Çinko sülfür cevherlerinin oksidasyon ve redüksiyon koşullarına mekanik aktivasyonun etkisi
The effect of mechanical activation on oxidation and reduction conditions of zinc sulphide ore
Yazar: FAYSAL DEMİR
Danışman: PROF. DR. AHMET ALP
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Anahtar Kelimeler: Çinko konsantresi, mekanik aktivasyon, kavurma, redüksiyon, termal analiz

Dünyada demirdışı metaller arasında tüketimi en çok yapılan dördüncü metal çinko olup, çeliğin galvanizlenmesinde %50, pirinç üretiminde %20, döküm sektöründe %15, çinko oksit üretiminde ide %8'i kullanılmaktadır.

Sfalerit (ZnS), çinko üretiminde en çok kullanılan cevher türü olup yaklaşık %40-50 oranında çinko içermektedir. Üretim yöntemi olarak dünyada hali hazırda prometalurjik ve hidrometalurjik yöntemler kullanılmaktadır. Her iki yöntemde de ortak olan uygulamalar, çinko cevherinin konsantre hale getirilmesi ve konsantre cevherin kavurma ile okside dönüştürülmesidir.

Türkiye'de çinko cevherleri daha çok kompleks cevherler halindedir. Türkiye'nin metalik çinko olarak toplam rezervi 5,471,338 tondur. Dünya çinko rezervleri 350 milyon ton metalik çinko civarındadır. 

Teze konu olan çinko  cevheri Oreks Madencilik Ltd.Şti'den  konsantre halde temin edilmiştir. Konsantre cevher analiz edildikten sonra bilyalı ve halkalı değirmende öğütülmüştür. Daha sonra gezegensel değirmende 30, 60 ve 120  dk aktive edilmiştir.  Aktive edilmiş ve edilmemiş konsantre  600, 700, 800 ve 900°C'de  kavrulmuştur. Kavurma yapılmış numuneler grafitle karıştırılarak, redüksiyon çalışmaları simültane termal analiz ile azot atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Numunelere oda sıcaklığından 1300°C ye kadar dinamik bir termal işlem uygulanmıştır.

Çalışmalarda analiz ve karakterizasyon amaçlı olarak XRF, SEM-EDS, mapping, termal analiz, X-ray cihazları kullanılmıştır.

Abstract:
Keywords: Zinc  concantrate,  mechanical  activation,  roasting, reduction, thermal  analysis

Zinc is the most consumed fourth non-ferrous metal. 50%, 20%, 15%, 8% and 7% of zinc metal is used respectively  fort the production of galvanized steel, rice, casting, zinc okside and semi-fabricated product.

The most commonly used ore in zinc production is sphalerite (ZnS), which contains 40-50% zinc and about 10% iron.  Prometallurgical and hydrometallurgical methods are used as production methods of the zinc in the World. Common practices in both methods are the concentration of the zinc ore and converting the concentrated ore to the oxides by roasting.

Zinc ores in Turkey in case of more complex ores.Turkey's total zinc reserves, the metal zinc was 5,471,338 tons. World's zinc reserves are around 350 million tons as metallic zinc.

The zinc ore, which is the subject of this study, has been supplied in concentrated form from Oreks Madencilik Ltd.Şti. Concentrated ore is analyzed and then milled into ball and ring mill. Then the ores has been activated for 30, 60, 120 min with the planetary mill. Activated and unactivated concentrate was roasted at 600, 700, 800 and 900°C. The roasted specimens were mixed with graphite and the reduction work was carried out in a nitrogen atmosphere by simultaneous thermal analysis. The samples were subjected to a dynamic thermal process from room temperature to 1300 °C.
XRF, SEM-EDS, mapping, thermal analysis, X-ray studies were used for analysis and characterization.