Electrochemical production of tungsten refractory metal powders

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: FURKAN ÖZDEMİR

Danışman: İSHAK KARAKAYA

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tungsten, başlıca üretimi zor ve maliyetli bir yol olan WO3'in H2 ile indirgenmesinden elde edilir. Yakın bir zaman önce, dünya tungsten rezervlerinin yaklaşık yüzde yetmişini oluşturan CaWO4'ın elektrokimyasal yöntemlerle doğrudan indirgenmesini içeren umut vaat edici bir tungsten üretim tekniği geliştirilmiştir Bu tezde, yukarıda bahsedilen doğrudan elektrokimyasal üretim yöntemini daha da ileriye taşımaya yönelik çalışmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalar, laboratuvar ölçekli ve büyük ölçekli deneyler olmak üzere iki başlıkta toplanmıştır. Laboratuvar ölçekli çalışmalarda, bir akım toplayıcısına yerleştirilmiş 2.5 gramlık CaWO4 peletlerinin darbeli akım uygulanarak indirgenmesi çalışılmıştır. Elektrolit, ergimiş CaCl2 ve NaCl tuzarının ötektik kompozisyonundan (48% mol NaCl, 873 K) oluşturulmuştur. İndirgenen numuneler seyreltik HCl çözeltisinde temizleme işlemine tabi tutulmuş ve sonrasında tarama elektron mikroskopu ve X-ışınları kırınımı ile karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, metalik tungsten tozlarının darbeli akım uygulamasıyla elde edilebildiğini göstermiştir. Sonuçların analizi, darbeli akım uygulamasının literatürdeki sabit akım uygulamalarına göre daha enerji tasarruflu bir yöntem olabileceğini göstermiştir. Ayrıca elde edilen ürünlerin tane şekilleri darbeli akım parametrelerine göre farklılıklar göstermiştir. Büyük ölçekli deneylerde; endüstriyel koşullara yaklaşmak için, üretim başına 60 ile 100 gram arasında tungsten üretebilecek pilot ölçekli bir tungsten üretim sistemi tasarlanmış ve modifiye edilmiştir. Laboratuvar ölçekli elektrolite benzer bir çözeltide, CaWO4'a sabit potansiyel uygulaması çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar indirgenmenin tamamen gerçekleşmediğini göstermiştir. Hücre kazanında ve elektrotlarda yapılan modifikasyonlar sonucunda indirgenme miktarı oldukça önemli miktarlarda arttırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Elektrodeoksidasyon, Darbeli akım, Tungsten, Şelit, Erimiş Tuz Elektrolizi