Sulardan arseniğin giderilmesi
Removal of arsenic from waters
Yazar: ÜNZİLE YENİAL
Danışman: PROF. DR. AYHAN ALİ SİRKECİ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Cevher-Kömür Hazırlama ve Değerlendirme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada adsorplayıcı özelliği bulunan çeşitli katıların arsenik gideriminde etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda katı olarak, sepiyolit, kalsiyum bentonit, zeolit, uçucu kül, flotasyon tesisi atığı, kükürt, manyetit, hematit, götit, limonit ve pirit arsenik gideriminde etkinliği incelenmiştir. Etkisi olduğu belirlenen götit, hematit, limonit ve piritin yüzey özellikleri belirlenmiştir. Sulardan arsenik ve katıları gidermek amacıyla da uygun kollektörler vasıtasıyla flotasyon yöntemi uygulanmıştır. pH'ya bağlı yapılan arsenik giderme deneylerinde, 20 ppm arsenik içeren çözeltiye 5 gr/L katı katılmış, 30 dakika boyunca karıştırmaya tabi tutulmuştur. Deneyler neticesinde; sepiyolit, kalsiyum bentonit, uçucu kül, flotasyon tesisi atığı, aktif karbon ve zeolitin arsenik gideriminde pek etkili olmadığı, kükürt, manyetit, demirle muamele edilmiş kuvarsın ise yeterli düzeyde arsenik adsorplamadığı ancak deney koşulları değiştirilerek başka bir araştırmada araştırılabileceği belirtilmiştir. Hematit, limonit, götit ve piritin ise arsenik gideriminde etkin oldukları belirlenmiştir. Bu katıların uygun pH, boyut, süre ve konsantrasyonlarda 20 ppm arsenik içeren çözeltilere katılması halinde, 10 gr/L hematitin pH 3'de 30 dakikada %99,9, 10 gr/L götitin pH 3'de 15 dakikada %99,9, 10 gr/L limonitin pH 4'de 120 dakikada %98,1, 5 gr/L piritin ise pH 5'de 5 dakikada %99,9 arsenik giderimi sağladığı belirlenmiştir. Bu katıların yüzey özellikleri belirlendikten sonra katı sıvı ayırımı yapabilmek için flotasyon yöntemi uygulanmıştır. Kolektör olarak SDS, K-Oleat ve KEX kullanılarak yapılan flotasyon deneylerinde, adsorpsiyon pH'sında flotasyon yapıldığında arsenik giderimi götit, hematit, limonit ve pirit için arsenik giderme verimi %95 üzerinde, katı verimi en fazla %70 su verimi ise yine en fazla %75 olmuştur.

Abstract:
In this thesis study, the efficiency of some adsorptive minerals for removal arsenic was investigated. On this basis, sepiolite, calcium bentonite, zeolite, active carbon, iron impregnated quartz, fly ash, flotation waste, sulfur, magnetite, hematite, goethite, limonite and pyrite were investigated for arsenic removal. After determining that goethite, limonit hematite and pyrite were the most effective; their surface properties were also investigated. For removal of arsenic and solids, flotation method was applied with suitable collectors. Firstly, 5 g/L of solid added to water containing 20 ppm arsenic, and stirred 30 minutes at pH depending arsenic removal experiments. It is found that, sepiolite, calcium bentonite, fly ash, flotation waste, active carbon, and zeolite were not effective for arsenic removal; sulfur, magnetite, iron impregnated quartz were not adsorbed enough arsenic but can be investigated in another study. Goethite, limonit hematite and pyrite found to be effective for arsenic removal.In case of adding these solids at optimum pH, duration and amount to water containing 20 ppm arsenic, arsenic removal found to be 99.9% at pH 3, 30 min, and 10 g/L hematite amount; at pH 3, 15 min, and 10 g/L goethite amount and at pH 5, 5 min, and 5 g/L pyrite amount. Arsenic removal found to be 98.1% at pH 4, 120 min, and 10 g/L limonite amount. After determining surface properties of these solids, flotation method was applied to solid-liquid separation. While flotation applied at adsorption pH, arsenic removal efficiency found to be over 95%, solid removal efficiency 70% SDS, and water efficiency 75% with using K-Oleate and KEX as collectors.