Probertit minarelinin titriplex-3 çözeltilerinde çözünürlüğünün incelenmesi
Analysis of solubility of probertite minerals titriplex-3 solution
Yazar: HATİCE DURSUN
Danışman: PROF.DR. M. MUHTAR KOCAKERİM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Boraks dekahidrat = Borax decahydrate

Özet:
Bor, Türkiye'nin en önemli yeraltı zenginliklerinden biridir. Yaklaşık olarak Dünyabor rezervlerinin %72'si Türkiye'de bulunmaktadır. Bor doğada serbest haldebulunmaz. Bor mineralleri genellikle Na, Ca, Mg gibi alkali ve toprak alkali metallerlebirleşmiş hidratlı boratlardır. Bunlardan tinkal, kolemanit, uleksit en önemli bormineralleridir. Tinkal'den boraks dekahidrat üretimi esnasında proses borularındaprobertit oluşmakta ve bu da borularda tıkanmalara ve proseste problemlere nedenolmaktadır. Çöken probertit'in borulardan uzaklaştırılması oldukça güçtür. Buçalışmanın amacı bu probertit'in Titriplex-III çözeltilerindeki çözünürlüğünüincelemek ve söz konusu problemlerin çözümüne yönelik veriler elde etmektir.Çalışmalarda, partikül boyutu, katı/sıvı oranı, karıştırma hızı, Titriplex-IIIkosantrasyonu ve reaksiyon sıcaklığı parametre olarak seçilmiştir. Denemelersonucunda probertitin çözünme hızının partikül boyutu ve katı/sıvı oranınınazalmasıyla, reaksiyon sıcaklığının ve çözelti(Titriplex-III) konsantrasyonununartmasıyla arttığı gözlenmiştir. Bunun yanı sıra karıştırma hızının çözünme hızınıüzerinde etkili olmadığı gözlemlenmiştir. Çözünme prosesinin aktivasyon enerjisinin21.40 kJ.mol-1 olduğu hesaplanmış ve bu prosesin aşağıdaki modele uyduğu tespitedilmiştir.1-3(1-X)2/3+2(1-X) = 2,8.105. (D)-1.52. (K/S)-1.02. (C)0.59. e-2574/T. tBurada X:Dönüşüm kesri, D: Tane boyutu, K/S: Katı/sıvı oranı, C: Çözelti(Titriplex-III) konsantrasyonu, T:Reaksiyon sıcaklığı ve t:Reaksiyon süresidir.Yarı ampirik eşitlik ve deneysel verilerin değerlendirilmesinden, mevcut çözünmeprosesinin ürün filmi ile kontrol edildiği tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Probertit, Titriplex-III, boraks dekahidrat, çözünme kinetiği,reaksiyon modelleri,

Abstract:
Boron is one of the most important of underground ore resources in Türkiye. Türkiyehas approximately %72 of the whole world reserves. Boron does not exist in free formin nature. Boron minerals exist in form of hydrated borates consist of boron and alkalineor earth alkaline metals like Na, Ca, Mg. During the boraks decahydrate productionfrom tinkal process, probertit forms in pipelines, and this scale creates some problems inthe process.It is very difficult to remove the precipitated probertit out of the pipes. Thescope of this study is the investigation of the solubility of this probertit in Titriplex-IIIsolutions and to obtain data devoted to solve the mentioned problem. In the study,particle size, solid/liquid ratio, mixing rate, concentration of Titriplex-III and reactiontemperature were selected as the test parameters. It is observed by the experimentationthat, resolution rate of probertite increases by the decreasing of particle size andsolid/liquid ratio and increasing of reaction temperature and Titriplex-III concentration.As well as, it is observed that mixing rate has no effect on resolution rate. Activationenergy of resolution process was calculated as 21.40 kj/mol, and it is determined thatthe process has adapted the following mathematical model;1-3(1-X)2/3+2(1-X)=2.8x105(D)-1.52.(K/S)-1.02.(C)0.59.e-2574/T.tX: Convertion fraction, D: Particle size, K/S: Solid/Liquid ratio C: Solution (Titriplex-III) concentration T: Reaction temperature, t: Reaction timeBy the evaluation of semi-empirical equation and experimental data, it was determinedthat existing dissolution process was controlled product film.Keywords: Probertite, Titriplex-III, borax decahydrate, solution kinetics, reactionmodels