Evaluation of silica sand in machina (NEe Nigeria) for possible industrial applications
Machina (KD Nijerya) silis kumunun endüstriyel uygulamalar açısından değerlendirilmesi
- Tez No: 788048
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN KÜÇÜKUYSAL, PROF. DR. MURAT GÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Endüstriyel uygulamalar, Fizikokimyasal özellikler, Kalitatif yönetim, Kuvars, Mineraller, Silis kumu, Industrial applications, Physicochemical properties, Qualitative management, Quartz, Minerals, Silica sand
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmanın amacı, olası endüstriyel uygulamalar için Yobe Eyaleti, NE Nijerya'nın Machina Yerel Yönetim Bölgesi'ndeki silis kum yataklarını kullanma potansiyelini incelemektir. Machina'nın tamamı boyunca bir ila iki metre derinlikte toplam dokuz rastgele temsili numune alındı. Numuneler fizikokimyasal ve mineralojik özelliklerine göre karakterize edilmiştir. XRF, XRD, DSC-TA, FTIR, SEM-EDS; Ayrıca numuneler üzerinde partikül boyut dağılımı, pH, LOI, mikroskop analizi ve kolorimetre testleri yapılmıştır. Ortalama SiO2 içeriği ağırlıkça %96.7 olup, en yüksek ağırlıkça %97.9 S3 numunesi ve en düşük ağırlıkça %92.5 S7 numunesidir. Fe2O3 bileşimi, LOI tarafından tespit edilen çok düşük miktarda uçucu içeriğe ek olarak (ortalama %0,68) ağırlıkça ortalama %0,32 değerinde safsızlık olarak görünür. Kuvars, 4.26 Å ve 3.34Å'daki belirgin yansımaları ile tüm kaya bileşimindeki tek kristal faz olarak belirlenmiştir. 1100°C'ye kadar, silis kumu numunelerinin birbirini izleyen iki endotermik reaksiyon altında kararlı olduğu belirlenmiştir. Si-O-Si'den kristal kuvars fazı FTIR spektrumlarında <1000 cm-1 dalga sayıları bölgesinde asimetrik ve simetrik titreşimler, Yuvarlatılmış ila köşeli şekle bağırsaktan dereceli boşluklara kadar kullanılarak gözlemlenen silis kumu yataklarının genel özellikleridir. SEM analizi. Parçacık boyutu dağılım analizi, tüm numunelerin kum boyutu aralığında olduğunu ve kötü derecelenmiş olduğunu ortaya çıkardı. En yüksek pH değeri 9,1 ile numune 7'de gözlendi ve en düşük değer 8,4 ile numune 2'de gözlendi. LOI tarafından tespit edilen en yüksek ve en düşük uçucu içerik miktarları numune 5 ve numune 7'dendir (%0,29 ve %2,4). Kristal olmayan safsızlıklar, stereo mikroskop kullanılarak silis kumu numuneleri arasında dikkate değer bir renk farkı yaratır. Dokuz numunenin tümü, kolorimetre testinin ortaya koyduğu gibi beyaz renkliydi. Bu çalışmadan elde edilen veriler ve ilgili uluslararası endüstriyel standartlar temelinde, Machina'nın silis kum yatakları cam, seramik, tuğla, metalurji, hidrolik kırma, filtrasyon ve diğer uygulamalar gibi farklı endüstriyel uygulamalarda kullanıma uygundur. Bununla birlikte, safsızlıkları gidermek ve silika derecesini yükseltmek için saflaştırma işlemiyle karşılaşılmadıkça, optik cam, fotovoltaik hücreler veya metalürjik dereceli silikon üretimi gibi yüksek teknoloji endüstrilerinde doğrudan kullanım için uygun değildirler.
Özet (Çeviri)
The objective of this research is to examine the potential of using silica sand deposits in Machina Local Government Area of Yobe State, NE Nigeria for possible industrial applications. A total of nine random representative samples were taken at a depth of one to two meters across the entire stretch of Machina. The samples were characterized based on their physicochemical and mineralogical properties. Quantitative and qualitative analysis were performed using XRF, XRD, DSC-TA, FTIR, SEM-EDS; additionally, particle size distribution, pH, LOI, microscope analysis and colorimeter tests were performed on the samples. The average SiO2 content is 96.7 wt % as the highest of 97.9 wt % S3 sample and the lowest of 92.5 wt % S7 sample. Fe2O3 composition appears as impurity with an average value of 0.32 wt % in addition to a very low amount of volatile content detected by LOI (avg. 0.68%). Quartz is determined as the only crystalline phase in the whole rock composition with its prominent reflections at 4.26 Å and 3.34Å. Up to 1100° C, the silica sand samples are assigned to be stable under two alternating endothermic reactions. Crystalline quartz phase was observed from the Si-O-Si asymmetrical and symmetrical vibrations in <1000 cm-1 wave numbers region in FTIR spectra. Rounded to sub-angular shape with bowel to graduated cavities are the general characteristics of the silica sand deposits observed by using SEM analysis. The particle size distribution analysis revealed that all the samples are within sand size range and are poorly graded. The highest pH value of 9.1 was observed in sample 7 and the lowest value of 8.4 was observed in sample 2. The highest and lowest amounts of volatile contents detected by LOI were from sample 5 and sample 7 are 0.29 and 2.4%. Noncrystalline impurities create a remarkable color difference between silica sand samples were observed under the stereo microscope. All nine samples were white in color as revealed by colorimeter test. Based on the data from this study and the relevant international industrial standards, the silica sand deposits of Machina are evaluated as suitable for utilization in different industrial applications like glass, ceramic, bricks, metallurgical, hydraulic fracking, filtration, and other applications. However, they are not suitable for direct use in high-tech industries like optical glass, photovoltaic cells, or metallurgical-grade silicon production unless purification process is encountered to remove the impurities and increases the silica grade.
Benzer Tezler
- Değişken geometride ve doğrultuda yapay agregaya sahip yüksek dayanımlı betonların çarpma etkisi altında davranışının incelenmesi
Investigation of fracture mechanism and behaviour of high performance concretes within artificial aggregates in variable dimensions and directions under impact loading
VOLKAN ERKAN
- Kompozit malzemelerde katkıların ısı iletimine ve mekanik özelliklerine etkisi
Effect of additives on thermal conduction and mechanical properties in composite materials
MERT SELMANOĞLU
- Elektro erozyon yönteminin zirkonyum oksit seramikler üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Evaluation of the effects of the electrical discharge machining on zirconium oxide ceramics
NERGİZ RONA
- Evaltuation of shear bond strength of TWO highly translucent monolithic zirconia CAD/CAM materials to self adhesive resin cement after different surface pretreatment
Farkli yüzey işlemlerinin iki yüksek translusent monolitik zirkonya CAD/CAM malzemesinin self adeziv simanlarla bağlanma mukavemetine olan etkisinin değerlendirilmesi
SIRAGEDDIN MOHAMED AMER AL-HMADI
- In silico prediction of adverse drug reactions of antidepressant drugs
Antidepresan ilaçların advers ilaç reaksiyonlarının bilgisayar ortamında tahmini
SERDAR SİNAN GÜNEŞ
