Bor atıklarının seramik endüstrisinde değerlendirilmesi

Abstract

Günümüzde gerek cevher üretiminde, gerek ileri teknoloji bor üretimleri esnasında yüksek miktarda bor (B2O3) içeren atıklar açığa çıkmaktadır. Bu atıkların sadece dolgu malzemesi veya demir çelik sektöründe flakslaştırıcı olarak kullanılması, bu atıkların diğer sektörel uygulamalara veya endüstrilere adaptasyonunu cazip kılmaktadır. Bu çalışmada Kırka Tesisi'nden edinilmiş olan gölet atığının, sektörel olarak kullanılan kil karışımı ile bellirlenmiş olan miktarlarda (%5, %10, %20 ve %30 olacak şekilde), kil karışımına ilave edilerek mekanik ve fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada kil ve gölet atığının DTA analizi ve XRD analizleri ışığında, seçilmiş olan 800°C ve 900°C'de pişirilmesi, mekanik özelliklerin tayin edilebilmesi için ise üç noktadan eğme ve bulk yoğunluklarının ölçümü ile süren deneyler, taramalı mikroskop görüntüleri ve optik mikroskop görüntüleri ile yorumlanmış ve sonuçlandırılmıştır. Pişirme işlemleri ve mekanik özelliklerin tespit edilmesi için yapılan deneyler neticesinde, en uygun kompozisyonun %20 gölet atığı ilavesi ile sağlanmış olduğu görülmüştür. 800°C ve 900°C'de pişirilmiş olan numuneler içerisinde, %20 gölet atığı ilave edilmiş olan kompozisyon sırasıyla 5.47 Mpa ve 3.88 Mpa ile en yüksek mukavemet değerlerine sahip olmuştur. Ancak incelenen mikroyapılar neticesinde daha yüksek bir sinterleme sıcaklığında çalışılabileceği tespit edilmiştir. Öyle ki 800°C ve 900°C'de gerçekleşmiş pişirme işlemleri sıvı faz sinterlemesini başlatmış ama sonuçlandıramamıştır. O halde %20 atık ilave edilmiş kompozisyonun 900°C'nin biraz üzerindeki bir sıcaklıkta sinterlenmesi, yoğunluk ve mukavemet sonuçlarını iyileştirecektir. Bu durumda böylesine bir atığın deneye konu olan sektörde kullanılması uygun sonuçlar ortaya koyacaktır.