Geri Dön

Kaynak telleri üretiminde kullanılan bakır kaplama banyolarının geri kazanımı

Recovery of copper plating baths used in welding wire production

  1. Tez No: 101378
  2. Yazar: SİBEL BAŞAKÇILARDAN
  3. Danışmanlar: PROF.DR. A. NURSEN İPEKOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 65

Özet

KAYNAK TELLERİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN BAKIR KAPLAMA BANYOLARININ GERİ KAZANIMI ÖZET Firmalar, sürekli rekabet ortamında ayakta kalmak için şirket politikalarına yenilik katmak zorundadırlar. Bu da ancak diğer firmalarda bulunmayan ya da yaygın olarak kullanılmayan yöntemlerin uygulamaya konulmasıyla mümkündür. Kalite olgusu şirketlerin politikasına hakim olsa da günümüzde“çevre yönetim sistemi”ve“yeşil etiketli ürünler”terimleri oldukça sık telaffuz edilmeye başlamıştır. Gittikçe bilinçlenen tüketici, tüketim mallarının kalitesine olduğu kadar üretimi ve kullanımı sırasında ortaya çıkardığı çevresel etkilere de dikkat etmeye başlamıştır. Firma ise hem karmı hem de yarattığı imajı bir bütün olarak düşünmelidir. Atıklarının kaynağım tespit edip onların kontrolünü yapabilen firmanın bir sonraki amacı bu atıkları kaynağında minimize etmek olmalıdır. Bu durumda ürünün mevcut kalitesi, prosesin maliyeti ve çevresel etkileri beraber değerlendirilmiş olur. Bu çalışma, kaynak tekniği sanayiine ait gazaltı kaynak telleri üretim ünitesinin bakır kaplama bölümünün kaplama çözeltilerinin geri kazanımını kapsamaktadır. Banyo, bakır sülfat pentahidrat ve sülfürik asidin çözeltisinden oluşmaktadır. Ham madde olarak gelen tel, tel çekme ünitesinde çekilir ve gazaltı üretim ünitesine gelir. Telin çekileceği çapa göre haddeler hazırlanır ve yerleştirilir. Başlangıç banyosu hazırlanır, daha sonra çekilen çapa göre her 1.5 ton tel çekiminde bakır sülfat pentahidrat ve sülfürik asit eklemesi yapılır. Banyodaki demir(II) konsantrasyonu 50-60 g/l seviyesine ulaştığında deşarj edilir. Bu durumda prosesi daha etkin kılmak için iki seçenek vardır. Bunlar,. Banyo ömrünü uzatacak yöntemin bulunması,. Banyo çözeltisinin bir işlem gördükten sonra tekrar kullanılmasının sağlanmasıdır. Yapılan çalışmada, banyo çözeltisindeki demir(II)'nin giderilmesi ve çözeltinin kaplama banyolarına geri döndürülmesi hedeflenmiştir. Çözelti içerisindeki demir(II)'nin giderilmesi için birçok yöntem denenmiş olmasına rağmen çözeltinin içeriği ve maliyet düşünülerek çöktürme ile gidermenin en etkin yöntem olduğuna karar verilmiştir.Bu amaçla sentetik ve orijinal atıksu numuneleri üzerinde,. Götit çöktürme,. Hidrojen peroksit ile oksidasyon,. Kireç ile nötralizasyon, yöntemleri ayrı ayrı incelenmiş ve elde edilen çözeltilerde tellerin kaplanabilirliği araştırılmıştır. vuSentetik numuneler üzerinde yapılan denemelere ait sonuçlar şöyledir;. Götit çöktürme