پیشرفت های روزافزون در علوم و فناوری، کاربردهای خاصی از عناصر گوناگون را در زندگی بشر ممکن ساخته است. ازجمله این عناصر، عناصر نادر خاکی هستند که با دارا بودن وی‍ژگی های منحصر به فرد، از اهمیت روزافزون در تولید و کاربرد برخوردار شده اند. این تحقیق دارای دو بخش اصلی می باشد. 1- شناسایی کانسنگ فسفات اسفوردی به لحاظ وجود عناصر نادر خاکی از دیدگاه فرآوری و 2- بررسی امکان بازیابی عناصر نادر خاکی به روش فلوتاسیون. در بخش شناسایی، آزمایش های مختلف شامل مطالعات کانی شناسی در مقیاس میکروسکوپی، آنالیزهای xrd، xrf و نیز آزمایش icp صورت گرفتند. نتایج بدست آمده از آنالیز xrd نشان داد عمده ترین کانی های تشکیل دهنده این کانسنگ فلوروآپاتیت و هماتیت می باشد. آنالیز xrf این موضوع را تأیید کرده و نشان داد در این کانسنگ، فسفات به میزان 25% ، سیلیس 19%، cao 25%، اکسید آهن (هماتیت) 25%، اکسید سریم 69/0% ، اکسید لانتانیوم 24/0%، اکسید ایتریم 13/0% و اکسید نئودیوم 25/0% موجود است. آزمایش icp نیز نشان داد، میزان مجموع عناصر نادر خاکی (7 عنصر اندازه گیری شده) این کانسنگ ppm 7430 می باشد. نتایج حاصل از مطالعات میکروسکوپی در مقاطع صیقلی و تیغه نازک نشان از وجود هماتیت، مگنتیت، پیریت، گوتیت و کربنات های آهن دار در این کانسنگ است. منظره ی عمومی از قطعات شامل کوارتز، فلدسپات ها، آپاتیت و کانی های فلزی نیز در نمونه قابل رویت است. درجه ی آزادی بدست آمده در حدود درجه آزادی سایر معادن فسفات حاوی عناصر نادر خاکی جهان بوده که در اندازه ی 65 میکرون حدود 80 درصد از قطعات مونازیت آزاد می شود. در بخش دوم با استفاده از روش آماری تاگوچی، 5 عامل (غلظت کلکتور، غلظت بازداشت کننده، ph، درصد جامد پالپ و اندازه ذرات) 4 سطحی مشخص شده و با استفاده از نرم افزار qualitek 4، 16 عدد آزمایش تعریف شده و به انجام رسید. در مرحله ی اول، عیار بهینه ( ppm13442) با غلظت کلکتور 1800 گرم بر تن، غلظت بازداشت کننده 1100 گرم بر تن، ph معادل 5/8، درصد جامد پالپ 30 درصد و ابعاد ذرات 55 میکرون بدست آمد. در مرحله ی دوم، بازیابی بهینه (96 درصد) با غلظت کلکتور 1800 گرم بر تن، غلظت بازداشت کننده 1300 گرم بر تن، ph معادل 5/9، درصد جامد پالپ 25 درصد و ابعاد ذرات 55 میکرون بدست آمد. در نهایت، بهینه سازی چند عاملی برای عیار و بازیابی توسط تابع زیان کیفیت تاگوچی به انجام رسید. با توجه به اهمیت هر دو عامل عیار و بازیابی، در محاسبات تابع زیان نرمال شده نهایی، برای هریک از عوامل عیار و بازیابی دو وزن یکسان معادل 5/0 در نظر گرفته شد. نسبت سیگنال به نویز بهینه (349/4) با غلظت کلکتور 1800 گرم بر تن، غلظت بازداشت کننده 1100 گرم بر تن، ph معادل 5/9، درصد جامد پالپ 25 درصد و ابعاد ذرات 55 میکرون بدست آمد. آزمایش اعتبارسنجی با شرایط بهینه ی محاسبه شده انجام شده و عیار، بازیابی و msnr به ترتیب معادل ppm12980، 5/81 درصد و 75/3 بدست آمد.

