Bakır ve nikel iyonlarının hibrit iyon değişimi-elektrodiyaliz süreci ile giderilmesi

Abstract

Son yıllarda gittikçe sertleşen çevre koruma yasaları nedeniyle endüstriyel çözeltilerden ağır metallerin giderimi ve geri kazanımı büyük ilgi görmektedir. Çoğu ağır metal çok zehirlidir ve büyük çevresel zararlara neden olmaktadır. Metal iyonlarının giderimi için hidroksit çökeltme ve doğrudan indirgenme gibi geleneksel teknikler, başarılı giderim verimine imkan vermemektedir. Seyreltik çözeltilerinden metal iyonlarının giderimi için iyon değişimi ile elektrodiyalizi birleştiren hibrit sistemler büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada, uygulanan gerilim altında seyreltik çözeltilerinden bakır ve nikel iyonlarının giderimi için hibrit iyon değişimi-elektrodiyaliz yöntemi kullanılmıştır. Bu süreç, orta bölmesi iyon değiştirici tanecik yatağı ile doldurulmuş üç bölmeli elektrodiyaliz tipi hücrenin kullanımını içermektedir. Giderim yüzdesi, akım verimi, enerji tüketimi ve molar akı; uygulanan gerilim, metal derişimi, pH, sıcaklık ve akış hızının bir fonksiyonu olarak hesaplanmıştır. Ayrıca iyon değiştirici reçine tipinin etkisi incelenmiştir.

The removal and recovery of heavy metals from industrial process solutions has received great attention in recent years because of more stringent legistations for the protection of environment. Most heavy metals are very toxic and cause great environmental damage. The conventional techniques for the removal of metal ions abatement such as hydroxide precipitation or direct electroreduction do not allow sufficient removal efficiency. Hybrid systems combining ion-exchange with electrodialysis for the removal of metal ions from dilute solutions has received great attention. In this study, the removal of copper and nickel ions from dilute solutions under applied potential by using hybrid ion-exchange-electrodialysis process is examined. This process involves the use of electrodialysis type three-compartment cell in which the centre compartment is filled with a packed bed of ion exchange particles. The removal efficiency, current yield, energy consumption and molar flux were determined as a function of applied potential, metal concentration, pH, temperature and flow rate. In addition, the effect of ion-exchage resin was investigated.