Elmas testere hurda soketlerinden elmas geri kazanımı ve toz bakır üretimi

Abstract

Doğal taşların işlenmesinde elmas testereler kullanılmaktadır. Bu testereler çelik disk üzerine kaynatılmış soketlerden oluşmaktadır. Bu soketlerin matris yapısına göre farklı kesme ömürleri vardır ve boyut olarak yaklaşık %80'i kullanıldıktan sonra hurda statüsünde ayrılmaktadır. Hurda soketler içerisinde sentetik elmaslar ve bazı değerli metaller bulunmaktadır. Bu hurdalardan sentetik elmas ve değerli metal geri kazanılması yapılan bu çalışmada incelenmiştir. Yapılan bu çalışmada elektro çözündürme-biriktirme prosesi kullanılmıştır. Literatürdeki diğer çalışmalardan farklı olarak elektrolitte iyonik sıvı kullanılmıştır. Yapılan ön çalışmalarla öncelik olarak kullanılacak elektrolite karar verilmiştir. Sonrasında elektrolitin metal derişimi, akım yoğunluğu, elektrolit sıcaklığı ve elektrolit karıştırma hızı irdelenmiştir. Ön deneyler sonrasında optimize edilecek aralıklar belirlenmiş ve optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalarda elde edilen metal tozlarının kimyasal kompozisyonları XRF ile tane boyutları ise Master Sizer ile belirlenmiş ve SEM analizleri ile mikro yapı fotoğrafları çekilmiştir. Optimizasyon deneyleri sonrasında optimum koşullar belirlenmiştir. Yapılan optimizasyon çalışmalarının sonucunda sokette çözünme miktarını ve anodik verimi maksimum yapan parametreler elde edilmiştir. Optimum parametreler; akım yoğunluğu 20 A/dm2, elektrolit Cu+2 derişimi 38 g/L, karıştırma hızı 250 rpm, elektrolit sıcaklığı 54,67 oC olarak belirlenmiştir. Bu değerlerde 1 saatlik deney sonucunda sokette çözünme 0,901 gr, anodik verim %105,80 olmaktadır. İstenirlik ise %81 olarak elde edilmiştir.

Diamond saws are used in the processing of natural stones. These saws consist of sockets welded on a steel disc. These sockets have different cutting lives depending on the matrix structure and approximately 80% in size are separated in scrap status after being used. Scrap sockets include synthetic diamonds and some precious metals. The recovery of synthetic diamonds and precious metals from these scraps was investigated in this study. Electro dissolution-deposition process was used in this study. Unlike other studies in the literature, ionic fluid was used in electrolyte. With the preliminary studies, the electrolyte to be used as a priority was decided. Then, metal concentration, current density, electrolyte temperature and electrolyte mixing speed of the electrolyte were examined. After the preliminary experiments, the intervals to be optimized were determined and optimization studies were performed. Chemical compositions of the metal powders obtained by these studies were determined by XRF, grain sizes were determined by Master Sizer and microstructure photographs were taken by SEM analysis. Optimum conditions were determined after optimization experiments. As a result of the optimization studies, the parameters that maximize dissolution and anodic efficiency in the socket were obtained. Optimum parameters; current density 20 A / dm2, electrolyte Cu+2 concentration 38 g / L, mixing speed 250 rpm, electrolyte temperature was determined to be 54.67 oC. At these values, the dissolution in the socket is 0,901 g and the anodic efficiency is 105,80%. Desirability was obtained as 81%.