Geri Dön

Pirinç küllerinin pirometalurjik değerlendirilmesi

Pyrometallurgical evaluation of brass ashes

  1. Tez No: 127051
  2. Yazar: ÖZGENUR KAHVECİOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ONURALP YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 73

Özet

PİRİNÇ KÜLLERİNİN PİROMETALURJIK DEĞERLENDİRİLMESİ ÖZET Bu çalışma, önemli miktarda çinko ve bakır içeren pirinç küllerinden, çinkonun karbotermik redüksiyon yöntemiyle eldesini ve aynı zamanda bakırın ergimiş metalik fazda toplanmasını kapsamaktadır. Proses parametreleri olarak sıcaklık ve süre seçilmiştir. Bu parametrelerin metal kazanım verimi ve konsantrasyonlar üzerine etkisi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda, pirinç üretimi yapan bir firmadan temin edilen“pirinç külü”olarak adlandırılan ve ağırlıkça % 59.67 Zn, % 9.22 Cu, % 2,61 Si02 ve % 1.45 Pb içeren pirinç ergitme atıkları 1000, 1100, 1200 °C sıcaklıklarda ve 15-180 dakika zaman aralığında, yatay bir tüp finn içerisinde karbotermik redüksiyon esasına uygun olarak redüklenmiştir. Redüksiyon sonucunda pirinç küllerinden gaz fazına alınarak uzaklaştırılan çinko ve ergiyik kalıntı içerisinde redüklenen bakır, kurşun ve diğer elementlerin miktarları, kimyasal analiz sonuçlarına göre irdelenmiştir. Hammadde ve ürünleri karakterize etmek amacıyla kimyasal analiz, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-ışınlan difraksiyonu (XRD) metotları kullanılmıştır. Pirinç küllerindeki çinkonun redüklenerek uzaklaşma oranının artan sıcaklık ve süreyle arttığı ve bu artışta sıcaklığın daha etkin olduğu belirlenmiştir. Çinko kazanım veriminin en yüksek olduğu şartlar, 1100 ve 1200 °C de 120. dakikada elde edilmiştir. Bu şartlar altında kazanım verimleri sırasıyla % 96.49 ve % 94.64 olarak bulunmuştur. 1100 °C ve 60 dakikada elde edilen % 90'lık çinko kazanım verimi 1000 °C de ancak 180. dakikada elde edilebilmiştir. 1000, 1100 ve 1200 °C sıcaklıklarda ve 180 dakika sürelerde kalıntı içerisindeki çinko içerikleri sırasıyla % 18.31,.% 8.2 ve % 9.01 olarak bulunmuştur. Bakırın konsantrasyonunun kalıntı içerisinde metalik hale redüklenerek arttığı anlaşılmıştır. Kalıntıda bakır konsantrasyonu, 1000, 1100 ve 1200 °C sıcaklıklarda ve 180 dakika sürelerinde sırasıyla, % 29.57,.% 53.10 ve % 55.55 olarak bulunmuştur. Hammadde içerisinde bulunan kurşunun deney şartları altında değişken davrandığı görülmüştür. 1000, 1100 ve 1200 °C sıcaklıklarda ve 180 dakika deney sürelerinde kalıntıdaki kurşun konsantrasyonu sırasıyla % 1.7, % 1.47 ve % 0.49 olarak bulunmuştur. Kondanse tozda çinko içeriği artan sıcaklık ve sürelerle artmıştır. 1000, 1100 ve 1200 °C sıcaklıklarında çinko konsantrasyonu 30. dakikada sırasıyla % 55.69, 74.01 ve 80.52 şeklinde iken, bu durum 180. dakikada % 71.78, 83.78 ve 94.55 olmuştur. Kondanse tozdaki bakır içeriğinin çok düşük olduğu (ağırlıkça % 0.06 - 2.32 aralığında) ve deney sıcaklıklarında artan sürenin tozdaki bakır konsantrasyonunu etkilemediği görülmüştür. Deneysel çalışmalardan elde edilen kalıntıların kimyasal analiz sonuçlan üzerinden çinko kazanım verimi değerleri (%R) bulunmuştur. Bu değerler kinetik hesaplamalarda kullanılarak aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Hesaplamalara göre aktivasyon enerjisi 87.3 kj/mol olarak bulunmuştur. Bu değer saf çinko oksit redüksiyonunda ölçülen aktivasyon enerjisinden (230 kj/mol) daha düşük olduğu MLffiOTCÖĞRETO! KURDU vüi bokAmantasvün MEMOgörülmüştür. Aktivasyon enerjisinin nispeten düşük bulunmasının sebebinin pirinç küllerinde bulunan bakır, kurşun ve demir oksit gibi bileşenlerin redüksiyonunun ısı veren karakterde olması nedeniyle çinko oksit redüksiyonunu kolaylaştırdığı anlaşılmıştır. ıx

