การเลือกนำกลับนิกเกิลจากน้ำเสียในอุตสาหกรรมเหล็กกล้าไร้สนิมโดยเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการแยกสกัดเพื่อนำกลับไอออนนิกเกิลจากน้ำเสียในอุตสาหกรรมผลิตแผ่นเหล็กกล้า ไร้สนิมโดยใช้เยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง โดยศึกษาปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการการสกัดและการเลือกนำกลับไอออนนิกเกิล ได้แก่ ค่าความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อนหรือน้ำเสียจากกระบวนการ ชนิดและความเข้มข้นของสารสกัด ความเข้มข้นของสารละลายนำกลับ อัตราการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับ และอัตราส่วนโดยปริมาตรของสารละลายป้อนต่อสารละลายนำกลับ สารสกัดที่ใช้ คือ D2EHPA, Cyanex 301, Cyanex 272 และ LIX 860-I เมื่อใช้เคโรซีนเป็นตัวทำละลาย กรดซัลฟิวริกเป็นสารละลายนำกลับ และการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับเป็นแบบสวนทาง จากนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการนำกลับไอออนนิกเกิลใช้เยื่อแผ่นเหลวสองมอมูลต่อแบบอนุกรมกัน พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการสกัดและการนำกลับไอออนนิกเกิลด้วย 1 มอดูล และ 2 มอดูลเหมือนกัน คือ ที่ค่าความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อนเท่ากับ 4 โดยใช้สารสกัด LIX 860-I เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารสกัด LIX 860-I ระหว่าง 0.2-1.0 M และความเข้มข้นของสารละลายนำกลับ ระหว่าง 0.5-2.5 M พบว่าเปอร์เซ็นต์การนำกลับไอออนนิกเกิลเพิ่มขึ้น แต่เมื่อความเข้มข้นของสารสกัด LIX 860-I สูงกว่า 0.8 M เปอร์เซ็นต์การนำกลับจะลดลง อัตราการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับที่ได้เปอร์เซ็นต์การนำกลับไอออนนิกเกิลสูงที่สุด คือ 100 มิลลิลิตรต่อนาที และเปอร์เซ็นต์การนำกลับไอออนนิกเกิลจะลดลงเมื่ออัตราการไหลของทั้งสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับเพิ่มขึ้น สำหรับการศึกษาผลของอัตราส่วนโดยปริมาตรของสารละลายป้อนต่อสารละลายนำกลับ พบว่าที่อัตราส่วน 3500:3500 (มิลลิลิตร:มิลลิลิตร) เปอร์เซ็นต์การสกัดและการนำกลับไอออนนิกเกิลสูงที่สุด คือ 82% และ 58% เมื่อใช้หนึ่งมอดูล และ 98% และ 87% เมื่อใช้สองมอดูล ตามลำดับ ทั้งนี้เมื่อใช้สองมอดูลความเข้มข้นไอออนนิกเกิลที่เหลือในถังสารละลายป้อนเท่ากับ 1 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งไม่เกินข้อกำหนดมาตรฐานน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมของประเทศไทย