Organik yağlı germanyum talaşından germanyumun geri kazanımı
Germanium recovery from germanium shavings with organic grease
Yazar: KADİR ÜNLÜSES
Danışman: PROF. DR. MEHMET KUL
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı germanyum metalinin talaşlı imalatı sonrasında oluşan germanyum talaşından organik yağın çeşitli yöntemlerle uzaklaştırılmasıdır. Organik yağlı germanyum talaşı içerisinde ağırlıkça %27 oranında bulunan organik yağ (kerosen), germanyum metali ile süspansiyon karışımı halinde bulunmaktadır. Ayrıca kuru germanyum talaşının %99,27s'ini germanyum metali ve geri kalan %0,73'lük kısmını Al, sarı pirinç (CuZn), Fe, Si, Cr ve Au oluşturmaktadır.
Organik yağın giderilmesi işlemlerinde yağ çözücü toz, termal etki, etanol ve MEK(metil etil keton) kullanılmıştır. Yağ çözücü toz kullanılan deneylerde sıcaklık, zaman, yağ çözücü miktarı ve germanyum talaşı(g)/yağ çözücülü çözelti(ml) oranı sırasıyla 60oC, 2dk, 2g ve 1/5 olduğu optimum şartlar belirlenmiştir. Bu şartlarda organik yağın giderilmesi sağlanmaktadır ancak durulama için çok miktarda su gerekmiştir ve filtreleme esnasında germanyum taneleri çok küçük olduğu için filtre kâğıdından germanyum taneleri geçebilmektedir. Böylece germanyum kaybı yaşanmaktadır. Isıl işlem ile yapılan yağ giderme çalışmasında bir kutu fırın içerisinde 270oC de organik yağ germanyum metalinden uzaklaştırılmaktadır. Ancak organik yağ karbon kalıntısı bıraktığı için ek işlem gerektirmektedir. Etanol kullanılarak organik yağın giderilmesi işleminde, organik yağ germanyum metalinden kolayca ayrışmaktadır ancak germanyum metali etanolün birbirinden ayrılması esnasında zorluklar yaşanmıştır. Bu sebeple germanyum kaybı yaşanamaktadır. MEK (metil etil keton) ile yağ giderme işleminde etanol kullanılarak yapılan deneydeki gibi organik yağ germanyum metalinden kolayca ayrışmaktadır ve MEK in germanyum talaşından ayrılması çok kolay bir şekilde gerçekleşmiştir. Bu sebeple germanyum metali kaybı minimum olmuştur. MEK uygulaması için yapılan optimizasyon çalışmalarında germanyum talaşı/MEK oranı 1/14, zaman ise 10 dakika olarak belirlenmiştir ve organik yağın tamamı giderilmiştir.
Çalışmalar sonucunda, yapılan tüm deneylerde organik yağlı germanyum talaşından organik yağ başarılı bir şekilde uzaklaştırılmıştır ancak bu yöntemlerin en uygun en ucuz ve en etkilisi MEK uygulaması olmuştur.
Anahtar kelimeler: Germanyum talaşı, Kerosen, Geri kazanım, Yıkama.

Abstract:
The main purpose of this thesis is removing the organic grease from germanium shavings which occur after machining of metallic germanium. Organic grease (kerosene) which exists at the rate of wt%27 in germanium shavings with organic grease is in the form of suspension mixture with metalic germanium. In addition, 99,27% of dry germanium shavings consist of germanium metal and the remaining part consists of Al, yellow brass (CuZn), Fe, Si,Cr and Au.
In the processes of removing organic grease oil solvent, heat treatment, ethanol and MEK is used. In the oil solvent experiments, optimum conditions was determined that the values of temperature, time, amount of oil solvent and germanium shavings(g)/oil solvents(g) was 60oC, 2 min, 2g and 1/5, respectively. In these conditions, removing of organic solvent is carried out but it requires a large amount water to rinse and germanium loss experienced during filtration. In degreasing operation with heat treatment in a box furnace at 270oC organic grease is removed from metalic germanium. But, because the organic grease leaves carbon residual it requires additional processes. In the process of removing the organic grease using ethanol, the organic grease seperate from metalic germanium easily but difficulties were encountered during the separation of germanium metal and ethanol. Because of this, germanium loss was experienced. In the process of removin grease with MEK (methyl ethyl ketone), as in experiments by using ethanol, organic grease easily seperate from metalic germanium and also MEK seperate from metalic germanium shavings easily. Because of this loss of metalic germanium is minimum. In optimisation studies that is done for MEK application the rate of germanium shavings/MEK is 1/14 and the time is determined as 10 min and the all of organic grease was removed.
As a result of processes, in the all experiments the organic grease is removed from germanium shavings with organic grease succesfully but the most suitable, cheap and effective of these methods is MEK application.
Keywords: Germanium shavings, Kerosene, Recycling, Washing