Özet (Çeviri)

PYROMETALLURGICAL EVALUATION OF BRASS ASHES SUMMARY Brass producing plants annually generate large quantities of furnace emission dust, slags and other by-products containing zinc and copper values. In the melting of brass alloys, an economically significant amount of slag is generated. In order to separate the metallic parts from non-metallic parts in this slag, first the slag is broken, wet-milled and subsequently sieved. While the metallic parts are returned to melting furnace, the non-metallic parts, named“brass ash”, are deposited to reevaluate via hydrometallurgical or pyrometallurgical processes. Because of the increasing demand on brass alloy, it is expected that there will be a growing necessity for recovering zinc and copper from that kind of residues in the brass industry. In this study, brass ash containing 59.67 wt % Zn, 9.22 wt % Cu, 1.45 wt % Pb, and 2.61 wt % SİO2, was pyrometallurgically treated in a temperature controlled tube furnace via carbothermic reduction. The evaluation studies were directed towards collecting zinc in the form of metallic zinc and/or zinc oxide in the gaseous phase. Temperature (1000-1200 °C) and time (15-180 minutes) were selected as reaction parameters. The effects of these parameters on the recovery of metallic values and on the concentrations were investigated. This experimental work relates to a carbothermic reduction process for the separation of zinc from brass ash. The process parameters were taken as reduction temperature and time that have an effect on both concentration and recovery of the zinc and copper values. Chemical analysis methods, Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray diffraction techniques (XRD) were used to determine the variations in the sample composition. For the zinc recovery, the optimum parameters were found to be at 1 100 and 1200 °C and 120 min. The results obtained indicate a considerable amount of zinc and copper can be recovered using the carbothermic reduction method. The effect of time and temperature on the recovery of zinc and copper from brass ashes was investigated in this work. The recovery of zinc increases with increasing of time and temperature. The best recovery results were obtained in 120 min., which are 96.49 and 94.64 %, respectively, for both temperatures of 1100 and 1200 °C. The recovery of zinc obtained at 1100 °C and 60 min. was obtained at 1000 °C and 180. min. The concentration of zinc in the remaining residue decreases with the increasing of time and temperature. The zinc concentration decreases to 18.31, 8.20, 9.10 % in 180 min. with the temperatures of 1000, 1100 and 1200 °C, respectively. The copper concentration in the remaining residue increases with an increase in temperature and time mainly due to the evaporation of zinc. The concentrations of copper in the residue were determined to be 29.57, 53.10, 55.55 % in 180 min. with the temperatures of 1000, 1100 and 1200 °C, respectively. It is seen that the lead xconcentration in the raw material varied under experimental conditions. It is determined to be 1.7, 1.47 and 0.49 % at 1000, 1 100 ve 1200 °C and 180 min. The concentration of zinc in condensed powder increases with an increase in time and temperature. The concentrations were found to be 55.69, 74.01 and 80.52 % at 1000, 1100 and 1200 °C and 30. min. respectively whereas at 180. min. the concentrations were 71.78, 83.78 and 94.55 % respectively. The copper content of the condensed powder was relatively low (0.06-2.32 % wt.). The results obtained from the chemical analysis were used to determine the recovery yield (% R) of zinc. These values were used in the calculation of the Activation Energy, which was found to be 87.3 kj/mole. This value was less than the value that was obtained from the reduction of pure zinc oxide (230 kj/mole). This was due to the reduction reaction of copper, lead, iron oxides in exothermic nature, in the raw material, accelerating the reduction of zinc oxide. XI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    309258

    Pirinç kabuğu külü ikameli çimento numunelerinin mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Examining of mechanical properties of the substitution of cement samples with rice husk ash

    BETÜL İŞBİLİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Teknik EğitimDüzce Üniversitesi

    Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL ERCAN

  2. Tez No

    547893

    Effect of silanization agent on the development of nanohybrid systems

    Nanohibrit sistemlerinin geliştirilmesinde silanlama ajanının etkisi

    MELTEM AKKULAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  3. Tez No

    438176

    Yüksek sıcaklık ısı yalıtım uygulamalarına yönelik üstün performanslı aerojel şilte sentezi ve karakterizasyonu

    High performance silica aerogel blanket synthesis and characterization for thermal insulation applications at high temperature

    NİSA SIYIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN

  4. Tez No

    398071

    Immobilization of lipase on an inorganic support material and polycaprolactone synthesis

    Lipazın inorganik taşıyıcıda immobilizasyonu ve polikaprolakton sentezi

    CANSU ÜLKER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  5. Tez No

    11207

    Çeltik kabuğundan puzolanik kül üretiminin araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    ZERRİN HEREN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1989

    Kimya MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİS ÖLMEZ

Geri Dön