Determination of agglomeration characteristics of Oltu-stone (jet stone) wastes
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUHAMMAD RAHEEL BAWANI
Danışman: ALİ İHSAN AROL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Siyah kehribar olarak da bilinen Oltu Taşı, bazı ağaçların basınç altında başkalaşıma uğrması sonucu oluşan fosilleşmiş organik ve doğal bir maddedir. Erzurum'un Oltu bölgesinde bulunduğu için Oltu Taşı olarak adlandırılmıştır. Genellikle, yakın köylerden gelen küçük madenciler tarafından oldukça ilkel yöntemler ile çıkarılmaktadır. Kaba bir ayıklamadan sonra, Oltu Taşı daha çok tespih olmak üzere farklı süs eşyalarının üretiminde kullanılmaktadır. Araştırmalar, çıkarılan Oltu Taşının yalnızca %2'sinin satılabilir son ürüne dönüştürülebildiğini göstermiştir. Geri kalan kısım ya yakılmakta ya da atılmaktadır. Bu da ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Diğer taraftan, Gürcistan'da üretilmekte olan Rus Taşı olarak da bilinen çok daha ucuz bir ürün, Oltu Taşı'nın yerine geçmeye başlamıştır. Oltu Taşı markasını korumak ve yüksek ekonomik değerde ürün üretmek için, Oltu Taşı atıklarının da ürüne dönüştürülmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, önce ağır ortam yöntemiyle temizlenmiş Oltu Taşı atıkları karakterize edilmiştir. Temizlenmiş Oltu Taşı'nın standard Oltu Taşı'na benzer petrografik, fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olduğu anlaşılmıştır. Temizlenmiş Oltu Taşı atıklarının liptinitce (suberinit, resinit ve sporinit) zengin olduğu ve az miktarda huminit içerdiği belirlenmiştir. Liptinit içeriğinden dolayı, temizlenmiş Oltu Taşı atıkları yüksek oranda uçucu madde ve alifatik hidrokarbona sahip olmaktadır. Bu tür atık toz malzemelerin, kehribarda olduğu gibi, yüksek ısı ve basınç altında sıkıştırılarak topaklandığı (aglomerasyon) ve satılabilir ürünlere dönüştürüldüğü bilinmektedir. Bu yöntem ile Oltu Taşı atıklarından ürün elde edebilmek için önce ön-ısıtma, basınç ve ısı gibi topaklanmaya etki eden faktörlerden en uygun değerler bulunmuştur. Temizlenmiş Oltu Taşı atıklarının 450 MPa basınç ve 200oC sıcaklığa kadar iki aşamalı ısıtıldığında, herhangi bir bağlayıcı kullanmadan etkili bir biçimde topaklanabildiği belirlenmiştir. Standart Oltu Taşı ile karşılaştırıldığında, sıkıştırılmış Oltu Taşının görünür yoğunluğunun (1.22-1.25 g.cm-3), dolaylı çekme kuvvetinin (8-9 MPa) ve nano-indentasyon sertliğinin (Hv=464.6 MPa, E=5.2 GPa) standart Oltu Taşı'na benzer olduğu görülmüştür. Ancak, kimyasal yapının, uçucu maddenin azalması ve karbonil grupların kaybolması ile, bozulduğu tespit edilmiştir. Bağlayıcı kullanılmadan sıkıştırılmış Oltu Taşı, Oltu İlçesinde bulunan atölyelerde test edilerek, sıkıştırılmış ürünlerin kalitesinin tatminkar olduğu bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Topaklama, temizlenmiş Oltu Taşı, sıkıştırılmış Oltu Taşı, liptinit, resinit