Bandırma Etibank sülfürik asit fabrikasından çıkan kalsine pirit külünün yüksek fırın hammaddesi olarak değerlendirilmesi ve pik demir üretiminde kullanılması /
Yazar: NURCAN TUĞRUL
Danışman: PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Pirit külleri bileşiminde bulunan yüksek miktardaki Fe2O3 nedeniyle demir-çelik endüstrisinde hammadde olarak değerlendirilebilir. Ancak Türkiye'de bugüne kadar bu konuda herhangi bir çalışma yapılmamıştır. 

Bu çalışmanın amacı Bandırma Boraks ve Borik Asit Fabrikalarında sülfürik asit üretimi prosesi artığı olarak ortaya çıkan ve çevreye atıldığı için kirliliğe yol açan pirit külü atıklarının demir-çelik endüstrisinde kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır.

Pirit külünün yüksek fırında demir üretiminde hammadde olarak kullanılabilmesi için, belirli kimyasal ve fiziksel özelliklerin kazandırılması gerekmektedir. Pirit külleri peletlenerek yüksek fırında demir cevheri olarak kullanılabilecek boyut ve özelliklere sahip olması sağlanmıştır. Peletlenebilirliğin belirlenmesi amacıyla elde edilen yaş peletlerin boyut ve rutubet miktarı tayini yapılmış, daha sonra da yaş pelet düşme sayısı ile yaş, kuru ve pişmiş pelet basma dayanımı testleri uygulanmıştır. Bu testlerden elde edilen veriler pirit küllerinin peletlenebilir olduğunu göstermiştir.

Pirit küllerinin peletlenebilir olduğu belirlendikten sonra demir eldesi amacıyla indirgeme denemelerine geçilmiştir. Ergitilen numunelerin görüntü analiz cihazında mikro yapıları incelenmiş, SEM, XRD ve XRF cihazlarında analizleri yapılmıştır. Tüm bu analizler sonucunda demir üretiminin gerçekleştiği görülmüştür.

Demir çelik endüstrisinde hammadde talebinin  karşılanması, atıkların ekonomik olarak değerlendirilmesi ve çevre kirliliğinin önüne geçilmesi açısından bu çalışma büyük önem taşımaktadır. Sonuç olarak, pirit külü atıklarının değerlendirilmesiyle, ithal edilecek cevher miktarı azalacak; ülke ekonomisine döviz açısından da kazanç sağlanacaktır.

Abstract:
Pyrite ashes can be utilized in iron-steel industry as by-product because of its high Fe2O3 concentration presence. But nobody has studied about this topic in Turkey until now.

Aim of this study is researching of utilizing in iron-steel industry of pyrite ashes which are obtained as waste from sulfuric acid production process in Bandırma Boron and Acid Factory and causes environmental pollution.

Specific physical and chemical properties must be gained to use pyrite ashes in blast furnace in iron  ore production as raw material. Pyrite ashes are agglomerated into pellets to get required dimensions and properties for using them as iron ore in blast furnace. Wet pellets dimension and amount of humidity analysis were done to define agglomeration of pellets and then wet-knock, wet-crush, dry-crush and sintered crush tests of pellets were applied. The results of these analysis showed that pyrite ashes can be agglomerated to pellets.

After the determination of pyrite ashes agglomeration to pellets, reduction analysis for the production of iron are started. Melted samples microstructures were examined  in image analyser and also analyses were carried out in SEM, XRD and XRF instruments. After this analysis it is seen that iron production was obtained.

This study has a great importance to prevent environmental pollution and utilizing of these wastes economically to cover raw material requirement in iron-steel industry. As a result by utilizing pyrite ash waste, ore importation will decrease and it will gain a great benefit to our country economy.