Borik asit üretiminde sülfat miktarının azaltılması
Decreasing the sulphate amount in boric acid production
Yazar: REMZİ BEŞİKTAŞ
Danışman: PROF.DR. YUNUS ERDOĞAN
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kolemanitten borik asit üretiminde elde edilen ürün borik asit, cevherin içerdiğisafsızlıkların reaksiyonda çözünmesiyle oluşan sodyum ve mağnezyum sülfatlar gibi sudaçözünebilir sülfatlar ve borik asitin kristallendirilmesi esnasında çöken ve ürün içinde kalan jipsgibi suda çözünemeyen sülfatlar halinde sülfat safsızlığı içerir. Suda çözünebilen sülfatsafsızlığı süzmede etkin bir yıkama ile giderilebilir.Bu çalışmada, suda çözünmeyen jips oluşturan Ca+2 iyonlarının, kuvvetli asidik katyondeğiştirici reçineler kullanılarak Na+ ve H+ iyonlarıyla yerdeğiştirmesi ve suda çözünebilirsülfatların oluşması amaçlanmıştır. Bunun için Eti Maden şletmeleri Emet Borik AsitFabrikası'ndan alınan katı borik asit numuneleri kullanılarak çalışmalar yapılmıştır. Bunumunelerle kristalizatör besleme çözeltisi şartlarında çözeltiler hazırlanıp reçinelerle muameleedilmiştir. şlem sonunda reçineler ayrılıp, borik asit tekrar kristallendirilmiştir. Başlangıçtakive işlem sonundaki borik asit numunelerinin sülfat tayinleri yapılmıştır. Ayrıca yapılandeneylerin bir kısmında reçine kullanılmamış, çözelti doğrudan soğutularak kristallendirilmiştir.Bu şekilde reçine performansının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Borik asit numunelerinin sülfatmiktarının tayini HACH marka 2100N model türbidimetrede yapılmıştır.Na+ ve H+ formundaki reçinelerle yapılan deneyler sonunda elde edilen sonuçlardan,borik asit içerisindeki sülfatın %80-90 oranında uzaklaştırılabildiği görülmektedir. Reçinekullanılmadan yapılan deneylerin sonuçlarındanda borik asit içerisideki sülfatın ortalama %87oranında uzaklaştırıldığı görülmektedir. Sonuçlar incelendiğinde, reçinelerin deneylerinyapıldığı koşullarda sülfatı uzaklaştırmada etkin olmadığı görülmektedir. Bu deneylerde sülfatmiktarındaki azalma, borik asitin suda tekrar çözülerek kristallendirilmesi sonucu meydanagelmektedir.Anahtar Kelimeler : Borik Asit, yon Değiştirici Reçine, Sülfat Safsızlığı

Abstract:
Boric acid - the product gained via boric acid production from colemanite - containssulphate impurities such as water-soluble sulphates like sodium and magnesium which areformed due to dissolving of the impurities of the substance in the reaction, and water-insolublesulphates like gypsum which deposit during boric acid crystallization and stay in the product.Filtering the water-soluble sulphate impurities can be achieved by effective washing.In this study, we aimed to exchange Ca+2 ions, which form water-insoluble gypsum,with Na+ and H+ ions using strong acidic cation exchanger resins, and to compose water-solublesulphates. For this aim, we studied on solid boric acid samples we got from Eti Mine Works,Emet Boric Acid Factory. We prepared solutions with these samples under the conditions ofcrystallizator feeding solution and treated them with resins. After this process, the resins weredetached and the boric acid was re-crystallized. Sulphate analysis was done on the boric acidsamples prior to and after this process. Moreover, in some of the experiments, we didn?t use anyresins and the solution was crystallized directly by cooling, by which we tried to determine theresin performance. The sulphate amount of the boric acid samples was determined in the HACH2100N model turbidimeter.We can see from the results of the experiments we carried out with resins in the form ofNa+ and H+ that we could do away with sulphate in boric acid in the ratio of %80-90, and whenwe didn?t use resins in the experiments this ratio was %87 on average. When the results wereanalysed, we saw that using resins in the conditions of the experiments wasn?t effective inremoving sulphate. In these experiments, the decrease in the amount of sulphate occurred due tothe crystallization of boric acid by re-dissolving in water.Key Words: Boric Acid, Ion Exchange Resins, Sulphate Impurity