Afşin-Elbistan linyit havzası kömür üstü killerinin seramik hammaddesi olarak kullanılabilirliği
The usabilitiy of clays from the upper levels of Afşin-Elbistan lignite basin as a ceramic raw material
Yazar: ESRA BAKIR
Danışman: DOÇ. DR. TAMER RIZAOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Afşin-Elbistan Linyit İşletmeleri = Afşin-Elbistan Lignite Companies ; Diferensiyel termal analiz = Differential thermal analysis ; Kil mineralleri = Clay minerals ; Seramikler = Ceramics ; X ışını flüoresan tekniği = X ray fluorence technique

Özet:
Bu tez çalışmasında Kahramanmaraş ili, Afşin ve Elbistan ilçe sınırları içerisinde bulunan ülkenin en yüksek rezervli linyit havzası olan Afşin-Elbistan linyit havzası kömür üstü killerinin, seramik hammaddesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Mineralojik yapısı ve içeriğinin tespiti amacıyla XRD analizi yapılmış olup killer Alüminyum silika hidrat ana yapısındadır. Killerin teknik ve fiziksel özelliklerinin belirlenmesi maksadıyla kimyasal analiz, kızdırma kaybı, kuru mukavemet, pişme mukavemeti, ham mukavemet, renk analizi, % çekme, % su emme (porozite), % toplam küçülme analizleri yapılmıştır. Analiz bulguları; SiO2 oranının %36-39, Al2O3 oranının %10-13, CaO oranının %15-18 aralığında ve Fe2O3 oranı ise %7-10 aralığında değiştiğini ve Fe2O3 değerlerinin normalden yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Kilin içerisinde ince yapraksı katmanlar halinde profillit tespit edilmiştir. DTA analizine göre gerçekleşme sıcaklıkları yaklaşık 136oC, 524oC ve 939oC' olan ve dehidratasyon, kristal su kaybı ve faz dönüşümlerini işaret eden 3 endotermik reaksiyon meydana gelmiştir ve montmorillonit yapısının özelliklerini sunmaktadır. AEL kömür üstü kili 63 mikron altındadır. Toplam küçülme değeri %2,81 ve boyutu 106,9 mm olarak ölçülmüştür. Su emme oranı %0,85 ,pH değeri 7,9, L değeri 51,07, a değeri 4,7 ve b değeri de 24,29 olarak tespit edilmiştir. AEL kömür üstü kilinin vizkozitesi 100 cc/ sn su açılmış değeri de 34 olduğu ölçülmüştür. Litre ağırlığı 1320 g/L, kuru mukavemet değeri 29,6 kg/cm2' olup tüm bu veriler değerlendirildiğinde Afşin-Elbistan Linyitleri kömür üstü killerinin seramik üretiminde ancak safsızlıklarının giderilmesi halinde kullanılabileceği sonucu ortaya konulmuştur. 

Anahtar Kelimeler: Afşin-Elbistan, Kil, XRF, XRD, Seramik, DTA

Abstract:
In this thesis, the usability of the coal-on-coal clays of the Afşin-Elbistan lignite basin, which is the country's highest reserve lignite basin located within the borders of Afşin and Elbistan districts of Kahramanmaraş province, as ceramic raw material was investigated. XRD analysis was carried out in order to determine its mineralogical structure and content, and clays are in the main structure of Aluminum silica hydrate. In order to determine the technical and physical properties of the clays, chemical analysis, loss of glow, dry strength, firing strength, raw strength, color analysis, % shrinkage, % water absorption (porosity), % total shrinkage analysis were carried out. Analysis findings revealed that the SiO2 ratio varied between 36-39%, the Al2O3 ratio in the range of 10-13%, the CaO ratio in the range of 15-18%, and the Fe2O3 ratio in the range of 7-10%, and the Fe2O3 values were higher than normal. Profillite was detected in thin foliated layers in the clay. According to the DTA analysis, 3 endothermic reactions occurred with the temperatures of approximately 136oC, 524oC and 939oC, indicating dehydration, loss of crystalline water and phase transformations, and present the characteristics of the montmorillonite structure. AEL coal top clay is under 63 microns. The total shrinkage value was 2.81% and the size was measured as 106.9 mm. Water absorption rate was 0.85%, pH value was 7.9, L value was 51.07, a value was 4.7 and b value was 24.29. The viscosity of AEL on coal clay was 100 cc/sec and its water-opened value was 34. Its liter weight is 1320 g/L, its dry strength value is 29.6 kg/cm2, and when all these data are evaluated, it has been revealed that Afşin-Elbistan Lignites can be used in ceramic production only if their impurities are removed.

Keywords: Afşin- Elbistan, Clay, XRF, XRD, Ceramics, DTA