Demir-çelik endüstrisi atıklarından değerli metalerin kimyasal liç yöntemiyle geri kazanımı
Recovery of precious metals from iron and steel industry wastes with chemical leaching method
- Tez No: 373061
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN ÇİFTÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Heavy metal, Hidrometalurji, Heavy metal, Hydrometallurgy
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Demir-çelik endüstrisi ülkelerin gelişmişlik düzeyini belirleyen en önemli sektörlerin başında gelmektedir. Türkiye, çelik üretiminde Avrupa'da ikinci, dünyada sekizinci sıradadır. 2013 yılında 34,7 milyon ton ham çelik üretimi gerçekleştirilmiştir. Türkiye'deki çelik üretiminin %71'i hammadde olarak demir-çelik hurdasının kullanıldığı Elektrik Ark Fırınlı (EAF'lı) tesislerde gerçekleştirilmektedir. EAF kullanılan üretim tesislerinde; içerisinde değerli metaller ( Zn, Pb, Fe vd.) bulunan baca tozu, cüruf ve tufal gibi atıklar oluşmaktadır. Atıkların yol açtığı çevresel sorunlar ve içerisinde bulunan değerli metaller, geri dönüşüm üzerine araştırmalar yapılmasını sağlamıştır. Atıklarda bulunan değerli metallerin kazanılması amacıyla ilk olarak pirometalurjik yöntemler geliştirilmiştir. Çelik üretiminde yüksek enerji maliyetlerine neden olan ısıl işlemlerin bir de atıklara uygulanması maliyetleri daha da artırmaktadır. Bu nedenle, atıklar üzerine pirometalurjik yöntemlere göre daha ekonomik ve çevresel etkileri daha az olan hidrometalurjik yöntemler uygulanabilmektedir. Bu çalışmada, Çolakoğlu Metalurji A.Ş.'den temin edilen EAF baca tozu numunesine farklı asitler ve baz kullanılarak kimyasal liç yöntemi ile metallerin kazanımı araştırılmıştır. Liç deneylerinde inorganik asit (sülfürik asit), organik asitler (sitrik asit, asetik asit) ve baz (sodyum hidroksit) içeren çözeltilerde baca tozundan metallerin çözünme verimleri incelenmiş ve katı/sıvı oranı, reaktif konsantrasyonu, sıcaklık ve süre olmak üzere proses parametrelerinin metal çözünme verimlerine etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda ilk olarak ön testler uygulanmıştır. Ön testlerden elde edilen sonuçlar göz önünde bulundurularak optimum liç şartları belirlenmiş ve daha sonra Yates deneysel düzen tekniğine göre ana liç testleri gerçekleştirilmiştir. Ana liç testlerinde elde edilen sonuçların değerlendirilmesi için ANOVA-Yates analizi uygulanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda reaktif konsantrasyonu ve liç sıcaklığının artmasıyla ve ayrıca katı/sıvı oranının azalmasıyla metallerin (Zn, Pb, Fe) çözünmesinin arttığı belirlenmiştir. İncelenen parametrelerin doğrudan deneysel çalışma yürütülmeyen diğer değerlerinde metal çözünme verimlerini belirlemek için basit lineer bir matematiksel model geliştirilmiştir. Optimum şartlarda, EAF baca tozundan Zn ve Pb çözünme verimleri %100 olarak gerçekleşmiştir.
Özet (Çeviri)
Iron and Steel Industry is one of the leading sectors showing the level of development of the countries. In steel production, Turkey is ranked second in the Europe and eighth in the world. 34.7 million tons of crude steel production was carried out in 2013. In Turkey, 71% of the steel production is performed in facilities by means of Electric Arc Furnaces (EAF) for which steel and iron scraps are used as raw materials. The precious metals (Zn, Pb, Fe etc.) present in the flue dust, slag and mill-scale as wastes consists in production facilities used by EAF. The environmental problems caused by these wastes and precious metals present in them forced the researchers to perform studies focusing on recovery of these wastes. Pyrometallurgical techniques were initially developed for the recovery of the precious metals present in the wastes. In steel production, application of high-cost heat treatment processes to the waste materials increases the cost of the production further. Therefore, the economic and environmental impacts than those using pyrometallurgical less hydrometallurgical methods can be performed on the wastes. In this study, metals extraction by chemical leaching of EAF dust obtained from Çolakoğlu Metalurji A.Ş. was investigated by the use of different acids and base. The dissolution efficiency of metals from the dusts was investigated in leaching tests using inorganic acid (sulphuric acid), organic acids (citric acid, acetic acid) and base (sodium hydroxide). The effects on dissolution efficiency of process parameters including solid/liquid ratio, reactive concentration, temperature and time were investigated. First, preliminary tests were conducted to determine optimum leaching conditions. Then, leaching tests were carried out according to Yates' experimental design. ANOVA-Yates analysis was used to evaluate the results from the leaching tests. It was determined that the metals (Zn, Pb, Fe) extraction increased with an increase in the reactive concentration and the leaching temperature, and with a decrease in the solid/liquid ratio. A simple linear mathematical model has been developed in order to predict the metal dissolution efficiency from EAF dust for other operating conditions that were not directly tested. Under optimum conditions, the Zn and Pb dissolution efficiencies from the EAF dust were determined as 100%.
Benzer Tezler
- Galvanoteknik endüstrisi atık çözeltilerinin yüksek konveksiyonlu elektroliz hücrelerinde demetalizasyonu
Demetalization of galvanotechnique industries waste solution in high convectional electrolysis cells
GÖKHAN ORHAN
- Döküm fabrikası atıklarından çinkonun geri kazanımı için yenilikçi ve sürdürülebilir yaklaşım örneği
An innovative and sustaniable approach example for zinc recovery from casting factory waste
ALİ EMRE ZOBAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH APAYDIN
- Demir-çelik endüstrisi cürufundan demirin asidik liç ve torefiye biyokütle ile geri kazanımı
Recovery of iron from iron-steel industry slag by acidic leaching and torrefied biomass
ECEM PORTAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE SAYILGAN
ÖĞR. GÖR. MELDA BAŞBUĞ ÇANCI
- Demir çelik sektörü ve demir çelik sektöründe sermaye maliyeti
Iron and steel sector and cost of capital in iron and steel sector
ALİ DİKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İşletmeMarmara ÜniversitesiSermaye Piyasası ve Borsa Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT HAYATİ ERİŞ
- Kok fırın gazı üretiminin güvenli ve verimli yönetilebilmesi için optimum vakum değerinin araştırılması
Determination of the optimal vacuum parameter for ensuring safe and efficient coke oven gas production
YAVUZ SELİM GÜNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER SALTUK BÖLÜKBAŞI
PROF. DR. FATİH ÜNEŞ