Seramik Sağlık Gereci Fabrikası Filtre-pres Kek Atığının Porselen Karo Bünyesinde Kullanılması

Yıl 2023, Cilt: 15 Sayı: 2, 872 - 880, 14.07.2023

Yusuf Karaca , Zahide Bayer Oztürk , Elif Ubay

https://doi.org/10.29137/umagd.1300861

Öz

Çevresel sorumluluk ve ekonomik üretim kapsamında, seramik üretiminde ortaya çıkan atık ürünlerin yeniden kullanılması oldukça önemlidir. Bu çalışma, seramik sağlık gereci üretiminde pişme öncesi aşamalarda oluşan yarı mamül ve üretim artıklarının fabrikanın tank ve havuzlarda birikip filtre-preslerde suyundan ayrılmasıyla elde edilen arıtma kekinin porselen karo bileşiminde kullanılan hammaddeler yerine kullanımının etkisini değerlendirmek amacıyla yapılmıştır. Endüstriyel koşullar altında on bir farklı porselen karo reçetesi hazırlanmış ve bir standart porselen karo ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, sağlık gereci üretiminin filtre-pres kek atığı kullanımının %14 oranında bileşimde kullanılan ithal kil, kaolen ve albit hammaddelerinin yerine kullanılması ile pişme dayanımını arttırdığını ve pişme rengi, pişme küçülmesi gibi özelliklerde standarda benzer eğilim sergilediğini göstermektedir. Standarda yakın ve standarttan farklı eğilim sergileyen numunelerin seçilmesiyle yapılan mikroyapı ve faz analizlerinde kuvars ve müllit fazları tespit edilmiştir. Bu çalışma, seramik sağlık gereci filtre-pres kek atıklarının porselen karo üretiminde sürdürülebilir ve teknolojik, ekonomik ve çevresel açıdan kullanılabileceğini göstermektedir. Seramik sağlık gereci fabrikalarının filtre-pres kek atığının özellikle kil kaynağı sıkıntısı yaşayan seramik karo endüstrisinde alternatif hammadde olarak kullanılabilirliği, hammadde kaynaklarının daha verimli kullanılmasını, atığın geri kazanımını ve ekonomik bir üretimin gerçekleşmesini sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Seramik karo, sağlık gereci, endüstriyel atık, teknik özellikler

Teşekkür

Endüstriyel koşulların sağlanması ve hammadde desteği için Seranit Granit Seramik Fabrikasına teşekkür ederiz.

The Usage of Ceramic Sanitarware Filter-press Cake Wastes in Porcelain Tile Body

Öz

In the context of environmental responsibility and economic production, the reuse of waste products generated in ceramic production holds significant importance. This study was carried out to evaluate the effect of using cake waste in porcelain tile composition instead of raw materials. This study was carried out to evaluate the effect of using cake waste in porcelain tile composition instead of raw materials. The cake waste is obtained by separating the semi-finished product and production residues formed in the pre-firing stages in the production of ceramic sanitary ware, removed from the water in the filter press, and accumulated in the tanks and pools of the factory. Under industrial conditions, eleven porcelain tile formulations were prepared and compared against a standard porcelain tile. The findings reveal that the incorporation of filter press cake waste to a 14% in formulation by replacing the imported clay, kaolin, and albite increase in firing strength when compared to standard, while demonstrating similar properties to the standard tile in terms of firing color and firing shrinkage. Microstructure and phase analyses conducted on samples both close to and different from the standard indicated the presence of quartz and mullite phases. These results affirm that the utilization of ceramic sanitary ware filter press cake waste presents a sustainable and technologically viable approach to the production of porcelain tiles, benefiting the economy and the environment. By employing filter press cake waste as an alternative in the ceramic tile industry, which faces clay resource scarcity, the efficient utilization of raw material resources, waste recovery, and cost-effective production can be achieved.

Anahtar Kelimeler

Ceramic tile, ceramic sanitaryware, industrial waste, technical properties.