امروزه استفاده از پوشش های پلیمری برای محافظت در برابر خوردگی فلزات نظر بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. استفاده از پر کننده های معدنی در زمینه پلیمری یکی از راه کار های افزایش مقاومت این پوشش ها می باشد. از جمله مزیت های پوشش های پلیمری در مقایسه با بازدارنده های شیمیایی می توان به آسانی در ترسیب آن روی سطح، سمی نبودن و ضربه کمتر به محیط و سلامتی بشر اشاره کرد. پوشش های پلیمری هادی علاوه بر خاصیت سدکنندگی که همه انواع پوشش ها آن را دارا هستند، پتانسیل فلز را در منطقه روئین نگه می دارند. در این تحقیق پوشش های پلی آنیلین و پوشش های نانوکامپوزیتی پلی آنیلین/ سیلیکا به دو روش الکتروشیمیایی و شیمیایی روی سطح فولاد ضد زنگ اعمال شدند. در حالت الکتروشیمیایی، پوشش های پلی آنیلین و پوشش های نانوکامپوزیتی با درصد های وزنی متفاوت از سیلیکا به روش ولتامتری چرخه ای و در پنجره های پتانسیل مختلف روی سطح اعمال شدند. در این مورد اثر تعداد سیکل های ولتامتری چرخه ای، زمان و نرخ روبش مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش تعداد سیکل ها در ولتامتری چرخه ای ضخامت پوشش ها افزایش یافت و به علت تخلخل کمتر مقاومت به خوردگی آن ها افزایش یافت. همچنین نشان داده شد که با کاهش نرخ روبش در فرآیند الکتروپلیمریزاسیون، پوشش حاصل همگن تر خواهد بود و مقاومت به خوردگی بهتری خواهد داشت. در حالت شیمیایی، پوشش های مورد تظر به وسیله یک اکسید کننده شمیایی سنتز و روی سطح اعمال شدند. پس از اعمال پوشش ها، رفتار خوردگی آن ها در محیط اسید سولفوریک 1 مولار و در زمان های مختلف به وسیله طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(eis) بررسی و با فولاد بدون پوشش مقایسه شد. سپس از آزمایشات تفرق اشعه ایکس(xrd)، طیف سنجی مادون قرمز(ftir)، آنالیز حرارتی(tga)، آنالیز عنصری(ٍedax) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) برای مشخصه یابی پوشش ها استفاده شد. در حالت شیمیایی همانند حالت الکتروشیمیایی نشان داده شد که با افزایش میزان نانو ذرات، مقاومت به خوردگی پوشش ها افزایش می یابد. با مقایسه پوشش های سنتز شده به این دو روش، مشخص شد که پوشش سنتز شده به روش شیمیایی از مقاومت به خوردگی بیشتری برخوردار بود.

در این¬کار پلیمر قالب ملکولی کوئرستین با استفاده از روش پلیمریزاسیون توده¬ای تهیه شده است. از 4- وینیل پیریدین(4-vp) به عنوان مونومر عاملی، از اتیلن¬گلایکول¬دی¬متاکریلات (egdma) به عنوان شبکه-ساز، از آزوبیس¬ایزوبوتیرونیتریل (aibn) در مقدار کم به عنوان آغازگر رادیکالی و مخلوط متانول/تتراهیدروفوران (نسبت 3:7) به¬عنوان حلال استفاده گردید. ساختار پلیمر سنتز شده با روش¬های طیف¬سنجی فروسرخ و آنالیز حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. پلیمر سپس خرد شده و اندازه ذرات آن با استفاده از آسیاب گلوله¬ای و سیستم غربال تنظیم گردید (90-103 میکرومتر). در مرحله بعد کوئرستین گیر افتاده در شبکه پلیمری با استفاده از روش سوکسوله از بستر بیرون کشیده شد. مطالعات جذب و واجذب کوئرستین با رویکردهای حالت ایستا (مجاورت پودر پلیمر با محلول کوئرستین) و حالت ستونی انجام شدند. اندازه¬گیری¬های غلظت در مراحل مختلف با روش¬های اسپکتروفتومتری و lc/esi/ms انجام شدند. مطالعات سینتیک جذب در حالت ایستا حاکی از جذب بیش از 97% کوئرستین در کمتر از 5 دقیقه در محلول 0/5 میکروگرم بر میلی¬لیتر از کوئرستین بود. داده¬های ایزوترم جذب سطحی با مدل لانگمویر-فروندلیچ انطباق داده شد و ظرفیتی معادل 0/202 میکرومول بر گرم (0/61 میلی¬گرم بر گرم) برای آن محاسبه گردید. در مطالعات ستونی تأثیر سرعت عبور نمونه، سرعت عبور شوینده و حجم شوینده بر روی بازیافت بررسی شدند. منحنی رسوخ برای محلول 0/10 میکروگرم بر میلی¬لیتر کوئرستین بدست آمده و ظرفیت رسوخ معادل 2/51 میلی¬گرم بر گرم محاسبه گردید. در این مطالعات حجم حد برابر با 0/400 و فاکتور تغلیظ 80 بدست آمده و کارایی تجزیه¬ای روش در قالب دقت (2/3= rsd%) و حد تشخیص (0/3 نانوگرم بر میلی¬لیتر) بررسی گردیدند. در نهایت از روش ستونی ارائه شده برای پاک¬سازی محلول استخراج شده از گیاه و پیش¬تغلیظ و اندازه¬گیری کوئرستین استفاده شد.