Production of precipitated calcium carbonate from marble waste by calcination-hydration-carbonation
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HAZAL MELİS BAYDAR
Danışman: ALİ İHSAN AROL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çökeltilmiş kalsiyum karbonat (ÇKK), boya, kağıt, plastik, yapıştırıcı ve dolgu macunu başta olmak üzere birçok farklı endüstride dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır. Günümüzde PCC üretimi için hammadde olarak yüksek saflıkta kireçtaşı tercih edilmektedir. Bu çalışmada, kireçtaşı ile neredeyse aynı kimyasal bileşime sahip mermer atıklarının alternatif hammadde olarak kullanılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda mermer atıklarının geri kazanılarak katma değere sahip bir ürün olan PCC'nin üretilebilme olasılığı araştırılmıştır. Çalışmada, PCC üretimi, kalsinasyon, kirecin distile su ile söndürülmesi ve kireç sütünün CO2 ile karbonatlama aşamalarını içeren karbonasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Üretim aşamalarında, kireçtaşı referans hammadde olarak kullanılarak, kireçtaşı ve mermer atığı arasındaki farklılıklar gözlemlenmeye çalışılmıştır. Mermer atığı ve kalker için değişen kalsinasyon sürelerinde -25.4+12.7 mm ve -12.7+6.35 mm tane boyutu aralıkları için 900, 950 ve 1000°C kalsinasyon sıcaklık değerlerinde optimum kalsinasyon koşulları incelenmiştir. Kalsinasyon deneyleri sonucunda mermer atığı ile kalker arasında kalsinasyon verimi açısından bir fark olmadığı gözlemlenmiştir. 15°C/dakikalık ön ısıtma hızı ile istenilen sıcaklığa ulaştıktan sonra 1000°C'de 20 dakika, her iki partikül boyutu aralığı için %98 ve daha yüksek bir kalsinasyon verimi elde etmek için yeterli bulunmuştur. Kireç hidratasyonu deneylerinde, işlem sırasında sıcaklık artışını izleyerek kireçlerin reaktivitesini gözlemlemek için değişen kireç-su oranları (1:3.5, 1:4.0 ve 1:4.5) incelenmiştir. Sıcaklık profillerindeki artışlar dikkate alındığında, mermer kökenli kirecin reaktivitesinin kalker kökenli kirecinkine benzer olduğu gözlenmiştir. Karbonatlama deneyleri, 5 ve 10 bar CO2 basınçlarında, %5 ve %10 Ca(OH)2 konsantrasyonları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. It was seen that PCCs produced from marble origin have almost the same particle size distributions as PCCs produced from limestone under the same precipitation conditions. Üretilen PCC'lerin morfolojisi eşkenar dörtgen olarak gözlenmiştir. Deneylerin sonucu, çökeltilmiş kalsiyum karbonat üretimi için mermer atıklarının kalker yerine alternatif bir hammadde olabileceğini göstermektedir.