Alternatif bir yöntemle üretilen demir tanesinin karakterizasyonu

Yıl 2020, Cilt: 11 Sayı: 1, 283 - 293, 27.03.2020

Elif Arancı Öztürk , Yunus Emre Benkli , Mustafa Boyrazlı

https://doi.org/10.24012/dumf.554621

Öz

Bu çalışmada, Elazığ-Keban-Yukarı Çakmak bölgesinde bulunan Hun Madencilik’ten temin edilen ve zenginleştirildikten sonra %67,29 Fe içeren konsantre ve redükleyici olarak da, karbonize edildikten sonra %94,68 C içeren çay tesis atıkları kullanılarak bir mikrodalga fırında demir tanesi üretimi gerçekleştirildi. 45 µm tane boyutuna sahip konsantre baziklik oranı 1,2 olacak şekilde ayarlandıktan sonra, stokiyometrik oranın 2 katı kadar karbonize ürünle karıştırılıp, soğukta sertleştirilmiş kompozit pelet üretildi. Kurutulduktan sonra soğukta sertleştirilmiş peletler için gerekli mukavemet ve porozite değerine sahip olan kompozit peletler mutfak tipi bir mikrodalga fırında 20 dakika redüksiyon işlemine tabi tutulduktan sonra metal spektrometre cihazında yapılan analizinde %96,6 Fe, %2,4 C, %0,42 Si içerdiği tespit edilmiştir. Elde edilen demir tanesinin cüruftan çok rahat bir şekilde ayrılabildiği görüldü. Mikroyapı incelemeleri sonucu elde edilen ürünün, beyaz dökme demir özelliklerine benzer özellikler gösterdiği görülmüştür. 

Anahtar Kelimeler

kompozit pelet, demir tanesi, manyetit, karbonize çay tesis atığı, mikrodalga redüksiyonu, kompozit pelet, demir tanesi

