Metal(IV) Fosfat Bileşikleri Kullanılarak Neodimyum ve Disprosyum'un Sulu Çözeltilerden Ayrılması
Proje no. 22389 · Durum: Kapanmış · 2021
Özet
Nadir toprak elementleri (NTE'ler), gelişmiş teknolojiler için kritik elementlerdir. Daha yenilikçi ve çevre dostu teknolojilerin hayatımıza girişi ile birlikte, elektrikli ve hibrit araçların, rüzgar türbinleri için elektrik üreteçlerinin kullanımı artmıştır. Neodimyum (Nd) mıknatıslar, bu teknolojilerin temel bileşenleridir. Mükemmel manyetik özellikleri, kompakt yapısı ve hafifliği nedeniyle Nd-Fe-B mıknatıslarda kullanılan Nd için talep artmaktadır. Disprosyum (Dy), motorlar ve jeneratörlerin yüksek sıcaklık performanslarını iyileştirmek ve mıknatıslık giderimini artırmak için Nd-Fe-B mıknatıslarda katkı maddesi olarak kullanılır. NTE'lerin sınırlı arzı nedeniyle, kullanım ömürleri dolmuş Nd mıknatıslardan Nd ve Dy’nin geri kazanımı bu metallerin arzının dengelenmesinde çok önemli bir ikincil kaynak olarak değerlendirilmektedir.<br /> <br /> Solvent ekstraksiyonu ve iyon değişimi gibi hidrometalurjik ayırma prosesleri, NTE'lerin ayrılmasında ve geri kazanılmasında sıklıkla kullanılmaktadır. İnorganik iyon değiştiriciler, nanogözenekli yapıları ve iyon elek işlevselliği nedeniyle genellikle organik reçinelerden çok daha seçicidir. Hidrate metal oksitler (ZrO2, SnO2, MnxOy), tabakalı bileşikler (zirkonyum fosfat, titanyum fosfat) ile gözenekli ve tünelli yapılar (zeolit, kil, amonyum molibdofosfat) ile metal iyonları ve radyonüklitlerin ayrılması konusunda birçok çalışma yürütülmüştür. Bununla birlikte, tetravalent metal(IV) fosfat bileşikleri olan kalay(IV) fosfat ve titanyum(IV) fosfatın Nd ve Dy’nin ayrılmasında kullanılabilirliği üzerine bir çalışma rapor edilmemiştir.<br /> <br /> Çalışmada, sulu çözeltilerden Nd ve Dy’nin seçici bir şekilde ayrılması için kalay(IV) fosfat ve titanyum(IV) fosfat bileşikleri sentezlenecek ve karakterize edilecektir. Sentezlenen metal(IV) fosfatların, sulu çözeltilerden Nd ve Dy alımını etkileyen başlangıç pH’sı, temas süresi ve başlangıç metal derişimi gibi parametreler incelenecektir. Sıyırma çalışmaları yürütülecektir. Kalay(IV) fosfat ve titanyum(IV) fosfatın Nd ve Dy için alım kapasiteleri, dağılım katsayıları ve ayırma faktörleri hesaplanacaktır.