Kaynakça

• Atabey, İ.İ.& Bayer Öztürk, Z. (2021). Investigation of usability of ceramic sanitaryware wastes in geopolymer mortar production, Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 12, 212-219. Doi: 10.29137/umagd.782733
• Aydın, T.& Paksoy, Ç. (2019). The effect of cement raw mix waste dust on porcelain tile properties, Journal of Australian Ceramic Society, 55, 37-45. Doi: 10.1007/s41779-018-0208-1
• Baş, A. (1999). Türk seramik kaplama malzemeleri sektörünün rekabet analizi ve uluslararası bir strateji önerisi, Yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İstanbul.
• Bayer Öztürk, Z. (2012).Porselen karoların üretim koşullarının ve teknik özelliklerinin geliştirilmesi, Doktora tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Fakültesi, Eskişehir.
• Bayer Öztürk, Z.&Eren Gültekin, E. (2015). Preparation of ceramic wall tiling derived from blast furnace slag, Ceramics International, 41 (9), 12020-12026. doi: 10.1016/j.ceramint.2015.06.014
• Bayer Öztürk, Z. & Atabey, İ.İ. (2022). Mechanical and microstructural characteristics of geopolymer mortars at high temperatures produced with ceramic sanitaryware waste, Ceramics International, 48 (9), 12932-12944. Doi: 10.1016/j.ceramint.2022.01.166
• Binal, G., Ay, N. (2015).Utilization of magnesite host rocks in wall tile, Journal of Australian Ceramic Society, 51 (1), 1-7.
• Hardikar, A., Omkar, B., Wagholikar, S., Shivdeo, A.& Bhikule, R. (2019) Comparative analysis of tiles made from recyclable LDPE plastic waste, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 8 (2), 22-25. Kocabaş, M.S. (2007). Porselen karo ve anortit minerali ile geliştirilen kompozisyona magnezyumlu kil ve/veya handit ilavesinin teknolojik özellikler üzerine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze.
• Liu, M., Ma, G., Zhang, X., Liu, J.& Wang, Q. (2020). Preparation of black ceramic tiles using waste copper slag and stainless steel slag of electric arc furnace, Materials, 13 (3), 776. doi: 10.3390/ma13030776
• Luz, A.P. & Ribeiro, S. (2007). Use of glass waste as a raw material in porcelain stoneware tile mixtures, Ceramics International, 33 (5), 761-765. doi: 10.1016/j.ceramint.2006.01.001
• Medina, C., Frias, M. & Sanchez de Rojas, M.I.(2012). Microstructure and properties of recycled concretes using ceramic sanitaryware industry waste as coarse aggregate, Construction and Building Materials 31, 112-118. doi:10.1016/j.conbuildmat.2011.12.075
• Montero, M.A., jordan, M.M., Hernandez-Crespon, S.& Sanfeliu T. (2009). The use of sewage sludge and marble residues in the manufacture of ceramic tile bodies, Applied Clay Science, 46 (4) 404-408. doi: 10.1016/j.clay.2009.10.013
• Muthukumaran, N., Devaraj, P., Arunkumar, P.Sekar, T. (2021). Re-use of abandoned sanitary ware waste as abrasive particles for abrasive jet machine, Materials Today Proceedings, 45 (2), 562-563. Doi: 10.1016/j.matpr.2020.02.290
• Reig, L., Soriano, L., Tashima, M.M., Borachero M.V., Monzo, J., Paya, J. (2018). Influence of calcium additions on the compressive strength and microstructure of alkali-activated ceramic sanitary-ware, Journal of American Ceramic Society,101, 3094-3104. Doi: 10.1111/jace.15436
• Romero, M.& Perez, J.M. (2015). Relation between the microstructure and technological properties of porcelain stoneware. A review, Materials de Construccion, 65 (320), e065. Doi: 10.3989/mc.2015.05915
• Tarhan, B., Tarhan, M. &Aydın, T. (2016). Reusing sanitaryware waste products in glazed porcelain tile production. Ceramics International, 43 (3), 3107-3112. doi: 10.1016/j.ceramint.2016.11.123
• Vasic, M.V., Mijatovi, C.N. & Radojevic, Z. (2022). Aplitic Granite Waste as Raw Material for the Production of Outdoor Ceramic Floor Tiles, Materials, 15 (9), 3145. doi: 10.3390/ma15093145
• Web site: https://ramazaninan.com.tr/osto/SeramikSektorRaporu-2021.pdf