Sepiyolitin reolojik özelliklerinin belirlenmesi ve su bazlı sepiyolit üretimi
Rheologic characteristics of sepiolites' and water based sepiolite production
- Tez No: 166655
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 215
Özet
SEPİYOLİTİN REOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ VE SU BAZLI SEPİYOLİT ÜRETİMİ ÖZET Sepiyolit, sorptif, katalitik ve reolojik özelliklerinden dolayı bir çok kullanım alanına sahip stratejik bir kil mineralidir. Günümüzde reolojik özelliklere dayalı kullanım alanları ve buna paralel olarak da teknolojik çalışmalar giderek artmaktadır. Aglomeralar halinde iğne şeklindeki lif demetlerinden oluşan sepiyolitin yüzey özellikleri, anizotropik yapısı reolojik amaçlı kullanımlarda ona diğer killere göre üstünlük sağlamakta ve daha düşük katı konsantrasyonlarında bile daha yüksek viskoziteli stabil süspansiyonlar elde edilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında sepiyolitin diğer killere göre sağladığı söz konusu avantajlardan yararlanarak onun reolojik özellikleri açıklanmaya çalışılmış ve sepiyolitler arasındaki yapısal, kimyasal ve fiziksel farklılıklardan faydalanmak suretiyle farklı sepiyolitlerin sergiledikleri akış özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Sepiyolitin reolojik özelliklerinin ortaya konması için öncelikle, sepiyolitin yapısını oluşturan lif kümelerinin su-bazlı sistemlerde dağıtılarak j elleşmesini sağlayacak gerekli şartlar belirlenip optimize edilmiştir. Buna göre, süspansiyonların j elleşmesi için yüksek devirde belli bir süre karıştırılması gerektiği tesbit edilmiştir. Reolojik ölçümlerle sepiyolit süspansiyonlarının akış davranışı belirlenmiş ve plastik akış davranışı gösterdiği ve Bingham akış modeline uyduğu görülmüştür. Sepiyolitin farklı proseslerle ve yöntemlerle öğütülerek boyutunun küçültülmesi durumunda öğütme proses ve yönteminin, boyut, yüzey alanı, zeta potansiyel, yapısal ve reolojik özellikler üzerine olan olan etkileri araştırılmıştır. Öğütme prosesinin ve şeklinin sepiyolitin fiziksel özelliklerini önemli derecede etkilediği görülmüştür. Kuru öğütme ile zamana bağlı olarak yapılan SEM çalışmaları sonucu sepiyolitin artan öğütme süresine bağlı olarak lifsi yapısının kaybolduğu, buna paralel olarak da viskozitesinin düştüğü belirlenmiştir. Ocakta üretim esnasında gözle birbirinden ayırt edilemeyen sepiyolitlerin birbirinden ayrılabilmesi ve içerdikleri safsızlıklann uzaklaştınlabilmesi için zenginleştirme prosesleri geliştirilmiştir. Farklı asitlerle (HC1, H2SO4 ve sitrik asit) muamele edilen sepiyolitin reolojik özelliklerindeki değişim karşılaştırılmalı olarak incelenmiş, sepiyolitin tabii pH'sından yukarı ve aşağı inildikçe viskozite değişiminde etken olan faktörler ortaya konmuştur. Değişik tipte sepiyolitlerle yapılan reolojik ölçümler sonucu elde edilen bulgulardaki farklılaşmalara neden olan mekanizmalar açıklanmaya çalışılmıştır. Elde edilen bilgilerin ışığında ham sepiyolit cevherinden yüksek viskoziteli ürün üretmek için akım şemaları önerilmektedir. XV
Özet (Çeviri)
RHEOLOGIC CHARACTERISTICS OF SEPIOLITES' AND WATER BASED SEPIOLITE PRODUCTION SUMMARY Because sepiolite has unique sorptive, catalytic and rheologic characteristics, it should be considered as a strategic clay mineral. Nowadays, the interest in the consumption of sepiolite as a rheological additive makes it necessary to conduct technological research parallel to this demand. The needle shaped fiber bundle agglomerates has the major role on its different rheological characteristics. The anisotropic structure of sepiolite provides an advantage over the other clay minerals in rheological applications. Sepiolite generates higher viscosities and more stable suspensions at lower solid densities. In the frame of this study, the rheological characteristics of sepiolites were tested to explain the superiority over the other clay minerals; the structural, chemical and physical differences between the sepiolites were used to understand differences in the flow characteristics. In order to understand the rheological properties of sepiolites first the conditions to disperse the fiber bundles forming the sepiolite body in aqueous media has been investigated, and the required terms were determined and optimized. It is recognized that for gel formation the suspension need to be stirred at high rpm for a certain period of time. The results indicate that flow behaviors of sepiolites follow plastic flow characteristics that fits Bingham flow model. Size distribution, zeta potential, surface area, structural and rheological properties have been used o evaluate the grinding of sepiolite using different processes and methods. It is found that the type and process of grinding have great effect on physical characteristics of sepiolites. The samples collected after dry grinding experiments performed against time were analyzed by SEM. It is shown that with increasing grinding period, the fibre structure of sepiolite disappears whereas viscosity of its suspension decreases. A beneficiation process involving cyclone separation has been developed to remove impurities and separate various viscosity fractions according to its sizes and specific gravities. The differentiation in the sepiolites rheological characteristics after treatment with different acids (HC1, H2SO4 and citric acid) is compared. The factors effecting the viscosity formation as a function of pH is explained. The mechanism of viscosity development and network structure is elucidated on the basis of structural features of sepiolite. xvi
Benzer Tezler
- Modelling wellbore hydraulics through thermal rheological sepiolite mud properties
Sondaj kuyusu hidroliğinin sepiyolit çamuru ısıl reolojik özellikleriyle modellenmesi
ALI ETTEHADI
Doktora
İngilizce
2016
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN
- A method for correcting parameters of rheological models facilitating couette type viscometers
Couette tipi viskometrelerden elde edilen reolojik model parametrelerini düzeltmek için bir yöntem
MAJED SABBAGH
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN
- Sondaj çamuru uygulamaları için kil-polimer etkileşimlerinin belirlenmesi
Determination of the clay-polymer interaction for drilling mud applications
EREN KARGI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Farklı kil minerallerinin nanokompozitlere etkisi ve vermiküler/polimer nanokompozitlerinin özellikleri
The effect of the different types of clay minerals on nanocomposites and the properties of vermiculite/polymer nanocomposites
YAVUZ İŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Türkiye'de endüstriyel malzeme olarak kullanılan sepiyolit örneklerinin radyometrik karakterizasyonu ve elemental dağılımlarının belirlenmesi
Determination of radiometric characterization and elemental distributions of sepiolite samples used as industrial materials in Turkey
YOSEF G. ALI MADEE
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYBABA HANÇERLİOĞULLARI