Doğal zeolitlerin özelliklerini geliştirmek için entegre bir yaklaşım
An integrated approach for developing the properties of natural zeolites
Yazar: FATİH TURAN
Danışman: DOÇ. DR. SEZAİ ŞEN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Cevher Hazırlama Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Doğal zeolit = Natural zeolite ; Kilnoptilolit = Natural zeolite

Özet:
Bu araştırma çalışmasında; Gördes Zeolit A.Ş (Manisa) firmasından sağlanmış olan klinoptilolit türü zeolit numunesinin fiziksel, kimyasal, morfolojik karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve katyon değişim kapasitesi saptanmıştır. -3,35+2 mm, -2+1 mm,  -1 mm, ve  -0,212 mm olmak üzere dört farklı boyuttaki zeolit numuneleri ile yapılan çalışmalar sonucunda, katyon değişim kapasiteleri sırasıyla 51,98; 99,01; 118,36 ve 113,37 cmol/kg olarak bulunmuştur. 

Zeolit cevherinin ağır metal adsorpsiyonu özelliklerinin belirlenmesi amacıyla şimdiye kadar tespit edilmiş en yüksek ağır metal içeriğine sahip yüzeysel  yağmur sularını temsil edecek şekilde hazırlanmış  Zn, Ni, Cr ve Cd ağır metallerini içeren çözeltileri hazırlanarak, bu ağır metallerin zeolit üzerine adsorpsiyonu araştırılmıştır. Araştırma sonucunda, kullanılan Gördes yöresi doğal zeolitinin, söz konusu ağır metallerin adsorpsiyonunda oldukça başarılı olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Zeolit cevherleri bir çok farklı alanda kullanılma potansiyeline sahiptir, ancak özellikle hayvan yemi katkı malzemeleri ve biomedikal alanda kullanılmaları durumunda içerdikleri empüriteler problem olabilmektedir. 

Bu nedenle, çalışılan cevher örneğinin içerdiği kurşun elementinin uzaklaştırılması amacıyla Yanıt Yüzey Yöntemi (Response Surface Method) ve Tam Faktöryel Deney Tasarım (Full Factorial Experiment Design) kullanılarak üç değişkenli ve üç kademeli kurşun liçi deney düzeneği tasarlanmıştır. Deneyler sonucunda, kurşun liçi işlemlerinde en etkili parametrelerin sıcaklık ve pH olduğu, katı/sıvı oranının ise çalışılan deney parametreleri aralıklarında kurşun liçi üzerinde etkisinin sınırlı olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this research study; physical, chemical and morphological characterization studies of clinoptilolite type zeolite sample obtained from Gördes Zeolit A.Ş (Manisa) were carried out and cation exchange capacity was determined. As a result of studies which were conducted using zeolite samples in four different size fractions (-3,35 + 2 mm, -2 +1 mm, -1 mm, and -0,106 mm), the cation exchange capacities were found as 51,98; 99,01; 118,36 and 113,37 cmol/kg respectively.

In order to determine the heavy metal adsorption properties of zeolite ore, solutions containing heavy metals such as Zn, Ni, Cr and Cd were prepared to simulate the urban stormwater with the highest heavy metal concentrations determined up to now and adsorption of these heavy metals on zeolite has been investigated. It is concluded that Gördes natural zeolite used is very successful in the adsorption of heavy metals in question.

Zeolite ores have potential use in many different areas, but especially when used in animal feed additives and biomedical fields, the empurities in the ores can be a problem. In order to remove the lead element contained in the studied ore sample, three variable and three-level lead leaching test schemes were designed using Response Surface Method and Full Factorial Experimental Design. The tests showed that the most effective parameters for lead leaching are temperature and pH, the solid/liquid ratio has limited effect on lead leaching in the range of the experimental parameters studied.