Seydişehir kırmızı çamuru ve kırka bor atıkları kullanarak kaliteli yapı malzemesi üretim imkanlarının araştırılması

Abstract

ÖZET Günümüzde teknolojideki gelişmelere rağmen tesislerin değişik üretim aşamalarında bir çok noktada atık maddeler istemeyerek üretilmekte ve bu atıklar ilk olarak işletmeleri zor durumda bırakmakta, daha sonra da çevreyi kirletmekte ve Biosfer'e onarımı mümkün olmayan hasarlar vermektedir. Bütün bunlara ilave olarak ülkelerin çok kısıtlı kaynaklan tam olarak değerlendirilememekte ve sonuçta hammadde, insangücü ve/veya ekomomik değerler kaybedilmektedir. Ülkemiz gibi gelişmekte olan ülkeler için bu değerler daha fazla anlam ve önem arzetmektedir. Yukarıda sıralanan değerlerin ışığı altında, içerdiği elementler açısından tuğla hammaddesi olarak kullanılabileceği düşünülen, Etibank Seydişehir İşletmesinde alümina üretimi esnasında açığa çıkan, içerisinde hematit ve sodyum alüminyum hidro silikat minerali bulunan kırmızı çamur ve Etibank Kırka Boraks İşletmesi bor türevleri tesisinde ve konsantratör tesisinde açığa çıkan, bor içeren atıklar ile kaliteli yapı tuğlası üretimi konusunda araştırma yapılmasına karar verilmiştir. Bu amaçla yukarıda bahsedilen atıklar işletmelerden alınarak Afyon Kocatepe Üniversitesi Laboratuvarlarına getirilmiştir. İlk olarak atık malzemeler kurutma, kırma ve öğütme işlemlerinden geçirilmiş, daha sonra her iki bor atığı ayrı ayrı kırmızı çamur içerisine % 5, % 10, % 15 gibi değişik miktarlarda karıştırılarak 12cm x 15cm x 18cm boyutlarındaki özel olarak yaptırılmış kalıpta 25 ton'luk hidrolik preste 35 kg/cm2 lik bir kuvvetle preslenmiştir. Son olarak şekillendirilen tuğla örnekleri kurutulmuş ve pişirilmiştir. Yapılan her aşamada (kurutma-pişirme) şekillendirilen tuğla örneklerinin tartımlan yapılmış ve boyutları ölçülmüştür. Her karışım oranından 25'er adet basılan tuğla numuneleri, dört ayrı sıcaklıkta (600 °C, 700 °C, 800 °C ve 900 °C) pişirilmiş ve tüm numuneler üzerinde kuruma, pişme ve toplu küçülme, kızdırma kaybı, gözenek miktarı, bulk yoğunluk, birim hacim ağırlığının belirlenmesi, ağırlıkça su emme, üç nokta eğilme dayanımı, basma dayanımı, donma mukavemeti, pamuklaşma ve sertlik testleri yapılmıştır. Sonuçlar en iyi basma dayanımını veren karışımın, 900 °C'de pişirilen % 85 kırmızı çamur + % 15 d.s.m. elek üstü atığı olduğunu göstermiştir. Daha sonra bu grup örnekler diğer yapı tuğlaları ile kıyaslanmıştır. Kıyaslama sonucunda imalatı gerçekleştirilen pres tuğla örneklerinin, diğer yapı tuğlalarına göre; eğilme-basma mukavemeti, porozite, su emme özellikleri, renk ve dekoratif görünüş açısından daha üstün olduğu tesbit edilmiştir. VII

SUMMARY It is well know that, in spite of the technogical advancement, several waste materials have been produced as a result of various production steps. All this wastes are viewed as nuisances and problems on the earth due to the pollution of the environment. However, limited sources of countries can not be evaluted completely and human power and / or economic values have been lost. These values are much more important especially in developing countries like ours. In the light of values above, it was decided to investigate to possibilty of using some kind of waste materials as a raw material of brick. One of the waste material is red mud. Red mud is a waste material obtained from the aluminium industry and consists mainly of hematit and sodium aluminium hydro silicate minerale. It was taken away from the Etibank Seydişehir Alüminyum Company. The other two kinds of waste materials were taken away from Etibank Kırka Boraks Company and consist mainly of borax.. The waste of consantratör. The waste of d.s.m. sieve ( residue on d.s.m. sieve ) First, this waste materials had been dried, crushed and grinded in Afyon Kocatepe University's laboratory. Secondly, both of the waste materials which consist of borax were seperatly mixed in proportions like 5 %, 10 %, 15 % with red mud. Finaly this mixes were made into blocks of spesial 12 cm x 15 cm x 18 cm under a pressure of 35 kg/ cm2 by means of 25 ton hydrolic press and the formed brick samples were dried and burned. In each step (drying and burning), the formed brick samples were weighed and their dimensions were measured. In each mixture proportion, 25 pressed brick semples were burned at four different temperatures (600°C, 700°C, 800°C and 900°C) and all of the samples were tested for drying, burning and total reduction, loss on ignition, porosity, bulk density, density, imbibition, bending, compressive and freezing strength. The result indicated that, the mixture which had the best copressive strength was 85 % red mud and 15 % d.s.m. at 900° C. Later, on these group of samples were compared the other building bricks from different points of view. As a result of comparison, it was found out that the manufactured press-brick samples are superior than the other building bricks in following aspects: mainly bending and copressive strength, porosity, imbibition. On the other hand, the colour is rather decorativity according to the other brick. VIII