Elektrokazanım prosesiyle atık floresan lambalardan cıva metalinin uzaklaştırılması
Removal of mercury metal from waste fluorescent lamps using electrowinning process
Yazar: CİHAN ÖZGÜR
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN CİVELEKOĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında, Türkiye'de en çok kullanıldığı bilinen ve dolayısıyla en fazla atık oluşturan düz tip T8 ve T12 atık floresan lambalarla çalışılmıştır. Isparta ili ve çevresinden toplanan atık floresan lambalar kullanılmıştır. Tez çalışması kimyasal oksidatif liç ve takibinde uygulanan elektrokazanım prosesi ile atık floresan lambalardan cıva geri kazanımına odaklanmaktadır. Liç ve elektrokazanım testleri 23 faktöriyel dizayn esasına göre yürütülmüştür. Liç çalışmalarında katı/sıvı oranı, reaktif konsantrasyonu, sıcaklık, elektrokazanım çalışmalarında ise sitrik asit miktarı, reaksiyon süresi ve akım yoğunluğu faktörlerinin proses performansı üzerine etkileri belirlenmiştir. T8 ve T12 tip lambaların pülverize edilmiş (fosfor tozu + cam) ve kütlece eşit miktarda karıştırılmış (%50 T8 – %50 T12) numunelerinde NaOCl/NaCl reaktifi ile cıva %95 oranında çözeltiye alınmıştır. En uygun liç şartları 0.5 M NaOCl/0.2 M NaCl liç çözeltisi, 50 g numune miktarı ve 50 0C sıcaklık olarak belirlenmiştir. En uygun elektrokazanım proses şartları olan 4.5 gr sitrik asit, 120 dakika reaksiyon süresi ve 6A akım yoğunluğu kullanılarak %81 oranında cıva kazanım verimi elde edilmiştir. Yates Algoritmasına dayanarak ANOVA yöntemiyle faktörlerin sonuçları değerlendirilmiştir ve istatistiksel önemi %95'den küçük olan etkiler dikkate alınmamıştır. Katı fazda grafit numunesi üzerinde XRD (X ışını kırınımı) ve SEM – EDX (taramalı elektron mikroskobu - mikro analiz) analizleri yapılmış ve elementel cıva tespit edilmiştir. Tüm sonuçlar atık floresan lambalardan cıva metali geri kazanımının mümkün olduğunu ve çevresel açıdan etkin bir biçimde uygulanabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this thesis, T8 and T12 waste fluorescent lamps, which are known to be most used flat types in Turkey, have been studied. These lamps were used gathered from in and around the city of Isparta. This thesis focuses on recovering mercury from fluorescent lamps using combined chemical leaching and electrowinning processes. Both of studies were carried out according to 23 factorial design. The solid/liquid ratio, reagent concentration and temperature parameters were investigated in leaching tests, while effects of citric acid amounts, reaction time and current density on mercury recovery performance were evaluated in electrowinning study. It was found that, the mercury could be transferred to the solution (95%) from the pulverized – type (phosphorus powder + glass) and mass-based equally mixed T8 and T12 waste lamps (50% T8 and 50% T12) samples by NaOCl/NaCl reagent. The best leaching conditions determined at 0.5M NaOCl and 0.2 M NaCl leaching solutions, 50 g of sample amount and 50 0C of temperature combination. The most appropriate electrowinning process conditions were determined with 4.5 g citric acid, 120 minutes reaction time and 6A current density. In that case the mercury recovery efficiency was calculated as 81%. The estimation of the main and interaction effects was performed by ANOVA using Yates method and regarding coefficients were tested for significance at 95% confidence level. The XRD (X-ray diffraction) and SEM-EDX (scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy) analysis were performed on solid – phase graphit samples and the elemental mercury was identified. All results obtained in this thesis shown that recovery mercury from waste fluorescent lamps is possible and can be applied effectively.