Tronanın kalsinasyonu ve kalsine üründen soda üretimi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, Beypazarı-ANKARA yöresi trona cevherinden flash kalsinasyon-liç-karbonatlaştırma kalsinasyon prosesi takip edilerek, hafif soda üretimi incelendi. Birinci basamakta trona cevheri, serbest düşmeli bir reaktörde flash kalsinasyona uğratıldı. Kalsinasyonda sıcaklık ve tanecik boyutunun ağırlık kaybı üzerine etkisi incelendi. Kalsinasyonda ağırlık kaybı, kalsinasyon sıcaklığının artışı ve tanecik boyutunun küçülmesi ile artmaktadır. -80+100 mesh'lik fraksiyonun 300 °C'da kalsinasyonunda ağırlık kaybı % 29.59 olarak bulundu. İkinci basamakta, kalsine cevher suda liç edildi. Liç deneylerinde, mekanik karıştırrrıalı ısıtıcılı bir cam reaktör kullanıldı. Reaksiyonun ilerleyişi pH/mv elektrod yardımıyla milivolt değerleri kaydediciye aktarılarak takip edildi. Liç deneyinde -80+100 mesh'lik flash kalsine edilmiş örnekle çalışıldı. Çözünme hızının liç sıcaklığı ile arttığı tesbit edildi. Kalsine tronanın su ile liç kinetiğinin -Ln(l-x) = 4.07106 exp (-4932/TU-0.445 şeklinde homojen birinci mertebe hız ifadesine uyduğu ve aktivasyon enerjisinin 9.8 kcal/mol olduğu bulundu. Üçüncü basamakta, NaHC03'ın kristallendlrilmesi incelendi. Kristallendirmede en iyi sonuç 50 °C'da çözme, 20 °C'da karbonatlaştırma yöntemiyle elde edildi. Prosesin son basamağında, NaHCÛ3 300 °C'da kalsine edilerek hafif soda üretildi. L

ii SUMMARY In this study, the production of soda ash was investigated by following the proceses of flash calcination-leaching-carbonation-calcination, using trona ore from Beypazan-ANKARA. At the first stage, the tfona ore was flash calcined in a free-fall reactor. The effect of calcination temperature and particle size on weight loss was studied. It was found that the weight loss incrased with increasing calcination temperature and decreasing particle size. The veight loss of a fraction of -80+ 100 mesh was found as 29.59 %. At the second stage, the calcined ore was leached with water. In the leaching experiments, a glass reactor having a mechanical stirrer and a heater was used. The reaction proceed was recorded by means of a pH/mv electrode. In the leaching experinents, the fraction of -80+100 mesh of the calcined ore was used. It was observed that the dissolution rate increased with increasing temperature. It was found that the leaching kinetic fits a rate expression of a homogenous first order, which is as follow, -Ln( 1 -x)= 4.07 1 (P exp (-4932/T).t-0.445 and that the activation energy is 9.8 kcal/mol. At the third stage, the crystallization of NaHCC>3 was investigated. At the crystallization, the best result was obtained applying the dissolution process at 50 °C and carbonation at 20 °C. At the last stage of the proces, soda ash was produced by the calcination of NaHC03 at 300 °C