Katkılı PVC ve PET atıklarının seçimli olarak ayrılmasına yönelik kolon flotasyonu parametrelerinin belirlenmesi
Optimizing the selective column flotation parameters of PET and PVC plastic wastes
Yazar: MERT KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. A. EKREM YÜCE
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Cevher Hazırlama Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Kolon flotasyonu = Column flotation ; Lignin = Lignin ; PET şişeler = PET bottles ; Polietilen tereftalat = Polyethylene terephthalate ; Polivinil klorür = Polyvinyl chloride ; Yeniden kazanma = Recycling ; Yeniden kazanma = Recycling

Özet:
Bu çalışmada, katkılı PVC ve PET atıklarının seçimli olarak ayrılmasına yönelik kolon flotasyonu devresinin oluşturulması ve flotasyon parametrelerinin belirlenmesi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Plastiklerin doğada uzun süre kalarak çevre kirliliğindeki ciddi tehlikelerden biri olması ve dünya plastik tüketiminin giderek artması, bu maddelerin geri dönüşümünü gündeme getirmiştir. Geri kazanımı üzerinde durulan en önemli iki plastik türü PET ve PVC'dir. PVC'lerde bulunan katkı maddelerinin çevreye zehirli gazlar ve hidroklorik asit karıştırma riskinden dolayı, bu zararları önlemek adına PET ve diğer plastiklerden ayrılması için çalışmalar yapılmaktadır. Plastiklerin yoğunlukları birbirine yakın olduğundan dolayı, gravite yöntemleri ile ayrılması söz konusu değildir, fakat yüzey özelliklerinden yararlanılarak PET ve PVC'den biri hidrofilik yapılıp batırılırken diğerinin yüzdürülerek köpükle alınması mümkündür. Doğal hidrofobik olan plastiklerden hidrofilik olması istenen plastiğin yüzeyi değiştirilmesi gerekir ve bu sebeple plastikleştirici reaktifler kullanılır. Çalışmalarda ilk olarak yüzey kimyası deneyleri yapılarak PET ve PVC'nin davranışları hakkında yorumlar yapılmıştır. Bununla birlikte, küçük ölçekli deneyler gerçekleştirilerek, PET ve PVC'nin optimum zenginleştirme koşullarının tespiti yapılmıştır. Yapılan pilot ölçekli deneylerde pH, besleme boyutu, pülpte katı oranı, reaktif miktarı, kolon yüksekliği hava basıncı, sıcaklık, hava hızı gibi parametreler incelenmiştir. Sonuç olarak pH 10'da, -3,35+2,0 mm besleme boyutunda, 25 g/t Lignin Alkali, 5000 g/t MIBC, %17 P.K.O.'da, 2,5 Bar hava basıncında, 2,6 cm/sn hava hızında yapılan deneylerde %95,6 içerikte, %92,3 kazanma verimiyle PET yüzdürülerek elde edilmiş, %99,4 içerikte %90,1 kazanma verimiyle ise PVC batırılarak alınmıştır.

Abstract:
The aim of this thesis statement is to design the selective column flotation of PET and PVC wastes and optimizing the parameters such as; plasticizer concentration, pH, feeding ratio, pretreatment conditions, air rate and column height of the flotation process. Recycling of plastic wastes became an important issue because of the negative effects of these materials. PVC causes harmful gases and hydrochloric acids in the environment, so PVC should be separated from PET and other plastics. There is no such gravity difference between plastics, so they couldn?t be separated by gravity methods. Flotation method has applicability and low costs for seperating PET and PVC wastes, so it is the most preferred method, but the surface characteristics of PET and PVC must be changed. Because, all plastics are naturally hydrophobic. So that, they can only be separated while one of these plastics is hydrophilic. Hydrophilic material is depressed and the other one floats. Plasticizer reagents are used to change the plastics? surface character and make them hydrophilic. Low sized flotation columns were used in the experiments of first optimization researches. After that, process plant sized flotation columns were used to find out the best parameters for good selectivity. As a result in experiments with the conditions of pH 10, 25 g/t Lignin Alkali, -3,35+2,0 mm feeding size, 5000 g/t MIBC, %17 feed rate, 2,5 Bar air pressure and 2,6 cm/sn air velocity, PET floats with %95,6 nature, %92,3 efficiency and PVC goes down with %99,4 nature, %90,1 efficiency.