Taşkömürlerinden çok düşük küllü temiz kömür üretimi ve kömür artıklarından nadir toprak elementlerinin kazanımının araştırılması
Production of clean coal with low-ash from hard coals and research on recovery of rare earth elements from coal tailings
Yazar: ÖZNUR ÖNEL
Danışman: PROF. DR. MEHMET TANRIVERDİ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Cevher Hazırlama Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte toplumların enerjiye duydukları ihtiyaç artmaktadır. Bu duruma paralel olarak, söz konusu ihtiyacın karşılanması için yerküremizde var olan enerji ham maddelerinin rezervleri de hızla azalmaktadır. Kömür, dünya ticari enerji talebini karşılayan en önemli fosil yakıttır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının günümüz enerji üretimindeki yerinin kısıtlı olduğu düşünüldüğünde, özellikle Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde yerli kömür kaynaklarından temiz enerji üretimi konusu stratejik açıdan büyük önem taşımaktadır. 
Bu doktora tezi kapsamında birbiriyle ilintili iki farklı konuda araştırmalar gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada Zonguldak taş kömüründen düşük küllü, düşük kükürtlü ve yüksek kalorili temiz kömür üretimi olanakları araştırılmıştır. Saf kömürün kazanılması için flotasyon ve atmosferik liç işlemlerine ek olarak otoklav liçi testleri yapılmış ve bu zenginleştirme metotlarının kombinasyonu ile yüzde 10,62 kül içeren taş kömüründen yüzde 1,04 küllü, yüzde 0,37 kükürt içeren üst ısıl değeri kuru bazda 8390 kcal/kg olan süper temiz kömür konsantresi yüzde 38,26 ağırlık verimi ile elde edilmiştir. Farklı araştırmacılar tarafından yapılan birçok çalışmada kömür yataklarında bulunan kil mineralleri içerisinde nadir toprak elementlerinin varlığı tespit edilmiştir. Stratejik olarak önem taşıyan bu elementlerin kazanımı konusu doktora tezi çalışmasının ikinci bölümünü oluşturmaktadır. Çalışmanın bu bölümünde, sentetik olarak hazırlanmış olan nadir toprak elementi içeren kil minerallerinden bazı nadir toprak elementlerinin kazanımına yönelik olarak da çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Nadir toprak elementlerinin kazanımına yönelik olarak yapılan testlerde dört farklı kil örneği üzerinde çalışılmış ve farklı çözücüler kullanılarak yüzde 80'e ulaşan verimlerde nadir toprak elementleri kazanılmıştır.

Abstract:
In today's world, the demand of the societies for energy is increasing with the developing technology. In parallel with this situation, the existing reserves of energy raw materials are decreasing rapidly. Coal has been one of the most important fossil fuels meeting the world`s commercial energy demand for decades. Considering the limited share of renewable energy sources in total energy production of world, strategic planning of clean energy production from domestic coal sources is of great importance for the developing countries such as Turkey from a strategic point of view. 
Within the scope of this doctoral thesis, studies were carried out on two different subjects related to each other. In the first stage, the possibilities of producing a low ash, low sulfur and high calorie clean coal from Zonguldak hard coal were investigated. For the production of clean coal, autoclave leaching tests have been carried out in addition to the flotation and atmospheric leaching processes. A clean coal product containing 1.04 percent ash, 0.37 percent sulfur and having 8390 kcal/kg higher calorific value on dry basis with a weight recovery of 38.26 percent was produced by the application of these methods in combination. The presence of rare earth elements in clay minerals accompanying coal in coal deposits has been identified in many studies conducted by different researchers. The recovery of these strategically important elements constitutes the second part of the doctoral thesis study. In this part of the research, studies have been carried out for the recovery of some rare earth elements from synthetically prepared rare earth element containing clay minerals. In the tests for the recovery of rare earth elements, four different clay samples were studied, and rare earth elements were obtained in yields reaching 80 percent using different solvents.