Kolemanitten amonyum tuzları, inorganik ve organik asitler kullanılarak borik asit üretimi
Boric acid production from colemanite using ammonium salts, inorganic and organic acids
Yazar: İSMAİL HANDIRI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASAN ÇİFTÇİ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Amonyum tuzları = Ammonium salts ; Bor = Boron ; Hidrometalurji = Hydrometallurgy ; Kolemanit = Colemanite ; Kolemanit konsantresi = Colemanite concentrated ; Liçing = Leaching

Özet:
Bu çalışmada, Eti Maden Bigadiç Bor İşletme Müdürlüğü konsantratör tesisinden temin edilen -125+25 mm (BK125) boyutlu konsantre kolemanit ve tüvenan kolemanit (BKT) numunelerine farklı asitler ve amonyum tuzları kullanılarak kimyasal liç yöntemi ile borik asit üretimi araştırılmıştır. Yapılan volumetrik B2O3 analiz sonuçlarına göre, konsantre kolemanit ve tüvenan kolemanit numunelerinin B2O3 tenörü sırasıyla %42,20 ve %26,75 olduğu tespit edilmiştir.Kimyasal liç işlemlerinde inorganik asitler (sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit), organik asitler (oksalik asit, sitrik asit, asetik asit), amonyum tuzları (amonyum sülfat, amonyum klorür) ve bu kimyasalların karışımlarını (hidroklorik asit + oksalik asit, sülfürik asit + amonyum klorür, sitrik asit + amonyum klorür) içeren çözeltilerde kolemanit numunelerinin çözünme verimleri incelenmiş ve katı/sıvı oranı (%), asit/amonyum tuzu konsantrasyonu (M), sıcaklık (°C) ve süre (dk) olmak üzere proses parametrelerinin çözünme verimlerine etkileri araştırılmıştır.Deneysel çalışmalarda ilk olarak ön testler uygulanmıştır. Ön testlerden elde edilen sonuçlar göz önünde bulundurularak optimum liç şartları belirlenmiş ve daha sonra Yates deneysel düzen tekniğine göre ana liç testleri gerçekleştirilmiştir. Ana liç testlerinde elde edilen sonuçların değerlendirilmesi için ANOVA-Yates analizi uygulanmıştır. Yapılan kimyasal liç deneyleri sonucunda %100 B2O3 çözünme verimleri elde edilmiştir. Yates analizi sonucu belirlenmiş modele göre hesaplanan değerler ile deney sonuçları arasında yüksek bir korelasyonun olduğu saptanmıştır. Deneysel çalışmalarda genel olarak asit/amonyum tuzu konsantrasyonu ve sıcaklık parametre değerlerinin artması ile çözünme verimlerinde artış olduğu, katı/sıvı oranının artması ile çözünme verimde azalmanın olduğu ve liç süresinin artmasının çözünme veriminde etkili olmadığı gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, boric acid production by chemical leaching of run-of-mine colemanite (BKT) and concentrated colemanite (BK125) samples of -125+25 mm size obtained from Eti Maden Bigadiç Boron concentration plant (Balıkesir, Turkey) was investigated by the use of different acids and ammonium salts. Volumetric analysis of B2O3 indicated that B2O3 grade in the concentrated colemanite and the run-of-mine colemanite samples were 42.20% and 26.75% respectively.The dissolution efficiency of the colemanite samples was investigated in chemical leaching using inorganic acids (sulphuric acid, hydrochloric acid, nitric acid), organic acids (oxalic acid, citric acid, acetic acid), ammonium salts (ammonium sulphate, ammonium chloride) and mixtures of these chemicals (hydrochloric acid + oxalic acid, sulphuric acid + ammonium chloride, citric acid + ammonium chloride). The effects on dissolution efficiency of process parameters including solid/liquid ratio (%), acid/ammonium salt concentration (M), temperature (°C) and time (min.) were investigated.First, preliminary tests were conducted to determine optimum leaching conditions. Then, leaching tests were carried out according to Yates? experimental design. ANOVA-Yates analysis was used to evaluate the results from the leaching tests. The results of the chemical leaching tests indicated 100% B2O3 dissolution efficiencies. High correlation was found between the experimental results and the values calculated according to the model derived from Yates analysis. Experimental results indicated that increase in acid/ammonium salt concentration and temperature increased dissolution efficiency, increase in solid/liquid ratio decreased dissolution efficiency and increase in leaching time had no effect on dissolution efficiency.