Ham ve kalsine edilmiş manyezit cevherinin glukonik asit çözeltilerinde çözünme kinetiği ve optimizasyonu
The dissolution kinetics and optimization of raw and calcinated magnesite in gluconic acid solutions
- Tez No: 170625
- Danışmanlar: PROF.DR. HANİFİ SARAÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Magnesite ore, leaching kinetics, gluconic acid, calcination, optimization ii
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
ÖZET Doktora Tezi HAM VE KALSİNE EDİLMİŞ MANYEZİT CEVHERİNİN GLUKONİK ASİT ÇÖZELTİLERİNDE ÇÖZÜNME KİNETİĞİ VE OPTİMİZASYONU Bahar ATABEK BAYRAK Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Hanifı SARAÇ Birçok alanda magnezyum ve bileşiklerinin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu ihtiyacı karşılayan en önemli mineral, manyezit cevheridir. Bu nedenle, Erzincan-Refahiye yöresinden elde edilen manyezit cevherinin farklı bir şekilde değerlendirilmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında ham manyezitin glukonik asit çözeltilerinde çözünmesinin kinetiği incelenmiştir. Çözündürme prosesinde parametre olarak tane boyutu, karıştırma hızı, katı-sıvı oranı, asit konsantrasyonu ve reaksiyon sıcaklığı seçilmiştir. Bu çalışmada asit konsantrasyonunun aşırısının kullanılamaması sebebiyle asit konsantrasyonu reaksiyon esnasında değişmektedir. Dolayısıyla yeniden türetilen korelasyonlar içinde, manyezitin çözünmesinin kimyasal kontrollü ve aktivasyon enerjisin 61.73 kJ.mol“' olduğu bulunmuştur. Kinetik inceleme sonucunda türetilen korelasyon denklemi, aşağıdaki gibi elde edilmiştir. -2.00617.1n((l-Xfl)”3 +1.63) + 1.0031in((l-Xg)2/3 -!.63(l-.Yfl)“3 +2.66) - 3.47 arctan(0.58(l.23(1 - XB )”3 - 1)) = -M* £*n pB.R Çalışmanın ikinci aşamasında ise, manyezit cevheri kalsinasyon işlemine tabi tutulmuş ve daha sonra glukonik asit çözeltilerinde çözünmesinin kinetiği incelenmiştir. Ham cevherde olduğu gibi parametre olarak; tane boyutu, karıştırma hızı, katı-sıvı oranı, asit konsantrasyonu ve reaksiyon sıcaklığı alınmıştır. Bu çalışma için de ayrıca korelasyon denklemleri türetilmiş ve kalsine manyezitin çözünmesinin kimyasal kontrollü ve aktivasyon enerjisin 32.88 kJmol"1 olduğu bulunmuştur. Bu çalışma için elde edilen kinetik korelasyon aşağıdaki gibidir. 1.9041. ln((l - XB)U3 +1.157) + 0,952 ln((l - XBfn - 1.156(1 - XB)m + 1,338) 3J).k
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Ph.D. Thesis THE DISSOLUTION KINETICS AND OPTIMIZATION OF RAW AND CALCINATED MAGNESITE IN GLUCONIC ACID SOLUTIONS Bahar ATABEK BAYRAK Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Hanifı SARAÇ The usage of magnesium and its compounds are gradually increasing. The magnesite ore is the most important mineral to meet this necessity. For this purpose, a study was carried out on evaluation of magnesite ore obtained from Erzincan - Refahiye region. In the first stage of the study, the dissolution kinetics of raw magnesite in gluconic acid was investigated. In the process of dissolution, particle size, acid concentration, solid to liquid ratio, stirring speed and reaction temperature as parameter were chosen. In this study, the acid concentration was varied during reaction because excess of acid concentration could not use. Hence, in reformed correlation equation, it was found that the dissolution of magnesite was chemically controlled and activation energy of the process was 61.73 kj.mol“1. In the result of kinetic investigation, a reformed correlation equation was obtained as following; -2.00617.1n((l-XB),/3 +1.63) + 1.0Q31ln((l-Xg)2/3 - 1.63(1 -XB)m +2.66) *\.hk C -3.47arctan(0.58(1.23(l-Xfi)1/3-l))= ' s' M -t pB.R In the second stage of this study, the magnesite ore was calcinated and then dissolution kinetics in gluconic acid solutions was investigated. The parameters were particle size, acid concentration, and solid to liquid ratio, stirring speed and reaction temperature as in raw magnesite dissolution. The correlation equations were also reformed for this study and, it was found that the dissolution of calcinated magnesite was chemically controlled and activation energy of the process was 32.88 kJ.mol”1. The kinetic correlation for this study is as follows; - 1. 904 1. ln((l - Xg )1/3 +1.1 57) + 0,952 ln((l-Zs)2/3- 1.1 56(1 -Zs),/3 +1,338) -3.298arctan(0.577(1.73(l-Xfi)1/3-l))= ' ' s M -t pB.R In the third stage, the optimization of dissolution in the gluconic acid solutions of magnesite ore was performed according to Taguchi method. The optimum conditions in which a conversion of 99.9 % was achieved were determined as particle size -80+120 mesh, solid-liquid ratio 1/35 g.mL“”, reaction temperature 80°C, reaction period 90 minute and acid concentration 1.25 M. From the solution obtained at the optimum conditions, magnesium gluconate crystals were acquired. 2005, 119 pages
Benzer Tezler
- Ham ve kalsine edilmiş dolomit yüzeyine sulu çözeltilerden fosfat adsorpsiyonu
Phosphate adsorption to the crude and calcinated dolomite surface from aqeous solutions
MEHTAP EJDER
- Cam elyaf takviyeli betonlarda sepiyolit kullanımının mekanik, fiziksel ve durabilite özelliklerine etkilerinin araştırılması
Investigation on effects of sepiolite usage on mechanical, physical and durability properties of glass fiber reinforced concrete
RASİM CEM SAKA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiDüzce Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN SUBAŞI
- Killer ile sulardan florür gideriminin araştırılması
Investigation of fluoride removal from water with clays
MÜGE ÖZDEMİR ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Çevre MühendisliğiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE DİLEK ATASOY
- Ham ve kalsine kolemanit atığının duvar karosu bünyesinde kullanılabilirliğinin araştırılması
The investigation of the usability of raw and calcined colemanite waste in wall tile body
AYTEN SAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Seramik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NEZAHAT EDİZ
- Ham ve kalsine kolemanit atıklarının tuğla yapımında kullanım olanaklarının araştırılması
The investigation ofpossibilities of usage raw and calsined colemanite wastes in brick production
ŞÜKRÜ EVREN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Seramik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NEZAHAT EDİZ