Adana bölgesi boksit cevherinin zenginleştirilme olanakları ve alümina üretiminin incelenmesi
Enrichment possibilities of Adana region bauxite ore and investigation of production of alumina
Yazar: SAKİNE ÖNLER
Danışman: PROF. DR. NİZAMETTİN DEMİRKIRAN
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Alümina ve alüminyum üretiminde hammadde kaynağı olarak genellikle boksit cevheri kullanılmaktadır. Günümüzde boksit cevherinden alüminyum üretimi Bayer prosesi ile yapılmaktadır. Cevherdeki safsızlıklar Bayer prosesinde teknik ve ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu sebeple, cevherin modül oranının Bayer prosesinin etkinliği ve ekonomikliği üzerinde önemli bir rolü bulunmaktadır. 
Bu çalışmada, Adana-Tufanbeyli-Gümelektepe yöresine ait düşük modül içerikli boksit cevherinin zengileştirilmesi ve sülfürik asit çözeltilerinde liçi incelenmiştir. Cevheri zenginleştirmek amacıyla boyuta göre ayırım, manyetik ayırım ve  flotasyon yöntemleri uygulanmıştır. Bu zenginleştirme yöntemleri ile cevherde modül oranı bakımından bir iyileşmenin olmadığı gözlenmiştir.
Liç deneylerinde tüvenan ve kalsine cevher örnekleri sülfürik asit çözeltilerinde liç edilmiştir. Deneysel bulgular yanıt yüzey yöntemi ile değerlendirilmiş ve optimum liç koşulları belirlenmiştir. Tüvenan cevherin liçinde bağımsız değişkenler olan asit derişimi, tepkime sıcaklığı, katı/sıvı oranı ve tepkime süresi için optimum değerler sırasıyla 1 M, 40 °C, 42,29 g/mL ve 30 dk olarak bulunmuştur. Bu koşullarda cevherdeki alüminyumun %8,37'sinin çözündüğü belirlenmiştir. Kalsine edilmiş örneklerle yapılan deneylerde bağımsız değişkenler olan asit derişimi, tepkime sıcaklığı ve tepkime süresi için optimum değerler sırasıyla 2,7 M, 60,90 °C ve 70,14 dk olarak tespit edilmiştir. Bu koşullarda kalsine örnekteki alüminyumun %22'sinin çözündüğü hesaplanmıştır.
Çözeltideki alüminyum iyonları çöktürme yöntemi ile alüminyum hidroksit formunda kazanılmış ve 1050 °C sıcaklıkta kalsine edilerek alümina üretilmiştir.

Abstract:
Bauxite ore is commonly used as a source of raw material in the production of alumina and aluminum. Currently, aluminum production is carried out using the Bayer process from bauxite ore. The impurities in the ore can lead to technical and economic losses in the Bayer process. Therefore, the modulus ratio of the ore plays a significant role in the efficiency and cost-effectiveness of the Bayer process.
In this study, enrichment of bauxite ore with a low modulus content supplied from the Adana-Tufanbeyli-Gümelektepe region and the leaching in sulfuric acid solutions were examined. To enrichment the ore, size separation, magnetic separation and flotation methods were performed. It was observed that a benefication in the ore was not occured in terms of  the modulus ratio by these enrichment methods.
In the leaching tests, run-of-mine and calcined ore samples were leached in sulfuric acid solutions. The experimental findings were evaluated by response surface methodology, and the optimal leaching conditions were determined. In the leaching of run-of-mine, the optimal values for acid concentration, reaction temperature, solid to liquid ratio, and reaction time were found to be 1 M, 40 °C, 42,29 g/mL, and 30 min, respectively. Under these conditions, it was detected that 8.37% of aluminum in the ore was leached. In the experiments performed by using the calcined samples, the optimal values for acid concentration, reaction temperature, and reaction time were determined to be 2,7 M, 60,90 °C ve 70,14 min, respectively. Under these conditions, it was calculated that 22% of aluminum in the calcined ore was dissolved. 
Aluminum ions in the solution was recovered in the form of aluminum hydroxide by precipitation method, and alumina was produced by calcination at 1050 °C.