Metal endüstrisi arıtma çamurlarından çinkonun organik asitler ile liçingi ve kalıntının kompozit malzeme üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Leaching of zinc with organic acids from metal industry sewage sludges and investigation of usability of residues for the composite material production
Yazar: MUHAMMED KINALI
Danışman: PROF. DR. FEZA GEYİKÇİ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Metal endüstrisi arıtma çamurlarından liçing yöntemi kullanılarak değerli metallerden çinkonun organik asitler ile geri kazanımı gerçekleştirilmiştir. Liçing işleminde çevre ile uyumlu asitlerden asetik asit ve sitrik asit kullanılmıştır. Arıtma çamurunun ağır metal içeriği ise ICP-OES cihazı ile belirlenmiştir. Çinko geri kazanımındaki liçing işleminde en yüksek verim için koşullar; 1,00 M asetik asit ile katı-sıvı oranı 0,1:50 (g:mL), 60 dakika süre ve 900 rpm karıştırma hızı olarak tespit edilmiştir. Liçing işlemi sonrasında yapılan analizlerde çinkonun geri kazanımının belirlenen en uygun koşullarda asetik asitte %99 oranında gerçekleştiği görülmüştür. Liçing kalıntıları ile geri dönüşüm ürünü olan düşük yoğunluklu polietilen ve polipropilen 0,5:4 (g:g) oranında karıştırılarak ısıl işleme tabii tutulmuş ve polimer kompozitler elde edilmiştir. Polimer kompozit yapıların oluşturulması işleminde ise en uygun sıcaklık 225°C ve en uygun çamur-polimer oranı 1:8 (g:g) olarak belirlenmiştir. Liç işlemi ve kompozit yapıların metal salınımı testlerindeki çinko değerleri UV-Vis. Spektrofotometre ile 620 nm dalga boyunda ölçülmüştür. Polimer kompozit yapıların metal salınımı TCLP çözeltisi ile liçing yapılarak kontrol edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre organik asitlerin metal geri kazanımında inorganik asitlerin yerine kullanılabileceği ve liç artığı çamurun polimerler ile bir kompozit yapı oluşturularak bertarafına yönelik bir çalışma gerçekleştirebileceği potansiyelinin olduğu görülmüştür.

Abstract:
The recovery of the precious metals like zinc from the metal industry sludge, by using organic acids were carried out with leaching method. Acetic acid and citric acid, which are environmental friendly acids, were used in the leaching process. The heavy metal content of the sludge was determined by using ICP-OES instrument. The recovery of the zinc in the leaching process conditions for the highest efficiency were determined as a solid-liquid ratio with 1,00 M acetic acid was found as 0,1:50 (g:mL), 60 minutes time and 900 rpm mixing speed. After leaching process product analysis, ıt was observed that the recovery of zinc conversion was carried out 99% under the most reasonable conditions. Leaching residues , low density  polyethylene and polypropylene, which obtained from recycling process, were mixed in the ratio of 0,5:4 (g:g)  under heat treatment and polymer composites were obtained. In the process of polymer composite production, the most appropriate temperature and slurry-polymer ratio are 225°C and 1:8 (g:g) ,respectively. Leaching process and releasing of the metal from the composite structures tests for the zinc concentration were measured at 620 nm wavelength by using UV-Vis Spectrophotometer. Metal release of polymer composite structures was controlled by leaching with TCLP solution. The results show that organic acids usage for the recovery of metals instead of using inorganic acids. Leach residue and polymers was obtained for the production of composite structures. It is clearly showed that by using composite structures have serious potential method for leaching residues disposal.