işleminde, 52°C sıcaklıkta, 60-80 g/l demir(H) konsantrasyonlannda ve 60 dakika reaksiyon süresinde optimum pH 6.5, optimum hava debisi 30 1/dak 'dır. Bu koşullar altında demir(II) giderme verimi % 68 'dir.. Hidrojen peroksitle oksidasyon işleminde, 85°C sıcaklıkta, 60-80 g/l demir(II) konsantrasyonlannda, 25 mi H2O2 miktarında, 400 devir/dak karıştırma hızında ve 60 dakika reaksiyon süresinde optimum pH 6.5 'dur. Bu koşullar altında demir(II) giderme verimi %95.5 'dir.. Kireç ile nötralizasyon denemelerinde 52°C sıcaklıkta, 60-80 g/l demir(II) konsantrasyonlannda, 501 devir/dak kanştırmada ve 5 dakika dinlenme ile toplam 60 dakika reaksiyon süresinde optimum pH 7' dir. Bu koşullar altında demir(II) giderme verimi %91.6 'dır. Orijinal atık su üzerinde, optimum koşullarda yapılan denemelere ait sonuçlar şöyledir;. Götit çöktürme işleminde pH 6.5'da, 30 1/dak hava debisinde, 52°C sıcaklıkta ve 60 dakika reaksiyon süresinde demir(II) giderme verimi %56'dır.. Hidrojen Peroksitle oksidasyon denemelerinde pH 6.5'da, 85°C sıcaklıkta, 400 devir/dak kanştırma hızında ve 60 dakika reaksiyon süresinde demir(II)giderme verimi %96'dır.. Kireç ile nötralizasyon denemelerinde pH 7' de, 52°C sıcaklıkta, 501 devir/dak kanştırma hızında ve 5 dakika dinlenme ile toplam 60 dakika reaksiyon süresinde demir(II) giderme verimi %76 'dır.. Orijinal atık su üzerinde yapılan hidrojen peroksitle oksidasyon denemelerinde pH 6.5'da, 85°C sıcaklıkta, 400 devir/dak kanştırma hızında ve 60 dakika reaksiyon süresinde demir(II) giderme verimi %96 iken aynı operasyon koşullarında fakat banyo operasyon ve deşarj sıcaklığı olan 52°C'de demir(II) giderme verimi %92.5 'dur.. Orijinal atıksu üzerinde yapılan hidrojen peroksitle oksidasyon denemelerinde pH 6.5'da, 52°C sıcaklıkta, 400 devir/dak kanştırma hızında, 25 ml H2O2 miktannda ve 60 dakika reaksiyon süresinde demir(II) giderme verimi %92.5'dur. pH 4'de, 52°C sıcaklıkta, 400 devir/dak kanştırma hızında, 25 ml H2O2 miktannda ve 60 dakika reaksiyon süresinde demir(II) giderme verimi %67.5 iken aynı operasyon koşullarında fakat 10 ml H2O2 miktannda demir(II) giderme verimi %45.8'dir.. Kaplayabilirlik çalışmalannda, götit prosesi uygulanarak demir(II) giderilmiş olan çözeltide kaplama 0.0875 g/m tel ; hidrojen peroksitle demir(II) giderilmiş olan çözeltide kaplama 0.198 g/m tel ; kireçle nötralizasyon ile demir(II) giderilmiş olan çözeltide kaplama 0.0067 g/m tel 'dir.Tellerin fiziksel görünümleri karşılaştınldığmda, kireçle nötralize edilmiş çözeltide kaplanan tellerin yüzeyinde beyaz lekelerin oluştuğu gözlemlenmiştir. Çöktürme denemelerinin ve kaplayabilirlik denemelerinin sonuçlanna göre, hidrojen peroksitle oksidasyon yöntemi ve götit çöktürme prosesi, bakır kaplama banyolannın geri kazanımı için kullanılabilirler. vııı

