Geri Dön

Kırmızı çamurdaki değerli metallerin hidrometalurjik proseslerle kazanılması

Recovery of valuable metals from red mud with hydrometallurgical processes

  1. Tez No: 511477
  2. Yazar: TUĞBA SELCEN ATALAY KALSEN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL KERTİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN BURAK KARADAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Bayer prosesi küresel alümina üretimin neredeyse tamamında kullanılmaktadır. Süreç boyunca boksit cevheri kostik soda ile çözündürülmektedir. Cevher içerisindeki alüminyumun önemli bir kısmı çözeltiye alınarak filtrasyon ile atık sınıfında olan kırmızı çamurdan ayrılmaktadır. Başlangıç cevher kütlesinin en az %35 oranını oluşturan kırmızı çamur başta demir olmak üzere, alüminyum, titanyum ve nadir toprak elementleri gibi değerli metaller içermektedir. Elementlerin bir kısmının radyoaktif olması, pH değerinin yüksek olması ve geniş depolama alanları gerektirmesi nedeniyle birçok çalışmanın odak noktasında bulunmaktadır. Metallerin uygun yöntemlerle kazanılması, farklı endüstriyel uygulamalar için alternatif hammadde kaynağı oluşturabilmektedir böylece artan çevresel kaygıların azalmasını sağlayacaktır. Bu çalışmanın amacı, hidrometalurjik proseslerle kazanılmasına yönelik kırmızı çamurda bulunan metallerin çözünme davranışlarını incelemektir. Seydişehir Alüminyum tesisinden alınan kırmızı çamur örneklerinin içeriği fiziksel ve kimyasal karakterizasyon yöntemleri ile belirlenmiştir. Mevcut metallerin çözeltiye alınması için farklı konsantrasyon, sıcaklık ve işlem süresi gözetilerek hidroklorik asit ve sitrik asit kullanılmıştır. Her iki asit için liç süresinin önemli bir etkisinin olmadığı, fakat konsantrasyonun önemli bir parametre olduğu saptanmıştır. Sıcaklığın etkisi ise mineral asit liçi için yüksek olmakla birlikte, organik asit liçinde farklı davranış göstermektedir. 100°C sıcaklıkta 8M HCl çözeltisi ile kırmızı çamur içerisindeki demirin tamamı, alüminyumun %84'ü, titanyumun ise %69'u çözeltiye alınmıştır. Ayrıca bazı nadir toprak elementleri (Sc, La, Ce, Nd, Y) liç verimleri maksimum %8 olarak bulunmuştur. Sitrik asit liçinde, asit konsantrasyonu arttıkça metal liç verimleri azalmıştır. Böylece 25°C sıcaklıkta 50 ml saf su içerisinde 10 gram sitrik asit çözdürülerek 5 saat sonunda %59 alüminyum ve %53 kalsiyum liç verimleri elde edilmiştir. Nadir toprak elementleri ve demir liç verimlerinin ise %1'den daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Çalışmalar sonucunda, kırmızı çamur içerisindeki minerallerin hidroklorik asit ve sitrik asit içerisindeki çözünme davranışları ortaya konulmuştur. Sitrik asit ile alüminyum ve kalsiyum seçici olarak çözeltiye alınmıştır.

Özet (Çeviri)

The Bayer process is the most common way in global alumina production. During the process, the bauxite ore is dissolved with caustic soda. A considerable part of aluminium in the ore is leached out then separated from the red mud which is considered as waste by filtration. The red mud, which constitutes at least 35% of the ore body, contains mainly iron, valuable metals such as aluminium, titanium and rare earth elements. Red mud is at the focal point of most of the works because some of the elements in residue are radioactive, the pH value is high and they require large storage areas. Recovery of metals by suitable methods can provide an alternative source of raw materials for different industrial applications, thus reducing the environmental concerns. The purpose of this study is to investigate the behaviour of metals in red mud for the recovery with hydrometallurgical processes. The composition of red mud samples taken from Seydişehir Alumina Plant has been determined by physical and chemical characterization methods. For the removal of the existing metals, hydrochloric acid and citric acid were used with different concentration, temperature and process time. For both acids, it has been determined that the leaching time does not have a significant effect on dissolution, but xiv concentration is an important parameter. While the effect of temperature is high for mineral acid leaching, it exhibits different behavior for organic acid leaching. All of the iron, 84% of titanium and 69% of aluminium in the red mud have been dissolved in 8M HCl solution at 100°C. In addition, leaching efficiencies of some rare earth elements (Sc, La, Ce, Nd, Y) have been found to maximum 8%. Leaching efficiencies of metals in citric acid have decreased as acid concentration increased. The efficiencies of aluminium and calcium at the end of 5 hours have been obtained as 59% and 53% respectively in dissolved 10 g citric acid in 50 mL distilled water. However, rare earth elements and iron leaching yields have been found to be lower than 1%. As a result of the study, the dissolution behavior of the minerals in red mud in hydrochloric acid and citric acid has been revealed. Aluminium and calcium were selectively dissolved in citric acid solution.

Benzer Tezler

  1. Kırmızı Çamurdan Değerli Metal Kazanımında Pirometalurjik ve Solvometalurjik Yöntemlerin Araştırılması

    Investigation of Pyrometallurgical and Solvometallurgical Methods for Recovery of Precious Metals from Red Mud

    MEHMET YAŞAR ÇATAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYDIN RÜŞEN

    DR. MEHMET ALİ TOPÇU

  2. Characterization and recovery of rare earth elements from iron mining sludge

    Demir madenciliği çamurundan nadir toprak elemanlarının karakterizasyonu ve geri kazanımı

    AZMAT FATIMA SIDDIQUI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. İSMAİL KOYUNCU

    Assist. Prof. Dr. BÖRTE KÖSE MUTLU

  3. Kırmızı çamurdan pirometalürjik yöntemle demirin geri kazanımı

    Recovery of iron from red mud by pyrometallurgical method

    MUSTAFA VAROL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji MühendisliğiAğrı İbrahim Çeçen Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SAİD ERAY

    DOÇ. DR. ENDER KESKİNKILIÇ

  4. Sulardan selenyum ve doğal organik maddenin çeşitli doğal ve endüstriyel atık malzemeler kullanılarak giderilmesi

    Removal of selenium and natural organic matter from waters using various natural particles and industrial waste materials

    SEDA TÖZÜM AKGÜL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEVZAT ÖZGÜ YİĞİT

  5. Kırmızı çamurdan kavurma-liç yöntemi ile değerli metal kazanımının araştırılması

    Investigation of valuable metal recovery from red mud by roasting-leaching method

    HANAE CHOUBI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYDIN RÜŞEN