Bor atıkları, uçucu kül ve silis dumanının inşaat tuğlası üretiminde değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada atıkların, inşaat tuğlası üretiminde kullanılan killerle belirli oranlarda karıştırılarak tuğla yapımında değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kullanılan atıklar bor atığı, uçucu kül ve silis dumanıdır. Kimyasal analizleri belli olan bu atıkların yaklaşık aynı bileşenleri içerdiği, fakat yüzde oranlarının farklı olduğu görülmüştür. Ayrıca diğer atıklardan farklı olarak bor atıklarında temel olarak B2O3 bulunmaktadır. Bilindiği gibi çok yüksek miktarda B2O3 içeriği yapının kırılganlaşmasına neden olmaktadır.. Öncelikle yapının kırılganlığını azaltmak için borun çamur içerisinden ayrılması gerekmektedir. Böylece hem bor geri kazanılacaktır, hem de atık inşaat tuğlası kiline daha fazla oranda katılarak değerlendirilmiş olacaktır. Bu amaçla, ekonomik olması, yüksek verim elde edilmesi sebebiyle soda liçi yöntemi kullanılmıştır. % 14.01 B2O3 içerikli atik çamur % 2.80 B203 konsantrasyonuna düşürülmüş, kalan % 11.2 B20? içerikli kısım tesislere geri kazandırılmıştır. Bundan sonra yapılan ilk denemelerde kile %10, %20, %30 oranlarında bor atığı katılmış, daha sonra kile %20 bor atığı ile birlikte %20 uçucu kül ve yine kile % 20 bor atığı ile %10 silis dumanı atığı katılmıştır. Harmanlama işlemlerinden önce malzemelerimiz laboratuvar tipi öğütme cihazında öğütülerek, -2 mm elekten geçirilmiştir. Sonra plastik şekillendirmeyi sağlamak amacıyla % 18 oranında su katılmıştır. Kalıplama işleminde 23 mm çaplı çelik silindirik kalıp kullanılmış ve numuneler sabit 10 bar basınçta preslenmiştir. Yüzeyde meydana gelebilecek çatlama ve deformasyonun önlenmesi amacıyla numuneler 1 gün süreyle oda sıcaklığında bekletilmiştir. Daha sonra 110 °C'lik etüvde 10 saat süreyle nemini kaybetmesi sağlanmıştır. Sinterleşme sıcaklığının malzeme üzerindeki etkisini gözlemek amacıyla tuğla numuneleri 970 °C, 1000 °C ve 1030 °C'lerde pişirilmiştir. Son olarak numunelere çeşidi testler uygulanarak TSE'ye uygunluğu araştırılmıştır.