katyonu grubunu temsil eden P elementinin değişmediği gözlemlenmiştir. Toryum hidroksit komplekslerinin Cl- anyonu ile yer değiştirdiği bir anyon değişimi mekanizması önerilmiştir. Cevher simüle çözeltisi için ekstraksiyon çalışmasında Th için %40 ekstraksiyon verimi elde edilirken diğer lantanitler için oldukça düşük verimler elde edilmiştir.