Demir cevheri içerisindeki safsızlıkların olumsuz etkilerinin giderilme yollarının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, klorlayıcı buharlaştırma yöntemi uygulanarak hem sinterleme hem de küresel pelet üretim aşamasında demir cevheri konsantresi ve sinter harmanında bulunan alkali ve empüritelerin giderilmesinin yanı sıra klorlayıcı buharlaştırmanın sinterlenmiş küresel pelet mukavemeti ve pelet gözenekliliğinde meydana getireceği olumsuzlukların giderilmesine çalışılmıştır.Bu amaçla Divriği A kafa manyetit konsantresi ve Erdemir Ereğli Demir Çelik T.A.Ş. den temin edilen sinter harmanı kullanılmıştır. Manyetit konsantresi üzerinde yapılan küresel pelet üretimi deneyleri CaCl2 katkılı ve CaCl2 katkısız olmak üzere iki bölümde incelenmiştir. CaCl2 katkısız yapılan deneylerde sinterlenmiş pelet mukavemeti ve pelet gözenekliliği açısından en uygun sonuçların %0,5 uçucu kül %0,25 Ca(OH)2 ve %0,25 Ca bentoniti ilavesi ile elde edilen 2648 N/Pelet mukavemet değeri ve %27,9 gözeneklilik değeri olduğu ortaya konulmuştur.CaCl2 katkılı deneylerde ise bağlayıcı olarak en uygun sonuçlar %0,5 Na-bentoniti,%0,3Ca(OH)2 ve %0,3 uçucu külün bir arada kullanıldığı ve küresel pelet üretim aşamasında %1,36 CaCl2'nin çözelti halinde püskürtüldüğü numunelerde elde edilmiştir. Bu numunelerin yapılan kimyasal analizlerinde, alkaliler %0,11'lik miktardan %71,82'lik giderim verimiyle %0,031'e başarılı bir şekilde düşürülürken, kükürt %0,40'dan %47 giderme verimiyle %0,212 miktarına, bakır, %0,021'den %66,67 giderim verimiyle %0,017'ye ve çinko ise %0,01'den %90'lık verimle %0,001'e başarılı bir şekilde düşürülmüştür. Bu numunelerde ölçülen pelet mukavemet değeri 2726 N/Pelet olurken, %31,0 pelet gözenekliliği elde edilmiştir.Sinter harmanında yapılan çalışmalarda CaCl2 katı ve çözelti olarak ilave edilmiş, en iyi sonuçların %3(stokiometrik miktarın 6 katı) CaCl2'nin katı olarak ilave edildiği numunelerde K2O giderme verimi % 41,54 olurken, Na2O giderme verimi %21,09 olarak belirlenmiş, toplam alkali miktarı %0,251'den %0,165'e düşürülmüştür. %3 CaCl2'nin çözelti halinde ilave edildiği numunelerde ise K2O giderme verimi % 49,09 olurken Na2O giderim verimi % 28,7 olarak ölçülmüş toplam alkali %0,251'den %0,165'e düşürülmüştür. Boyut dağılımı deneylerinde ise en iyi sonuçlar -0,10mm boyutunda elde edilmiş olup %3 CaCl2'nin katı olarak ilavesiyle, K2O ve Na2O sırasıyla %69,21 ve %59,13 giderim verimiyle uzaklaştırılmış, aynı miktar CaCl2'nin çözelti olarak ilave edilmesi durumunda K2O gideriminde % 88,08'lik bir verim değerine, Na2O'da ise %73,26'lık bir verim değerine ulaşılabilmiştir. CaCl2'nin korozif etkisinden dolayı endüstriyel uygulamalarda çözelti halinde ilave edilmesi yerine katı olarak sinter harmanına ilave edilmesi daha avantajlı görülmektedir.