Özet (Çeviri)

RECOVERY OF COPPER PLATING BATH SOLUTION USED IN WELDING WIRE PRODUCTION SUMMARY Firms must renew their policies to keep existence in this continuous rivalry. This will be possible if firms apply methods that are used rarely or not used by other firms. Although quality phenomenon become the main part of the policies,“environmental management system”and“ green labeled products”are pronounced frequently. As the consumers become more conscious they pay attention to see the quality of the products and their environmental impacts during production and consumption. However, the firm must consider its image and its profit as a one unit. The aim of the firm must be the minimization of the wastes at the source after fixing the places where the wastes occur. So, the quality of the product, the cost of the production and the environmental impacts must be considered together. This study involves the recovery and recycling of the plating solutions of copper plating baths in welding wire production. Plating solution consists of coppersulphate pentahydrate and sulphuric acid. The wire known as raw material is drawn to the desired diameter in MIG welding wire production unit. The plating bath is prepared then, for every 1.5 tones of wire drawn coppersulphate pentahydrate and sulphuric acid is added. When the ferrous iron concentration reaches 60 g/1 the bath is discharged. There are two ways to make the bath more effective. These are,. Finding the ways to extend the bath life,. Reusing the plating solution after treatment. In this study, the removal of ferrous iron in bath solution and the recycling of this treated solution to the process are aimed. Although there are too many methods developed to remove ferrous iron in solution, when ingredients of the solution and the cost of the removal method is thought together, the precipitation method is seemed to be the most suitable one. With this aim,. Goethite process,. Oxidation with hydrogen peroxide,. Neutralization with lime methods are surveyed separately on synthetic and original wastewater samples. Then, the plating efficiency of the treated wastewater is observed. IXThe results of the experiments done on synthetic samples are given below,. In goethite precipitation, optimum pH is determined as 6.5 and optimum air flow rate is determined as 30 1/min where the reaction temperature is 52°C, the reaction period is 60 minutes and the initial ferrous iron concentration is 60-80 g/1. Under these conditions the removal efficiency of ferrous iron is %68.. According to oxidation with hydrogen peroxide experiments, optimum pH is 6.5 where the reaction temperature is 85°C, the mixing rate is 400 1/min and the initial ferrous iron concentration is 60-80 g/1. Under these conditions the removal efficiency of ferrous iron is %95.5.. In neutralization with lime experiments, optimum pH is determined as 7 where the reaction temperature is 52°C and the reaction period is 60 minutes. The solution is mixed at 501 1/min. Under these conditions ferrous iron removal efficiency is %91.6. The results of the experiments done on original wastewater samples are given below:. Goethite precipitation method applied on original wastewater is done at pH 6.5, at 30 1/min air flow rate. The reaction period is 60 minutes and the reaction temperature is 52°C. Under these conditions ferrous iron removal efficiency is %56.. Oxidation with hydrogen peroxide method applied on original wastewater is done at pH 6.5 and by using 25 ml hydrogen peroxide. The reaction period is 60 minutes and the mixing rate is 400 1/min. Under these conditions ferrous iron removal efficiency is %96.. Neutralization with lime method applied on original wastewater is done at pH 7 and 52°C constant temperature. The solution is mixed at 501 1/min. Under these conditions the ferrous iron removal efficiency is %76.. Oxidation with hydrogen peroxide method applied on original wastewater at 85°C and at pH 6.5 gives ferrous iron removal efficiency as %96 and under same conditions but at 52°C, the ferrous iron removal efficiency is %92.5.. Two experiments are done to find the appropriate amount of hydrogen peroxide. Both experiments are done at 52°C, 400 1/min mixing rate and 60 minutes reaction period. Ferrous iron removal efficiency is %67.5 where 25 ml of H2O2 is used and ferrous iron removal efficiency is %45.8 where 10 ml of H2O2 is used. Experiments are done to observe the plating ability of the solutions, which are treated with different methods. Solution in which goethite process is applied on can plate 0,0875 g/'m wire, solution in which oxidation with hydrogen peroxide method is applied on can plate 0,198 g/m wire, solution in which neutralization with lime method is applied on can plate 0,0067 g/m wire. When the physical appearance of the plated wires is compared, white stains can be seen on the wire, which is plated in solution treated with lime. As a result, hydrogen peroxide method seems to be the most suitable method for the recovery of the plating solutions of copper plating baths. x

Benzer Tezler

  1. Tez No

    353705

    Demir çelik sanayinde kullanılan sert dolgu kaplamalarının yüksek ve düşük sıcaklık aşınma özelliklerinin incelenmesi

    The study of high and low temperature tribology behaviour of hardfacing coatings used in iron and steel industry

    ERTAN YÖNTEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  2. Tez No

    101129

    Cold pressure and resistance welding of copper wires

    Bakır tellerin soğuk basınç ve direnç kaynağı

    AYŞEGÜL EFE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  3. Tez No

    34792

    Konut üretiminde yapım sistemi seçimi

    Başlık çevirisi yok

    NUMAN EKİNCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    MimarlıkYıldız Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İHSAN BİLGİN

  4. Tez No

    709702

    Dijitalleşmenin resim sanatına yansımaları

    Reflections of digitalization on the art of painting

    GÖKHAN KELEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Güzel SanatlarÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Resim Ana Sanat Dalı

    DOÇ. DİDEM ÇATAL

  5. Tez No

    599290

    SG-2 kalite kaynak tellerinin tel çekme proseslerinde meydana gelen sorunların analiz edilmesi ve çözümlenmesi

    Solution of problems and analysis in wire drawing processes of SG-2 quality welding wires

    RÜSTEM ÇAĞRI ÜNZAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİN YAKAR

Geri Dön