Çimento üretiminde mineralleştirici olarak fosfojips kullanımının klinkerleşme sıcaklığına etkisi
Effect of using phospogypsum as mineralizer on clinkerization temperature in cement production
Yazar: UMUT AKSAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL KÖSEOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Fosfojips = Phosphogypsum ; Portland çimentosu = Portland cement

Özet:
Bu çalışma kapsamında atık malzeme olarak kabul edilen fosfojips kullanılarak klinker üretiminde sinterleşme sıcaklığının düşürülmesi amaçlanmıştır. Fosforik asit üretiminde yan ürün olarak açığa çıkan fosfojipsin yapısında bulunan F ve SO3 bileşenlerinden dolayı mineralleştirici olarak değerlendirilmiştir. 
Fosfojips ve Portland çimentosu farini için yapılan analizler sonucunda farklı oranlarda (%0, 1, 3 ve 5) fosfojips içeren farin numuneleri aynı kalite parametreleri doğrultusunda hazırlanmıştır. Bu numunelerden 1350°C, 1400°C, 1450°C, 1500°C sıcaklıklarda sinterlenerek üretilen Portland çimentosu klinkerlerine yapılan serbest kireç ve pişirilebilirlik analizleri ile klinkerleşme performansları karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Fosfojips oranındaki artışla orantılı olarak serbest kireç değerlerinde azalma gözlemlenmiştir. Aynı zamanda pişirilebilirlik açısından değerlendirildiğinde, fosfojips oranındaki artışla lineer olarak pişme kolaylığı artmaktadır. Fosfojips içermeyen referans numunenin serbest kireç değerine göre %5 fosfojips içeren numune, benzer klinkerleşme performansını 100°C daha düşük sıcaklıkta sağlamaktadır. Optimum sıcaklıkta sinterlenen klinkerlerin mineralojik analiz sonuçları karşılaştırıldığında, fosfojipsin alit ve belit faz oluşumunu desteklediği saptanmıştır. 
Sonuç olarak, tez kapsamında fosfojipsin sinterleşmeye ve klinker özelliklerine olan etkisi, optimum üretim parametreleri, enerji tasarrufu belirlenmiş ve endüstriyel ölçekte uygulanabilirliği değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to reduce the sintering temperature in clinker production by using phosphogypsum which are considered as waste materials. As a result of the analysis for phosphogypsum and Portland cement raw mix, raw mix samples containing different ratios (0, 1, 3, 5%) of phosphogypsum were prepared according to the same quality parameters. The clinkerization performances were compared with the free lime and burnability analyzes of Portland cement clinkers produced by sintering at 1350 ° C, 1400 ° C, 1450 ° C, 1500 ° C from these samples.
According to the results of the analysis, there was a decrease in free lime values in proportion to the increase in phosphogypsum. Also, the ease of burning is increased linearly by increasing the phosphogypsum ratio in terms of burnability indice. As a result of the analyzes, it was determined Portland cement raw mix containing %5 phosphogypsum gave the desired clinker performance at lower temperature than clinkerization temperature of reference raw mix. It was observed that phosphogypsum increased the formation of alite and belite phases when compared to the results of mineralogical analysis of clinkers sintered at the same temperature.
The effect of phosphogypsum on sintering and clinker properties, optimum clinker production parameters and energy savings were determined and recommendations were given about applicability  for industrial scale.