تعیین پارامترهای عملیاتی بهینه در مرحله استخراج اورانیوم از فاز آبی به فاز آلی (تری اکتیل آمین) برای تولید کیک زرد با استفاده از یک ستون ضربه ای پرشده در مقیاس نیمه صنعتی

ستون های ضربه ای پرشده یکی از دستگاه های مهم مورد استفاده در استخراج مایع – مایع می باشند که به خاطر راندمان بالا و فضای کم مورد نیاز، در صنایع هسته ای، دارویی،پتروشیمی و غذایی کاربرد فراوان یا فته اند.در این پژوهش از یک ستون ضربه ای پر شده با مقیاس نیمه صنعتی استفاده گردید. در ستون های استخراج ضربه ای انرژی ورودی از طریق پالس های مکانیکی تامین می-شود. پالس ورودی نقش همزن مکانیکی را ایفا کرده و ضمناً قطرات با قطرهای کوچکتر تولید می نماید که متعاقب آن بازده ستون افزایش می یابد. از ویژگی های برجسته برج های استخراج ضربه ای میتوان به موارد زیر اشاره نمود: بازده بالا در جداسازی، طراحی نسبتاً ساده، عملیات مطمئن و پایدار، نداشتن قسمت متحرک و عملیات مناسب با محلول های رادیو اکتیو و خورنده اشاره کرد. در این پروژه از محلول لیچ لیکور کارخانه تولید کیک زرد بندر عباس به عنوان منبع اورانیوم استفاده شده است. در بسیاری از معادن اورانیوم از جمله معدن گچین بندر عباس، پس از عملیات خردایش با استفاده از اسید سولفوریک عملیات فروشویی روی سنگ معدن حاوی اورانیوم انجام می پذیرد. سپس اورانیوم با حلال های مختلف بویژه تری اکتیل آمین از محلول لیچ لیکور استخراج می گردد. این فرایند تحت عنوان آمکس سالیان طولانی است که مورد استفاده قرار می گیرد که در این پروژه، برای اولین بار توسط ستون پرشده ضربه ای، این فرایند انجام می شود. آزمایش ها تحت شرایط مختلف عملیاتی از جمله: شدت ضربان های مختلف و دبی های مختلف فاز آبی و فاز آلی انجام خواهد شد. مطالعات گذشته حاکی از آن است که حالت بهینه، غلظت 4 درصد حجمی تری اکتیل آمین درنفت سفید(نفت بی بو) به عنوان رقیق کننده و ph=1 می باشد که در نسبت فازی آلی به آبی یک ، به استخراج 98درصد می توان رسید. در این پروژه استخراج اورانیوم در ستون پرشده ضربه ای در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفته است. بعد از هر آزمایش، پس از رسیدن سیستم به حالت پایدار، از شیرهای یک، چهار و هفت تعبیه شده بر روی قسمت فعال ستون و نیز خروجی فاز پیوسته، برای آنالیز فاز آبی، نمونه گیری می شود تا درصد استخراج اورانیوم مشخص شود. در ضمن از سه مقطع مختلف از ستون، برای اندازه گیری متوسط قطر قطرات، توسط دوربین، عکس برداری می شود. قطر قطرات در اثر برخورد با پرکن ها و انتقال جرم از فاز پیوسته به فاز پراکنده، از پایین به بالای ستون کوچکتر می شوند که باعث افزایش موجودی فاز پراکنده می شود. در فرایند استخراج، لیچ لیکوار حاوی اورانیوم فاز پیوسته و محلول تری اکتیل آمین فاز پراکنده دستگاه ستون ضربه ای پرشده را تشکیل می دهند. همچنین مطالعاتی در زمینه تاثیر پارامترهای عملیاتی بر روی طغیان و موجودی فاز پراکنده ستون ضربه ای پرشده صورت گرفت . موجودی فاز پراکنده یکی از پارامترهای مهم در طراحی ستون های ضربه ای می باشد و در محاسبه سطح ویژه انتقال جرم و سرعت فازها کاربرد دارد.