Aktivasyon teknolojisi ile malzeme üretimi

Abstract

Bu tezin amacı yeni bir yöntem olan aktivasyon teknolojisi ile malzeme üretimi araştırmak ve bu yönteme örnek bir uygulama yapmaktır. Yöntem, katıların sadece kompozisyonunda ki değişimle, reaksiyona girme yeteneğinde artış sağlamaktadır. Mekanik aktivasyon mekanokimyanın içeriğidir ve mekanokimya mekanik enerjinin etkisiyle malzemelerin kimyasal ve fiziksel dönüşümleri ile ilgili katı hal kimyasının bir koludur. Mekanik aktivasyon sayesinde katıların iç ve yüzey enerjilerinde, yüzey alanında artma, yapışma enerjilerinde azalma sağlanarak minerallerin tepki göstermesi arttırılır ve tekrar kristallerime ile malzeme aktif hale gelir. Bu sayede malzeme özelliklerinin modifikasyonu, katalistlerin zenginleştirilmesi ve rejenerasyonu, kimyasal reaksiyonların kontrolü ve ileri teknoloji malzeme üretimini sağlar. Ülkemizdeki demir cevherleri içerdikleri empüritelerin fazlalığı nedeni ile atıl durumda bırakılmakta ve entegre tesislerimizde kullanılan demir cevherinin hemen hemen %90'ı dış alımla karşılanmaktadır. Ülkemiz demir cevherlerinin entegre tesislerimizde kullanılabilmesi için içerdikleri empürite ve alkalilerin giderilmesi gerekmektedir. Bunun için bu çalışmada sinter harmanının (Fe2O3), ferrik klorür (FeCI3. 6H2O) ile liç işlemine tabi tutularak alkali ve diğer empüritelerin çözeltiye alınması amaçlanmıştır. Çözeltiye alınma verimlerine ferrik klorür konsantrasyonu, sıcaklık, öğütme süresi gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelendi. Deney sonuçlarında FeCİ3 konsantrasyonunun artmasıyla çözeltiye alınan metal verimlerinin arttığı gözlendi. Ayrıca tüm metallerin çözeltiye alınma verimleri sıcaklıkla ve artan öğütme süresiyle artmaktadır. Bu proseste 90 °C'de 30 dk. öğütülmüş numunenin yarım saat liç işlemi sonucunda çözeltideki Mn, Pb, Zn, Cu, Na, K verimleri sırasıyla %81,91, %52,2, %43, %23,48, %82, %80 olarak gerçekleşmiştir. Ferrik klorür ile liç işleminde sıcaklık, molarite ve öğütme süresi arttıkça çözeltiye geçen Fe miktarı neredeyse artmamaktadır. Uygulanan değişik koşullarda min. %6,78 ve max. %7,45 çözeltiye geçmektedir.