Bayer prosesinde kullanılan malzemelerin kostik kırılganlığının incelenmesi
Investigation of caustic embrittlement of materials used in Bayer process
Yazar: ÖMÜR AVCI
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Kimya = Chemistry

Özet:
Türkiye Alüminyum ihtiyacının yaklaşık %15'ini Seydişehir E.T.İ Alüminyum tesislerin den karşılayarak, tesislerinde kullanacağı boksit mineralini kendi açık ocaklarından sağlamaktadır. Alüminyum üretiminde kullanılan boksit minerali yaklaşık % 30 - 60 değerleri arasında alüminyum oksit (Al2O3) içermektedir. Bu açık ocakların boksit cevherinin içerikleri (Al2O3, SiO2 vs.) oldukça farklı özelliklerdedir. Alüminyum, tüm dünyada aynı yöntemle elde edilmektedir. Alüminyum eldesi, iki aşamada gerçekleşir. Birinci aşamada, Bayer metodu ile boksit cevherinden alümina elde edilir. İkinci aşamada ise, elektroliz ile Alümina' dan alüminyum elde edilir.
 Alümina tesisleri, genellikle boksit cevherlerinin yanına kurulur. Madenden çıkarılan boksit cevheri, Sud kostik (Kostik soda, NaOH) eriyiği ile muamele edilerek alüminyum hidroksit eldesi gerçekleşir. Bu işlem sonucunda oluşan erimeyen kalıntılar (kırmızı çamur) ayrılır ve alüminyum hidroksitin kalsinasyonu ile "alümina" (alüminyum oksit) elde edilir. Alüminyum Oksit (Alümina) üretiminde kullanılan Kostik (Sodyum Hidroksit)  NaOH'ın ve/veya Sodyum Alüminat (NaAlO2) Çözeltilerinin farklı konsantrasyonlar da ve farklı sıcaklıklarda proseste depolanması, üretimi ve transferi sırasında, malzemelerde meydana gelen Kostik (Korozyonunun) Kırılmasının nedenleri araştırıldı. Alümina üretiminde kullanılabilecek; Uygun çelik malzemeler (Karbon çeliği, paslanmaz çelik vb.) belirlenmiştir.
	Proseste kullanılan hammadde girdilerinden biri olan kostik, yüksek maliyetinden dolayı ilgili proses adımlarındaki yaşanan kaynak kaçaklarından dolayı meydana gelen kostik kayıplarının minimize edilmesi sağlanacaktır. Kostik kaçaklarının minimize edileceği bölgelerde hali hazırda çalışmakta olan ekipmanların çalışma ortamları ve şartları doğru orantılı olarak iyileştirileceğinden dolayı ekipmanların daha uzun süreli çalışma periyotlarına ulaşması sağlanarak, tamir ve bakım giderlerinde tasarrufun sağlanması gerçekleşmiş olacaktır.

Abstract:
Seydişehir ETİ Alüminyum Plant (SEAP) is the only producer of primary aluminium from its own raw bauxite ore in Turkey. The share of its in Turkey aluminium market is approximately 15 %. SEAP own bauxite ores typically contain between 30 and 60 wt-% aluminum oxides. These bauxite ores which originated from separate mines have more heterogeneous properties with different chemical compositions, crystalline structure and other characteristics, i.e. each bauxite ore has its own individual specifications. 
	Aluminum is obtained all over the world in the same way. Aluminium obtaine occurs in two stages. Fist stage, alumina is obtained from bauxite ore with the Bayer method. Second stage, Aluminium is obtained from alumina by electrolysis. Alumina facilities are usually installed near to the bauxite ore. Bauxite ore extract from mine is treated with caustic (Caustic soda, NaOH) to give  aluminium hydroxide. This process results in the separation of non-soluble residues (Red mud)  and alumina is obtained by calcination of alüminium hydroxide. During the storage and transport of caustic or sodium aluminate solutions used in the production of aluminum oxide at different concentrations, the reasons for the caustic embrittlement of the have been investigated. Appropriate steel materials have been identified ( Carbon  steel, stainless steels etc.)

One of the raw material inputs of the process is caustic, it will be possible to minimize the caustic losses due to the live source leaks in the process steps due to their high cost. Check whether there is a place where the caustic leaks are reduced the most, by ensuring that the equipment is able to reach longer working periods because the working conditions and conditions will be improved in a direct proportion, repair and maintenance costs will be realized.