Kırka Bor İşletmesi atık göletlerindeki sulardan borun kazanılması
Beneficiation of the boron from waste water of Kirka Tailing Ponds
Yazar: OZAN KÖKKILIÇ
Danışman: PROF. DR. NEŞET ACARKAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Cevher-Kömür Hazırlama ve Değerlendirme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Kırka Bor İşletmesi Atık Göletleri'ndeki sulardan borun kazanılması isimli tez çalışması kapsamında, Kırka atık göletlerinden alman su üzerinde boru kazanmak için, kimyasal çöktürme deneyleri yapılmıştır. Şimdiye kadar dünyada atık sulardaki boru giderme üzerine pek çok araştırmalar ve çalışmalar yapılmış olmasına karşın, bor madenleri tesis atık sularından borun kazanılması veya giderilmesi üzerine yapılan çalışmalar oldukça az düzeydedir. Bu yönüyle yapılacak çalışmalar özgün olacak ve büyük bor rezervlerine sahip olan Türkiye'nin bor tesisleri atık sularıyla ilgili önemli bir problemine çözüm getirilmesine çalışılacaktır. Kırka Bor işletmesi atık göletlerde yaklaşık 6.500.000 m su bulunmaktadır. Atık suların 3,9 g/L bor içerdiği saptanmıştır. Öncelikle, sıvıda yüksek konsantrasyonlarda olan borun kimyasal çöktürme yöntemleriyle kazanılmasına çalışılmıştır. Yapılan kimyasal çöktürme deneylerinde çöktürücü reaktif olarak Ca(OH)2 ve MgO kullanılmıştır. Çöktürme deneyleri iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada çöktürücü olarak Ca(OH)2, MgO ve Ca(OH)2+MgO reaktifleri miktarı, başlangıç pH'sı, karıştırma süresi, çökme ve dinlenme süresi gibi etkenlerin boru çöktürmeye etkisi incelenmiştir. İlk aşama kazanma deneylerinde elde edilen optimum sonuç; 20 kg/m3 Ca(OH)2 ilavesi ile 22±2 °C çözelti sıcaklığı, başlangıç pH'sı 6, 4 saat çökme süresinde bor kazanma verimi % 87, çözeltide kalan bor miktarı da 0,51 g/L olarak bulunmuştur. İkinci aşama deneylerde çöktürücü olarak Ca(OH)2, pH düzenleyici ve ortamdaki Ca** iyonlarım giderici olarak Aİ2(SQ4)3'18H20. kullanılmıştır. Deneylerde Ca(OH)2 ve Aİ2(S04)3*18H20'ın çökmeye etkisi incelenmiştir. İkinci aşama deneylerinde elde edilen optimum sonuç; 60 kg/m3 Aİ2(S04)3-18H20 ilavesine 20 kg/m3 Ca(OH)2 ilavesi ile 22±2 °C çözelti sıcaklığında, bor çöktürme verimi % 74,5, toplam bor çöktürme verimi %96,7 ve çözeltide kalan bor miktarı da 0,13 g/L olarak bulunmuştur.

Abstract:
In the scope of this Msc. project "Beneficiation of the Boron from Waste Water of Kırka Tailing Ponds", experiments have been conducted for recovery boron by precipitation from the effluents of Kırka Borax Concentrator. Although there are many investigations that have been carried out for removing boron from the wastewaters, the number of studies for recovery or removing boron from the effluents of a boron mine is quite limited in the literature. Therefore, such studies will certainly be unique and they will help us find a solution for the effluents of Turkish boron mines.. Tailing Ponds of Kırka Borax Concentrator hold nearly 6.500.000 m3 water with a boron concentration of 3,9 g/L. In the first stage of the research, chemical precipitation methods have been used to recover boron, as its concentration level is very high. In the chemical precipitation experiments, Ca(OH)2 and MgO was used as precipitant reactants. Precipitation experiments were made in two steps. In the first step; factors like quantity of the precipitant reagent such as Ca(OH)2, MgO and Ca(OH)2+MgO, starting pH value, agitation time, and precipitation time and were studied in order to understand their effects on precipitation mechanism of boron. The optimum conditions found after the first step of beneficiation experiments were; 20 kg/m3 of Ca(OH)2 addition, 22±2 °C solution temperature, starting pH of 6 and a precipitation time of 4 hours. As a result of test conducted under optimum conditions 87% of boron was precipitated and the boron concentration in the solution was reduced to 0.51 g/L. In the second stage of the investigation was, Ca(OH)i used as precipitant reagent and Aİ2(S04)3-18H2p was used as pH regulator. The optimum conditions found after the second step of beneficiation experiments were; 20 kg/m3 of Ca(OH)2 and 60 kg/m3 A12(S04)3-18H20 addition, 22±2 °C solution temperature and a precipitation time of one hours. As a result of test conducted under optimum conditions 74,5% of boron was precipitated and the boron concentration in the solution was reduced to 0.13 g/L. According to the overall precipitation test results, the total boron precipitation was found almost 96,7%. VI 11