Optimization of ferronickel production from Sivrihisar nickel laterite ore
Sivrihisar nikel laterit cevherinden ferronikel üretiminin optimizasyonu
- Tez No: 385089
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET GEVECİ, PROF. DR. YAVUZ ALİ TOPKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
Bu çalışmada, Sivrihisar bölgesinden alınan limonitik laterit cevherinin pirometalurjik işlemi incelenmiştir. Madenden gelen cevher ağırlıkça %1,26 Ni içermiştir, başlanğıçta nikel yüzdesi +50 büyük parçaların elenmesi sonucu ağırlıkça %1,405'e yükseltilmiştir. Parça boyutu 50 mm'den küçük cevhere ise kırılarak -1 mm'ye indirildikten sonra deneylerde kullanılmıştır. Daha sonra, cevher farklı sıcaklıklarda kalsine edilmiştir. En uygun kalsinasyon şartları 700°C ve 40 dakika olarak belirlenmiş olup ayrıca %10 ağrılık kaybına neden olmuştur. Bir sonraki aşamada (önindirgeme), kalsine edilmiş cevhere %5,74; %8,61 ve %11,48 kömür ilave edilerek 700-1100°C sıcaklık aralığında argon atmosferi altında indirgenmiştir. Demirin metalleşmesinin 900°C'nin altında sınırlı olduğu ve daha yüksek sıcaklıklarda hızla arttığı belirlenmiştir. Nikel ve kobaltın metalleşmeleri ise çok daha düşük sıcaklıklarda başlamış olup, sıcaklığın yükselmesi ile artmışlardır. Demirin metalleşme sonuçlarına fazla kömürün ilavesinin 900°C altında bir etkisi olmamıştır. Fazla kömürün ilavesi 1000°C de demirin metalleşmesini biraz iyileşmiştir ama bu etki 1100°C de daha belirgin olmuştur. Fazla kömürün ilavesi nikelin metalleşmesinin tüm sıcaklıklarda artırmıştır, ama kobaltın metalleşmesini etkilememiştir. İndirgeyici gaz karışımı olarak %70N2-%20CO2-%10CO kullanımı 1000°C'nin altında metal indirgemesini arttırmıştır. Sonunda, indirgenmiş cevher ergitilerek ferronikel üretilmiştir. Ergitme aşamasında kömür eklenmemiştir ve indirgeme reaksiyonları bir önceki önindirgeme aşamasından kalan tepkimeye girmemiş kömür ile tamamlanmıştır. Ergitme şartları %15 Ni içeren ferronikel üretimini sağlayacak şekilde ayarlanmıştır. Nikelin cüruftaki fiziksel ve kimyasal kayıplarının üretilen ferronikel'in nikel içeriliği ile orantılı olduğu gözlemlenmiştir. Cüruftaki fiziksel kayıpları azaltmak ve nikel verimini yükseltmek için, şarj karışımına kolemanit ilave edilmiştir, ama deneyler sonucu, olumlu etkisinin olmadığı anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, pyrometallurgical treatment of limonitic laterite ore from Sivrihisar region was investigated. The run-of-mine (ROM) ore contained 1.26 wt.% Ni but was initially upgraded to 1.405 wt.% Ni by screening out the +50 mm particles. Finer than 50 mm ore was crushed to -1 mm and used in the experiments. Then, the ore was calcined at different temperatures. The optimum calcination conditions were determined as 700°C and 40 min. which resulted in 10% weight loss. At the next (prereduction) stage, the calcined ore was reduced at 700-1100°C by the addition of 5.74, 8.61 and 11.48 wt.% coal under argon atmosphere. It was found that the metallization of iron was limited until 900°C but increased rapidly at higher temperatures. The metallization of nickel and cobalt initiated at much lower temperatures and increased with temperature. The results also showed that increased coal additions did not affect the iron metallization up to 900°C. At 1000°C the metallization of Fe became slightly better, but its effect was more pronounced at 1100°C. The increased coal addition increased the nickel reduction at all temperatures, while it had no effect on the metallization of cobalt. The usage of 70%N2-20%CO2-10%CO gas mixture as reducing atmosphere substantially improved the reduction process below 1000°C. Finally, the reduced ore was smelted to produce ferronickel. No coal was added at the smelting stage and the reduction reactions were completed by the unreacted coal from the previous prereduction stage. Conditions were adjusted to produce a ferronickel containing ~15% Ni. The physical and the chemical losses of nickel in the slag were directly proportional to the ferronickel grade. Colemanite was added to the charge to decrease the physical losses in the slag and to increase nickel recovery but no positive effect was observed.
Benzer Tezler
- Yerel kaynaklı lateritik nikel cevherlerinden ferronikel üretimi
Production of ferronickel from domestic lateritic ores
CEM ÇOLAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. ONURALP YÜCEL
YRD. DOÇ. DR. C. BORA DERİN
- Endodontide kullanılan nikel–titanyum esaslı kullanılmış döner diş eğelerinden metalik değerlerin geri kazanımı
Recovery of metallic values from disposed nickel–titanium rotary endodontic files
MUHAMMED İHSAN ÖZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN RAMAZAN EKER
- Optimization of hazelnut roasting process by using response surface methodology
Fındık kavurma işleminin yüzey tepki yöntemi kullanılarak optimizasyonu
SENA SAKLAR
Doktora
İngilizce
1999
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT UNGAN
- Optimization of virtual paths in ATM networks using a parallel annealed genetic algorithm
ATM ağlarında sanal yolların paralel tavlamalı genetik algoritması kullanılarak eniyilemesi
AHMET MURAT EREN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM ERSOY
YRD. DOÇ. DR. CAN ÖZTURAN
- Isı pompası destekli mekanik açıcılı bir kurutucu ile yün kurutmasının optimizasyonu
Optimization of wool drying in a dryer with mechanical opener with the aid of compression heat pump
ZUHAL OKTAY
Doktora
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÜMİT KAMÇICI