TTK Kozlu Müessesi lavuarı atıklarının nadir toprak elementleri ile kritik metaller açısından incelenmesi
Investigation of the TTK Kozlu Coal Preparation plant wastes in terms of rare earth elements and critical metals
- Tez No: 1011759
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BİLEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Döngüsel ekonomi, Nadir toprak elementleri, Circular economy, Rare earth elements
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kömür madenciliği ve kömür hazırlama süreçlerinde ortaya çıkan atıklar, tarihsel olarak çevresel sorunlar olarak görülmüş ve büyük ölçüde bertaraf edilmesi gereken materyaller olarak değerlendirilmiştir. Ancak, gelişen analitik teknolojiler ve sürdürülebilir madencilik anlayışının etkisiyle, bu atıkların değerli metaller ve nadir toprak elementleri açısından önemli potansiyel taşıdığı anlaşılmaktadır. Zonguldak bölgesindeki TTK Kozlu Kömür Hazırlama Tesisi'nden kaynaklanan lavuar atıkları, bu potansiyelin en önemli örneklerinden birini oluşturmaktadır. Bu çalışma, TTK Kozlu kömür hazırlama tesisinde ortaya çıkan lavuar atıklarının mineralojik ve kimyasal özelliklerini detaylı bir şekilde inceleyerek, içerdikleri nadir toprak elementleri (NTE) ve kritik metallerin potansiyel değerini ortaya koymayı amaçlamaktadır. Lavuar atıkları, kömür hazırlama süreçlerinde kömürle birlikte ayrılan mineral fazlardan oluşur. Bu atıklar genellikle kuvars, kil mineralleri, karbonat mineralleri gibi bileşenler içerirken, son yıllarda yapılan araştırmalar, bu atıkların değerli nadir toprak elementleri ve kritik metaller açısından zengin olabileceğini göstermektedir. Bu çalışmada, lavuar atıklarının ayrıştırılmasında kullanılan fiziksel, kimyasal ve biyoteknolojik yöntemler incelenmiş, nadir toprak elementlerinin ve kritik metallerin hangi mineral fazlarla ilişkili olduğu analiz edilmiştir. Zonguldak Havzası, kömür üretiminin tarihsel merkezi olup, yıllarca süren üretim faaliyetleri sonucunda büyük miktarda atık birikmiştir. Bu atıklar, çevresel riskler yaratmakta ve alan kullanımı ile ilgili sorunlar doğurmaktadır. Ancak, bu atıkların mineralojik yapısı ve içerdiği nadir metaller, onları sadece çevresel yük olmaktan çıkarıp, değerli kaynaklar haline getirebilecek potansiyele sahiptir. Özellikle lityum, kobalt, germanyum, galyum gibi kritik metaller ve nadir toprak elementleri, bu atıklarda tespit edilebilecek önemli bileşenlerdir. Bu çalışma, bu elementlerin kazanılabilirliğini ve geri kazanım süreçlerini detaylandırarak, kömür hazırlama tesislerinin atıklarının ikincil hammadde kaynağı olarak değerlendirilmesi gerektiğini savunmaktadır. Kömür hazırlama işlemleri sırasında kullanılan zenginleştirme teknikleri, atıklarda farklı minerallerin ve elementlerin ayrışmasına yol açmaktadır. Bu da, her atık türünün kendi içerisinde farklı potansiyellere sahip olmasını sağlar. Atıkların kimyasal, mikroyapısal ve mineralojik analizleri, özellikle kritik metallerin ve nadir toprak elementlerinin hangi fraksiyonlarda yoğunlaştığını göstererek, bu elementlerin ekonomik olarak çıkarılabilirliğine dair yeni stratejiler geliştirilmesine olanak tanımaktadır. Çalışma, aynı zamanda çevresel sürdürülebilirlik ve kaynak verimliliği açısından önemli bir yenilik sunmaktadır. Lavuar atıklarının sadece bertaraf edilmesi gereken unsurlar olarak değil, geri kazanılabilecek stratejik kaynaklar olarak ele alınması gerektiğini vurgulamaktadır. Bu bakış açısı, döngüsel ekonomi prensipleri ile uyumlu olup, madencilik sektöründe yeni bir anlayışın doğmasına zemin hazırlamaktadır. Ayrıca, nadir toprak elementleri ve kritik metallerin arz güvenliği konusu, günümüzde birçok sanayi sektörü için kritik bir mesele haline gelmiştir. Bu çalışma, bu metallerin alternatif kaynaklardan elde edilmesi için önemli bir yol haritası sunmakta ve bu kaynakların sürdürülebilir şekilde yönetilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır. Sonuç olarak, kömür hazırlama atıklarının değerlendirilmesi, yalnızca çevresel bir sorun çözümü olmanın ötesinde, ekonomik ve stratejik bir fırsat sunmaktadır. Bu atıkların mineralojik özellikleri ve içerdiği değerli metaller, onları önemli bir kaynak haline getirmektedir. Bu tür çalışmalar, madencilik sektöründe daha verimli, sürdürülebilir ve çevre dostu uygulamaların hayata geçirilmesine katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
