Geri Dön

Kömür külünden nadir toprak elementlerinin (NTE) kazanılması faaliyetlerinde kullanılabilecek referans malzeme (RM) üretiminin araştırılması

Investigation of production of reference material that can be used in recovery activities of rare earth elements (REE) from coal ash

  1. Tez No: 954825
  2. Yazar: BERNA YÜKSEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATMA ÇİĞDEM GÜLDÜR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 146

Özet

Nadir Toprak Elementleri (NTE'ler), savunma, enerji, elektronik ve otomotiv endüstrileri için kritik ve stratejik malzemelerdir. Kömürün yanmasıyla oluşan uçucu ve taban külünden NTE'lerin geri kazanılması, geleneksel NTE madenciliğine ek bir kaynak ve fırsat olarak görülmektedir. Ülkemizde elektrik üretiminde kullanılan birincil kaynaklardan olan kömürün yanması ile ortaya çıkan atık/artıkların NTE bakımından değerlendirilmesi kaçınılmazdır. Bu noktada kömür atık/artıklarında NTE miktarının ileri teknoloji analiz cihazları ve yöntemleri ile doğru biçimde belirlenebilmesi için bu matrikslerle tam uyumlu referans malzemelerin üretiminin araştırılması gerekmektedir. Bu çalışmayla kömür külü matriksinde NTE kazanımında kullanılabilecek referans malzeme üretiminin araştırılması ve üretim sistemi tasarlanması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, Manisa Soma ve Kütahya Tunçbilek olmak üzere 2 farklı bölgedeki, 3 farklı santralden uçucu ve taban külü olmak üzere toplam 4,5 ton numune temsili olarak örneklenmiştir. Temsili örneklenen kömür külü 5 farklı çözme yöntemiyle çözeltiye alınarak NTE içeriği ICP-MS cihazıyla test edilmiş, en uygun çözme yönteminin modifiye 4 asit çözme yöntemi olduğu belirlenmiştir. Tüm malzemeler kurutma, öğütme, karıştırma işlemleri yapılarak homojenize edilmiş ve belirlenen tüm numunelerin NTE analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ile tek yönlü ANOVA testi yapılmış, tüm veri setleri için F˂F ölçütü ve P˃0,05 olduğundan her bir farklı malzemenin kendi içerisinde homojen olduğu gösterilmiştir. Çalışmanın devamında 6 farklı referans malzemenin dört farklı ulusal/uluslararası akredite laboratuvarda ICP-MS cihazı ile NTE analizleri yapılmıştır. Bu malzemeler için istatistiksel veri analizi yapılmış, belirsizlikleri ile birlikte değer atamaları yapılarak malzemeler karakterize edilmiştir. Toplam NTE konsantrasyonları Manisa-Soma Uçucu Külü ve Taban Külü için sırasıyla 212 ppm ve 113 ppm; Kütahya-Tunçbilek Polat Uçucu Külü ve Taban Külü için sırasıyla 230 ppm ve 211 ppm; Kütahya-Tunçbilek Çelikler Uçucu Külü ve Taban Külü için ise sırasıyla yaklaşık 274 ppm ve 247 ppm olarak belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Rare Earth Elements (REEs) are critical and strategic materials for the defense, energy, electronics and automotive industries. Recovery of REEs from coal combustion fly and bottom ash is seen as an additional resource and opportunity to conventional REE mining. It is inevitable to evaluate the waste/residues generated by the coal combustion, which is one of the primary sources used in electricity production in our country, in terms of REE. At this point, in order to accurately determine the amount of REE in coal waste and residues with advanced technology analysis devices and methods, it is necessary to investigate the production of reference materials that are fully matched with these matrixes. With this study, it is aimed to investigate the production of reference materials that can be used in REE recovery activities in coal ash matrix and to design a production system. For this purpose, both fly ash and bottom ash materials were collected from 3 different power plants in 2 different regions, Manisa-Soma and Kütahya-Tunçbilek, and a total of 4.5 tons were sampled representatively. The representatively sampled coal ash was taken into solution by 5 different dissolution methods and REE contents were tested by ICP-MS device, modified 4 acid dissolution method was determined as the most suitable dissolution method. All materials were homogenized by drying, grinding and mixing processes and REE analyses of all determined samples were performed. One-way ANOVA test was performed with the obtained results and since for all data sets F˂Fcrt and P˃0.05, it was shown that each different material was homogeneous within itself. In the continuation of the study, REE analyses were performed on 6 different reference materials in four different national/international accredited laboratories with the ICP-MS device. Statistical data analysis was performed for these materials and the materials were characterized by assigning values together with their uncertainties. Total REE concentrations were determined as 212 ppm and 113 ppm for Manisa-Soma Fly Ash and Bottom Ash; 230 ppm and 211 ppm for Kütahya-Tunçbilek Polat Fly Ash and Bottom Ash and also 274 ppm and 247 ppm for Kütahya-Tunçbilek Çelikler Fly Ash and Bottom Ash, respectively.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    827823

    Sodyum karbonatın kömür oksidasyonuna etkisi ve oksidasyon külünden sodyum silikat eldesi

    Investigation of the effect of sodium carbonate on the oxidation of coal and the oxidation ash

    KÜBRA YANIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. JALE NAKTİYOK

  2. Tez No

    383256

    Room-temperature phosphate ceramics made with Afşin-Elbistan fly ash

    Oda sıcaklığında Afşin Elbistan uçucu külünden üretilen fosfat seramikler

    MAHDI MAHYAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SİNAN TURHAN ERDOĞAN

  3. Tez No

    3914

    Hidrosiklonların kömür yıkamada kullanımı ve Aydın-Şahinali toz kömürünün hidrosiklonla yıkanabilirliğinin incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    VEDAT ARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    Maden Mühendisliği ve MadencilikDokuz Eylül Üniversitesi

    DOÇ. DR. MEVLÜT KEMAL

  4. Tez No

    3135

    Aydın-Şahinali toz kömürü örneğinde sert linyitlerin masa ve jigde yıkanma koşullarının araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    MEHMET GÖL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    Maden Mühendisliği ve MadencilikDokuz Eylül Üniversitesi

    DOÇ. DR. MEVLÜT KEMAL

  5. Tez No

    967679

    Pore engineering and surface functionalization of porous carbon structures derived from biochar, and zeolites derived from fly ashes

    Biyokömürden ve uçucu küllerden elde edilen zeolitlerden elde edilen gözenekli karbon yapıların gözenek mühendisliği ve yüzey fonksiyonelleştirmesi

    SÜLEYMAN ŞENER AKIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURCU AKATA KURÇ

    DR. FEYZA KAZANÇ ÖZERİNÇ

Geri Dön