Kırmızı çamur-epoksi kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of red mud-epoxy composites
- Tez No: 736658
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE KALEMTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Günümüzde teknolojinin giderek gelişmesine rağmen üretim tesislerinde, üretimin farklı aşamalarında atık maddeler ortaya çıkmakta ve bu da çevreye zararlı etkiler bırakmaktadır. Bu tarz atıkların değerlendirilmesi hem çevre hem de kısıtlı kaynakların verimli bir şekilde kullanımı adına özellikle ülkemiz gibi gelişmekte olan ülkeler açısından daha fazla önem arz etmektedir. Kırmızı çamur da bu anlamda çevreye zararlı bir atık olarak gündemde yer almaktadır. Kırmızı çamur Bayer prosesiyle alümina üretim sürecinde ortaya çıkan ve karmaşık yapıya sahip bir endüstriyel katı atıktır. Alümina üretiminde kullanılan boksit mineralinin kostik soda ile liç işlemi sırasında genellikle bir ton alümina üretim sürecinde bir ile bir buçuk ton aralığında kırmızı çamur açığa çıkmaktadır. Kırmızı çamurun alüminyum üretim endüstrisinde önemli bir atık problemi haline gelmesi çamurun değerlendirilmesi için çok sayıda çalışma yapılmasına neden olmuştur. Kırmızı çamurun farklı alanlarda kullanımı sayesinde çevre kirliliği azalatılabilecek, depolama sorunu ortadan kaldırılabilecek, alüminyum üretim maliyeti düşürülebilecek ve metalurji sektörüne ekonomik katkı sağlanabilecektir. Bu çalışmada, Konya Eti Aluminyum firmasından temin edilen kırmızı çamur kullanılarak birkaç milimetre boyutlarında seramik küreler üretilmiş, üretilen bu seramik küreler epoksi reçine ile bir araya getirilerek kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Üretilen seramik-polimer kompozitlerin karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, proses koşullarının seramik küre üretiminde meydana getireceği değişimler de incelenmiştir. Seramik küreler üretilirken farklı damlatma yükseklikleri (h = 15, 13, 12, 8,5 ve 7 cm) kullanılmış ve sonuçta en uygun damlatma yüksekliği 8,5 cm olarak belirlenmiştir. Ayrıca damlatma işlemi iki farklı çapta iğne kullanılarak, kalın olan için 2,5 mL/dk ve ince olan için ise 0,5 mL/dk besleme hızı uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen seramik küreler 1100oC ve 1200oC'de sinterlenmiş ve taramalı elektron mikroskobu incelemelerinde sinterleme sıcaklığının tane boyutu üzerinde çok önemli bir etkisinin olduğu görülmüştür. Sinterleme 1100oC'de gerçekleştirildiğinde mikroyapının nano, 1200oC'de gerçekleştirildiğinde ise mikron metre boyutlarında tanelerden oluştuğu belirlenmiştir. Seramik küreler daha sonra takviye malzemesi olarak epoksi reçineye soğuk döküm şeklinde katılarak farklı formasyonlarda kompozit malzemeler üretilmiştir. Hazırlanan polimer-seramik kompozitlerin gama radyasyonu soğurma performansları incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, despite the gradual development of technology, waste materials are produced at different stages of production in production facilities and this leaves harmful effects on the environment. Evaluation of such wastes is more important especially for developing countries such as our country in terms of both the environment and the efficient use of limited resources. In this sense, red mud is on the agenda as an environmentally harmful waste. Red mud is an industrial solid waste with a complex structure that occurs during the alumina production process by the Bayer process. During the leaching process of bauxite mineral used in alumina production with caustic soda, one ton of alumina production process generally produces between one ton and one and a half ton of red mud. The fact that red mud has become an important waste problem in the aluminum production industry has led to many studies for the evaluation of sludge. With the use of red mud in different areas, environmental pollution can be reduced, the storage problem can be eliminated, the cost of aluminum production can be reduced and an economic contribution to the metallurgy sector will be provided. In this study, ceramic spheres with a size of a few millimeters were produced using red mud, which is a Bayer process waste and supplied from Konya Eti Aluminum company, composite materials were developed by adding epoxy resin to these ceramic spheres and their characterization was investigated. In addition, the effect of process conditions on the formation of ceramic spheres was also investigated. Different drop heights (h = 15, 13, 12, 8,5 and 7 cm) were used when producing ceramic spheres, resulting in an optimal drop height of 8,5 cm. In addition, the dripping process was carried out using two different syringe tips with gray (2,5 mL/min speed) and green (0,5 mL/min speed) tips. As a result, it was observed that it did not have any effect on the formation of spheres, and production was continued with a gray-tipped needle, as it was possible to produce faster. The produced ceramic spheres were sintered at 1100oC and 1200oC, and microstructural examination with the help of SEM showed that the reinforcement particles were quite homogeneous and contained minimal porosity. Ceramic spheres were then added to the epoxy resin as a reinforcing material in the form of cold casting and composite materials in different formations were produced. Microstructural investigations of the produced samples were carried out with the help of SEM. Gamma radiation absorption performances of the samples were also investigated.
Benzer Tezler
- Polistirenle modifiye epoksi reçine bazlı nanokompozit ve hibrit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of polystyrene modified epoxy resin based nanocomposite and hybrid composites
NİMET ÖZMERAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ
- Atık kırmızı çamurdan sülfürik asit liçingi ile TiO2'in geri kazanılmasının istatistiksel deney tasarım yöntemleriyle incelenmesi
The Investigation by statistical experimental methods of the recovery of TiO2 from waste red mud with H2SO4 leaching
ENES ŞAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT BAYRAMOĞLU
- Kırmızı çamur ile sulardan arseniğin giderilmesi
Removal of arsenic from waters by using red mud
SEREN NAMLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY BULUT
- Kalsine kırmızı çamurun puzolanik aktivite ve betonun renklendirme, mineraloji ve fiziksel özelliklerine etkisinin incelenmesi
The investigation of calcined red mud effects on pozzolanic activity and colouring, mineralogical and physical properties of concrete
YASEMİN KILIÇ
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜZEYYEN MARŞOĞLU
- Kırmızı çamur, bentonit ve aktif karbon katkılı çimentolu kompozitler ile içme suyu arıtımı
Drinking water purification using red mud, bentonite and activated carbon blended cementitious composites
İNCİ SEVGİLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ ŞİMŞEK
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK DİLMAÇ