Atık elektro filtre manyezit tozlarının çözünme davranışının optimizasyonu ve geri kullanılabilirliğinin belirlenmesi

Abstract

Manyezit cevheri (MgCO3) kalsine manyezit, sinter manyezit ve magnezyum alaşımlarının üretiminde temel ham madde olarak önemini korumaktadır. Günümüzde magnezyum, diğer metallerle inter-metalik alaşımlar oluşturabilme, yüksek kimyasal reaktivite, düşük yoğunluk gibi kendine has özellikleri nedeniyle alkalin refrakter üretimi, çimento, kireç, kağıt, şeker, cam ve demir-çelik üretimini kapsayan bir çok farklı market ve uygulamada kullanılmaktadır.Bu çalışmada MAŞ Şirketi (Eskişehir-Türkiye) sinter ünitesinden sağlanan elektro-filtre manyezit tozunun geri kullanılabilirliğinin belirlenmesi için, HCl asit çözeltisi içindeki çözünme davranışının optimizasyonu araştırılmıştır. Deneysel işlem programı için magnezyum ekstraksiyon randımanı üzerinde etkili olan faktörlerin program verisi olarak kullanıldığı ?merkezi kompozit dizayn? tekniği kullanılmıştır. Bu çalışmada göz önüne alınan değişkenler; karıştırma hızı, HCl asit konsantrasyonu, işlem sıcaklılığı ve reaksiyon süresidir.İstatistiksel analiz sonuçları değerlendirildiğinde, belirlilik katsayıları (R-Sq ve R-Sq (adj)) sırası ile 98.29% ve 96.46% olarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlar, göz önüne alınan model ile deneysel verilerin uyumluluğunun oldukça yüksek olduğunu göstermektedir. Asıl ve diğer değişkenlerin çözünme verimi üzerindeki grafikleri incelendiğinde, çözünme verimi üzerinde etkili olan temel değişken HCl asit konsantrasyonu olarak belirlenirken, işlem sıcaklığının da çözünme verimi üzerinde etkili bir değişken olarak göz önüne alınması gerektiği tespit edilmiştir. İstatistiksel çalışmalarla desteklenen model kullanılarak %80 çözünme verimi için en uygun işlem koşulları; 500 rpm karıştırma hızı, 298° K işlem sıcaklığı, 0.4 M asit konsantrasyonu ve 1,80365 saat işlem süresi olarak hesaplanmıştır. Araştırma çalışması saf MgCl çözeltisi eldesine yönelik testler ile de desteklenmiştir

Magnesite (MgCO3) ore is keeping its importance as a basic raw material for the manufacturing of calcined or dead burning magnesite and magnesium alloysIn this study optimization of the dissolution step of electro-filter magnesite dust samples, supplied from the bag house of sintered unit of MAS Company (Eskisehir-Turkey), in HCl solution was investigated to determine of its recyclability. The central composite design (CCD) was used to design an experimental program to provide data to model the effects of various factors on magnesium extraction recovery. The variables investigated were stirring speed, temperature, HCl concentration, and reaction time.According to statistical analyses the R-Sq and R-Sq (adj) was calculated as 98.29% and 96.46% respectively. These values clearly indicate a good agreement between experimental and predicted values for response to recovery. The main and interaction effect plots revealed that the extraction efficiency was strongly affected by HCl concentration; however, the positive contribution of the temperature differences could also be concerned. According to optimization analyses by using the CCD model, the optimum conditions for predetermined level of 80% conversion were determined as; stirring speed of 500 rpm, temperature of 298 K, HCl Concentration of 0.4 M and reaction time of 1, 80365 h.