Kaynakça

• Benkli Y.E., Boyrazli M., Senoz G. M. L. ve Cizmecioglu Z., (2017). Investigation of reduction of magnetite based carbon composite pellets under semi-fusion conditions. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 54, 3, 621-628.
• Benkli Y.E., Boyrazli M. ve Cizmecioglu Z., (2018). Effect of furnace temperature on ıron nugget production under semi-fusion conditions, Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 53, 3, 590-596.
• Çağlar, A., (2004). Çay atığının katalitik pirolizi: sıvı ürün verimi üzerine katalizörlerin etkisi, Kastamonu Eğitim Dergisi, 12, 2, 385-392.
• Demir, I., (2006). An investigation on the production of construction brick with processed waste tea, Building and Environment, 41, 9, 1274-1278.
• Demirbaş, A., (1999). Briketleme işlemi yoluyla çay atıklarının değerlendirilmesi, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 21, 3, 215-220.
• Ersoy, S., (2007). Endüstriyel çay yaprak lifi atık materyallerinin ses absorbsiyon özelliklerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Górny, M. ve Fras, E., (2012). An Inoculatıon Phenomenon In Cast Iron, Archives Of Metallurgy And Materials, 57, 3,
• Orhan, Y. ve Büyükgüngör, H., (1993). The removal of heavy-metals by using agricultural wastes, Water Science and Technology, 28, 247-255.
• Gündoğdu, A., Duran, C., Bulut, V. N., Serencam, H., Soylak, M., İmamoğlu, M. ve Şentürk, H. B., (2007). Çay Fabrikası Çay Atıklarından Aktif Karbon Eldesi ve Sulardan Metal Uzaklaştırılmasında Kullanılması, 21. Ulusal Kimya Kongresi, Malatya.
• Gülser, C., ve Pekşen, A., (2003). Using tea waste as a new casing material in mushroom (Agaricus bisporus (L.) sing.) cultivation, Bioresource Technology, 88, 153-156.
• Gürten, İ. I., (2008). Çay Atığından Adsorbent Üretimi ve Üretilen Adsorbentin Adsorpsiyon Özeliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Güler Ö., Boyrazlı M., Başgöz Ö. ve Bostancı, B., (2017). The synthesis of carbon nanostructures from tea plant wastes, Canadian Metallurgical Quarterly, 56
• Kawatra, S., K., Anameric, B. ve Eisele, T., C., (2005). Single-Step ironmaking from ore to improve energy efficiency, Final Technical Report, DOE Award Number: DE-FG2603NT41930
• Küçükalı, S., (2015). Çay fabrikası atıklarının pirolizi ve piroliz reaksiyonu kinetiğinin incelenmesi, İnovatif Kimya Dergisi, 3, 23.
• Kütük, C., (2000). Çay atığı kompostu ve atık mantar kompostunun yetiştirme ortamı bileşeni olarak süs bitkisi yetiştiriciliğinde kullanılması, MKÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 5, 1-2, 75-86.
• Malkoç, E. ve Nuhoğlu, Y., (2004). Çay fabrikası atıkları ile atık sulardan ağır metal iyonlarının giderimi, 9. Endüstriyel Kirlenme Kontrolü Sempozyumu, 475-478, İstanbul.
• Ozmak, M., (2010). Biyokütle atıklardan aktif karbon üretimi, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Smith, W. F., 1993. Structure and Properties of Engineering Alloys. McGraw-Hill Materials Science and Engineering Series, 2nd Edition, pp. 336.
• Standish, N. ve Worner, H., (1991). Iron & Steelmaker, 1991, 18, 5, 59-61.
• Tiftik, B. E., (2006). Çay fabrikası atığının pirolizi ve piroliz ürünlerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Yalınkılıç, M. K., Altun, L. ve Kalay, H. Z., (1996). Çay fabrikaları çay yaprağı artıklarının kompostlaştırılarak orman fidanlıklarında organik gübre olarak kullanılması, Ekoloji Çevre Dergisi, 18, 2832
• Hunt J., Ferrari A., Lita A., Crosswhite M., Ashley B., and Stiegman A. E., 2013, Microwave-Specific Enhancement of the Carbon−Carbon Dioxide (Boudouard) Reaction, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 26871−26880
• Jin Yang Lim, J. McGregor, A.J. Sederman and J.S. Dennis, The role of the Boudouard and water-gas shift reactions in the methanation of CO or CO2 over ni/γ-Al2O3 catalyst, Chemical Engineering Science, http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2016.06.042
• Agrawal, B. B., Prasad, K. K., Sarkar, S. B., Ray, H. S., 2000, “Cold Bonded Ore–Coal Composite Pellets For Sponge İronmaking Part 1 Laboratory Scale Development” Ironmaking and Steelmaking, Volume 27, Number 6, December 2000, pp. 421-425(5).
• Qiu G., Jiang T., Huang Z., Zhu D., Fan X., 2003, “Characterization of Preparing Cold Bonded Pellets for Direct Reduction Using an Organic Binder” ISIJ International, 43 No. 1, 20–25.
• Kawatra, S. K., Anameric, B., Eisele, T. C., 2005, “Single-Step Ironmaking from Ore to Improve Energy Efficiency”, Final Technical Report, Ekim 2005
• Benkli, Y. E, 2008, “Soğukta Sertleşen Kompozit Peletlerin Yarı Ergitme Şartlarında İndirgenmesinin Araştırılması”, Doktora Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Grote, K. H., Antonsson, E., 2008, “Handbook of Mechanical Engineering”, Springer, pp. 531.
• Velichko, A., 2008, “Quantitative 3D Characterization of Graphite Morphologies in Cast Iron using FIB Microstructure Tomography”, Saarland University, Faculty of Natural Sciences and Engineering
• Tisza Miklós, 2002,Physical Metallurgy for Engineers, ASM International Materials Park Ohio 440730002 USA and Freund Publishing House Ltd. London-Tel Aviv,pp:342