Pomza ve endüstriyel atıkların kombinasyonlarından vitrifiye seramik üretim imkanlarının araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında pomza, boksit ve ferrokrom cüruf atıklarının farklı kompozisyonlarının vitrifiye seramik üretimi için uygunluğu araştırılmıştır. 150 mikron boyut altına indirilen pomza ve endüstriyel atıklardan ikili ve üçlü kombinasyonlar olmak üzere iki farklı şekilde üretim gerçekleştirilmiştir. İkili kombinasyonlar 1000, 1100, 1200 ve 1250oC'de pişirilmiştir. Kil matris olmak üzere ferrokrom cürufu, boksit ve pomza farklı oranlarda katılarak ikili karışımlar gerçekleştirilmiştir. Üçlü kombinasyonlar ise 1100, 1200 ve 1250oC'de pişirilmiştir. Kil, pomza matris olup ferrokrom cürufu ve boksit farklı oranlarda katılarak üçlü karışımlar gerçekleştirilmiş ve slip döküm yapılmıştır. 1000oC'de üretilen ikili kombinasyonların çok fazla kırılgan olduğu görülmüştür. Su emme oranları üçlü kombinasyonlarda çok düşük oranlarda çıkmıştır. İkili karışımlarda yapıya boksit katılınca hematit, rutil ve potasyum silikat fazları, ferrokrom cürufu katılınca ise forsterit, magnezyum oksit ve kordiyerit fazları oluşmuştur. İkili karışımlarda kullanılan boksit, silikanın polimorfu olan tridimit ve kristobalit fazlarını da oluşturmuştur. Pomza 1100oC pişirme sıcaklığından sonra camsı faza geçtiği için pomza ile üretilen bütün numunelerde amorf fazı görülmüştür. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda pomza ile beraber kullanılan ferrokrom cürufu ve boksitin vitrifiye seramikte kullanılabilir olduğu ortaya konulmuştur.

In this thesis, the suitability for the production of vitrified ceramics by using bauxite and ferrochrome slag wastes was investigated. Pumice was reduced to 150 microns in size and industrial wastes were produced in two different ways: double and triple combinations. The binary combinations were cooked at 1000oC, 1100oC, 1200oC and 1250oC. Ferrochrome slag including clay matrix, bauxite and pumice were added to the mixture in different ratios. The triple combinations were cooked at 1100oC, 1200oC, and1250oC. Clay pumice matrix and ferrochrome slag and bauxite were added in different proportions and triple mixtures were realized. Slip casting was made by using plaster molds. Binary combinations produced at 1000oC were found to be very fragile. Water absorption rates were very low in triple combinations. Hematite, rutile and Potassium Silicate phases were formed when bauxite was added to the structure and Forsterite, Magnesium Oxide and Cordierite phases were formed when ferrochrome slag was added. The bauxite used in the binary mixtures also formed the tridimite and Cristobalite phases, the polymorph of silica. As the pumice passed to glassy phase after 1100oC cooking temperature, amorphous phase was observed in all samples produced by pumice. As a result of the experimental studies, it has been shown that ferrochrome slag and bauxite used together with pumice can be used in vitrified ceramics.