Coal mining and coal preparation processes have historically been viewed as environmental issues, with the resulting wastes considered as materials that largely need to be disposed of. However, with the advancement of analytical technologies and the evolving understanding of sustainable mining, it has become clear that these wastes hold significant potential in terms of valuable metals and rare earth elements (REEs). The waste from the TTK Kozlu Coal Preparation Plant in the Zonguldak region is one of the most prominent examples of this potential. This study aims to examine in detail the mineralogical and chemical properties of the lavuar (waste) materials generated at the TTK Kozlu Coal Preparation Plant and to explore the potential value of the rare earth elements (REEs) and critical metals they contain. Lavuar wastes consist of mineral phases that are separated along with coal during the coal preparation process. These wastes generally contain components such as quartz, clay minerals, and carbonate minerals, while recent studies have shown that these wastes may be rich in valuable rare earth elements and critical metals. This study investigates the physical, chemical, and biotechnological methods used for separating the lavuar wastes, and analyzes which mineral phases are associated with the rare earth elements and critical metals. The Zonguldak Basin, historically the center of coal production, has accumulated a large amount of waste due to many years of production activities. These wastes create environmental risks and cause land use problems. However, the mineralogical structure of these wastes and the rare metals they contain have the potential to transform them from mere environmental burdens into valuable resources. Critical metals such as lithium, cobalt, germanium, gallium, and rare earth elements are significant components that can be detected in these wastes. This study advocates for considering the recoverability of these elements and their recovery processes, and emphasizes that the waste from coal preparation plants should be viewed as a secondary raw material source. The enrichment techniques used during coal preparation processes lead to the separation of different minerals and elements in the wastes. This results in each type of waste having its own distinct potential. The chemical, microstructural, and mineralogical analyses of the wastes reveal where critical metals and rare earth elements are concentrated, thereby enabling the development of new strategies for their economic extraction. The study also presents an important innovation in terms of environmental sustainability and resource efficiency. It stresses that lavuar wastes should not only be seen as materials to be disposed of, but as strategic resources that can be recovered. This perspective is aligned with the principles of a circular economy and lays the groundwork for a new approach in the mining industry. Furthermore, the issue of supply security for rare earth elements and critical metals has become a critical concern for many industrial sectors today. This study provides a significant roadmap for obtaining these metals from alternative sources and highlights the need for sustainable management of these resources. In conclusion, the evaluation of coal preparation wastes offers not only a solution to an environmental problem but also an economic and strategic opportunity. The mineralogical properties of these wastes and the valuable metals they contain make them an important resource. Such studies will contribute to the implementation of more efficient, sustainable, and environmentally friendly practices in the mining industry.
Benzer Tezler
- Yeraltı maden ocaklarinda çalişan işçilerin çalişma koşullarinin ruh sağliğina etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of the working conditions on psychohological health of the miners working in underground mines
AYŞE KUZU
Doktora
Türkçe
2014
PsikiyatriMarmara ÜniversitesiHemşirelik Bölümü
DOÇ. DR. Gül ÜNSAL BARLAS
DR. Nevin GONCE ONAN
- Yeraltı kömür ocakları merkezi gaz izleme sistemlerinde kullanılan sensörlerin ölçümlerinin ve konumlarının optimizasyonu: TTK Kozlu müessesesi
Analysis of accuracy of sensor readings and locations in gas monitoring networks in underground coal mines: TTK Kozlu colliery
YUSUF AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Maden Mühendisliği ve MadencilikBülent Ecevit ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL BARIŞ
- Türkiye Taşkömürü Kurumu (TTK) pano ayak üretim işçilerinin seçmen davranışlarını biçimlendiren etmenler: 2024 yerel seçimi
Factors shaping the voting behavior of panel trestle production coal miners in Turkish Hard Coal Enterprise (THCE): 2024 local election
MİNURE SUDE TÜKENMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Siyasal BilimlerZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Kamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENAY GÜNEYMEN
- Türkiye Taşkömürü Turumu ocaklarında solunabilir toz içindeki kül ve kuvars miktarlarının sistematik olarak ölçülmesi ve istatistiksel değerlendirilmesi
Systematic measurement and statistical evaluation of ash and quartz amounts in respirable dust in the mines of Turkish Hardcoal Enterprise
İLKNUR EROL
Doktora
Türkçe
2012
Maden Mühendisliği ve MadencilikZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT DİDARİ
- TTK Kozlu Müessesesi ocaklarında taşta sürülen galerilerde ilerlemelerin etüdü
Study on the driving of galeries excavated in rock in the mines of TTK Kozlu Colliery
YUNUS İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Maden Mühendisliği ve MadencilikZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KENAN ÇOLAK