Pirinç baca tozlarının peletlenme özelliklerinin ve yeniden değerlendirilmesinin incelenmesi

Abstract

Günümüzde çinko, çelik, alüminyum ve bakırdan sonra dünya'da miktar olarak yıllık tüketimi en fazla olan metaldir. Çinko, korozyona karşı koruyucu özelliklerinden dolayı başlıca demir çelik endüstirinde kaplama malzemesi (örneğin galvanizleme) olarak kullanılmaktadır. Çinkonun diğer kullanım alanları, pirinç ve bronz alaşımları, çinko alaşımları ve kimyasalları içermektedir. Çinko metaline olan bu ilgi, birincil çinko kaynaklarının tükenmesi ve çinko içeren ürünlerin üretim prosesleri sürecinde ortaya çıkan çevreye zararlı toz, cüruf ve kül gibi ikincil atıkların yeniden değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. Dünyadaki çinko üretiminin yaklaşık %30'u ikincil kaynaklardan (pirinç, döküm hurdası, uçucu toz, galvanizleme atıkları ve çinko levhalar) elde edilmektedir. Yeniden kullanılabilen çinkonun 4'te üçünden fazlası, başlıca galvanizleme olmak üzere kokil döküm fabrikaları ve pirinç fabrikalarından çıkan hurdalardan elde edilmektedir. Geri kalan dörtte birlik kısım pirinç ürünlerden, uçucu tozlardan, eski kokil dökümlerden ve EAF'larından çıkan eski öğütülmüş çinko parçalarından elde edilir. Bu çalışmada pirinç üretimi yapan bir firmadan alınan pirinç baca tozları kullanılarak baca tozundaki çinkonun geri kazanımı amaçlanmıştır. Pirinç baca tozlan farklı oranlarda kok ile peletlenmiş, hazırlanan bu peletler belli sıcaklıklarda ısıtılarak, çinko oksit redüklenmeye çalışılmıştır. Daha sonraki çalışmada pirinç baca tozlarından bağlayıcı olarak klinker, Ca(OH)2 ve çimento kullanılarak soğuk bağlı peletler üretilerek baca tozunun peletlenme özellikleri incelenmiştir. Hazırlanan peletler, 1000, 1 100 ve 1200°C sıcaklıklarda ve 30, 60, 90 ve 120 dakika sürelerde redüklenmiş, elde edilen kondense toz ve artık peletlerin kimyasal analizleri yapılmıştır. Ayrıca elde edilen kondense toz ve artık peletlerin X-ışınları ve makroskobik yapılan incelenmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen artık peletlerin kimyasal analiz sonuçlan üzerinden kazanım verimi değerleri (%V) bulunmuştur. Bu değerler incelendiğinde pirinç baca tozlarından çinkonun geri kazanımı için en uygun şartların 1 1 00°C sıcaklık ve 90 dakika süre ile stokiyometrik oranın iki katı karbon ilavesiyle hazırlanan peletlerden elde edildiği belirlenmiştir. Farklı oranlarda bağlayıcı kullanılarak hazırlanan soğuk bağlı peletlerin önceden belirlenen bekletme/yaşlandırma koşullan sonunda mukavemetleri incelenerek en iyi mukavemet değerini veren bağlayıcı ve bağlayıcı oranı ile bekletme/yaşlandırma koşullan belirlenmiştir. Peletleme özelliklerinin sonucuna göre en düşük bağlayıcı oranı olan %2 bağlayıcı içeren peletler, 1 1 00°C sıcaklık ve 60 dakika süre ile redüklenmiş ve soğuk bağlı peletlerden çinkonun geri kazanımı incelenmiştir. Bu deneyler sonucunda da %2 klinker içeren peletlerin en düşük mukavemet değerini vermelerine karşın en yüksek çinko geri kazanım değeri verdiği gözlemlenmiştir.