Yüksek kaliteli silisin kazanımında tane boyutunun etkisi
The effect of particle size on high quality silica production
- Tez No: 959148
- Danışmanlar: PROF. GÜLAY BULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Cevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Cevher Hazırlama Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Silisyum dioksit (SiO₂), başta kuvars olmak üzere çeşitli formlarda bulunan ve cam, seramik, elektronik ve güneş enerjisi gibi pek çok stratejik endüstride temel bir hammadde olup, özellikle yüksek saflıktaki formlarına olan talep giderek artmaktadır. Bu yüksek lisans tezi çalışmasında, İstanbul Çatalca bölgesinden temin edilen bir silis kumu numunesinin, çeşitli zenginleştirme yöntemleri ve bu yöntemlerin kombinasyonları kullanılarak saflaştırılması ve yüksek kaliteli silika kumu eldesi amaçlanmıştır. Çalışmanın temel motivasyonu, yerli kaynakların katma değerli ürünlere dönüştürülerek endüstriyel dışa bağımlılığın azaltılmasına katkıda bulunmaktır. Deneysel çalışmalar, numunenin karakterizasyonu ile başlamıştır. Ardından mekanik dağıtma, ters flotasyon, yaş yüksek alan şiddetli manyetik ayırma ve asit liçi gibi zenginleştirme yöntemlerinin etkinliği ayrı ayrı incelenmiştir. En kapsamlı bölümü oluşturan ters flotasyon deneylerinde, tane boyutu (-500+300 µm, -300+212 µm, 212+106 µm), kollektör kombinasyonları ve sodyum silikat (Na₂SiO₃) bastırıcısının dozajı gibi parametrelerin ürün kalitesi ve verimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmanın ileri aşamalarında ise, bu yöntemlerin birlikte kullanıldığı akım şemaları (Flotasyon + Manyetik Ayırma, Manyetik Ayırma + Liç, Flotasyon + Liç ve Flotasyon + Manyetik Ayırma + Liç) test edilerek nihai ürün saflığı maksimum değere ulaşılmaya çalışılmıştır. Elde edilen bulgular, Pa3 reaktifinin, 2405D'ye kıyasla tüm tane boyutu aralıklarında daha üstün bir performans sergilediğini göstermiştir. Tane boyutunun incelmesi genellikle nihai ürün saflığını artırırken, SiO₂ verimini bir miktar düşürmüştür. Sodyum silikat bastırıcısı, özellikle daha düşük dozajlarda, SiO₂ kazanımını artırmada önemli bir rol oynamıştır. En yüksek ürün saflığına, flotasyon, manyetik ayırma ve asit liçi işlemlerinin sıralı olarak uygulandığı üç aşamalı proses sonucunda ulaşılmıştır. Bu kombinasyonla, -212+106 µm boyut fraksiyonunda nihai ürünün SiO₂ saflığı %99,830'a yükseltilirken, Fe₂O₃ içeriği %0,014'e düşürülmüştür. Sonuç olarak, bu çalışma, tekil zenginleştirme yöntemlerinin belirli safsızlıkları gidermede etkili olduğunu ancak ultra yüksek saflık hedeflerine ulaşmak için birkaç yöntemin bir arada kullanıldığı çok aşamalı bir akım şemasının gerekliliğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Silicon dioxide (SiO₂), a fundamental raw material in numerous strategic industries such as glass, ceramics, electronics, and solar energy, is experiencing a growing demand, particularly for its high-purity forms. This master's thesis aimed to produce high-quality silica sand by beneficiating a silica sand sample obtained from the Çatalca region of Istanbul, utilizing various beneficiation methods and their combinations. The primary motivation of the study was to contribute to reducing industrial dependency on imports by transforming domestic resources into value-added products. The experimental studies commenced with the characterization of the sample. Subsequently, the effectiveness of individual beneficiation methods, including mechanical scrubbing, reverse flotation, wet high-intensity magnetic separation (WHIMS), and acid leaching, was investigated. In the most comprehensive section, focusing on reverse flotation, the effects of key parameters such as particle size ( 500+300 µm, -300+212 µm, -212+106 µm), collector combinations, and the dosage of the depressant sodium silicate (Na₂SiO₃) on product quality and recovery were researched. In the advanced stages of the study, integrated flowsheets combining these methods (Flotation + Magnetic Separation, Magnetic Separation + Leaching, Flotation + Leaching, and Flotation + Magnetic Separation + Leaching) were tested to evaluate their potential for maximizing final product purity. The findings revealed that the collector Pa3 exhibited a superior performance compared to 2405D across all particle size fractions. A decrease in particle size generally enhanced the final product purity while slightly reducing the SiO₂ recovery. The sodium silicate depressant played a significant role in improving SiO₂ recovery, particularly at lower dosages. The highest product purity was achieved through the three-stage integrated process involving sequential application of flotation, magnetic separation, and acid leaching. With this combined flowsheet, the SiO₂ purity of the final product in the -212+106 µm fraction was upgraded to 99.830%, while the Fe₂O₃ content was reduced to 0.014%. In conclusion, this study demonstrated that while individual beneficiation methods are effective in removing specific impurities, a multi-stage and integrated flowsheet is necessary to achieve ultra-high purity targets.
Benzer Tezler
- Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu kullanılarak üretilen geopolimer betonlarının laboratuvarda açık ortamda bekletilmesi sonucu basınç dayanımı özelliklerinin incelenmesi
Examination of the compressive resistance properties of geopolymer concretes produced using fly ash and blast furnace slag as a result of storing them open in the laboratory
MERT KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiToros Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAKIROĞLU
- Yüksek kaliteli süreçlerde uygulanabilir kontrol grafikleri ve ekonomik tasarımına bir yaklaşım
Control charts for high quality processes and an approach to economic design of control charts
ŞEBNEM YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİMETULLAH BURNAK
- Orman ürünleri endüstrisinde toplam verimli bakıma yönelik sektörel altyapının belirlenmesi, İnegöl örneği
Determination of sectoral background oriented to total productive maintenance in forest products industry, the example of İnegöl
BİRSU BOZKURT KÜÇÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Ağaç İşleriDüzce ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA SEVİM KORKUT
- Synthesis of high quality graphene and investigation of the use of graphene based materials for energy storage applications
Yüksek kaliteli grafen sentezi ve enerji depolama uygulamaları için grafen bazlı malzemelerin kullanımının araştırılması
EYYÜP CAN DOLUEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YURDDAŞKAL
- Exploring burnout, role conflict, and role ambiguity: A study of EFL teachers in Turkish foundation universities
Tükenmişlik, rol çatışması ve rol belirsizliğinin incelenmesi: Türk vakıf üniversitelerindeki İngilizce öğretmenleri üzerine bir çalışma
AYŞE BEYZA BAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Eğitim ve Öğretimİstanbul Aydın Üniversitesiİngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL KILIÇ