Pirit ve sentetik demir sülfür kullanılarak sulu çözeltilerden Cu, Cd ve Pb giderimi

LİSANS TEZİPİRİT VE SENTETİK DEMİR SÜLFÜR KULLANILARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN Cu, Cd ve Pb GİDERİMİArzu ÖZVERDİFırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa : 78 Alaşımları ve bileşikleri halinde çok yaygın olarak kullanılan bakır, kadmiyum ve kurşun su kirliliğine neden olan önemli ağır metallerdendir. Sularda +2 oksidasyonbasamağında bulunan bu metal iyonlarının toksik özellikleri nedeniyle sulardan uzaklaştırılmasıgerekir. Ağır metal iyonları sulu ortamlardan kimyasal çöktürme, iyon değiştirme, ters osmoz, sementasyon, solvent ekstraksiyonu gibi değişik yöntemlerle giderilirler. Ancak bu yöntemlerin bazı dezavantajları nedeniyle, son yıllarda ağır metal iyonlarının adsorpsiyon teknikleriylegiderilmesi yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Bu çalışmada, sentetik demir sülfür ve doğada bol bulunan ve bakır üretim prosesinin bir yan ürünü olarak açığa çıkan piritle sulu ortamlardan kurşun, kadmiyum ve bakır iyonlarının uzaklaştırılması araştırılmıştır. Bu amaçla, sulu ortamdan sözü edilen ağır metal iyonlarının giderilmesi üzerine, çözelti başlangıç pH'sı, adsorbent dozu, temas süresi, ortam sıcaklığı, başlangıç metal konsantrasyonu gibi parametrelerin ve ortamda bulunan organik maddelerin etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar adsorpsiyon izotermlerine uygulanmış ve söz konusumateryallerin adsorpsiyon kapasiteleri hesaplanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, her iki adsorbentle de kurşun, bakır ve kadmiyumgideriminin pH, sıcaklık, adsorbent dozu ve temas süresine önemli oranda bağlı olduğuThis document was created by Print2PDFhttp://www. software602. combelirlenmiştir. Sentetik demir sülfür ile her üç metalde de özellikle pH 2'de H2S oluşumundan dolayı yüksek giderme verimleri elde edilmiştir. 100 mg/l konsantrasyonundaki bakır iyonlarını sulu ortamlardan sentetik demir sülfür ve piritle gidermek için, en uygun pH, adsorbent dozu ve temas süresinin sentetik demir sülfüriçin pH 6, 5 g/l ve 45 dk, pirit için ise yine pH 6, 5 g/l ve 120 dk olduğu tespit edilmiştir. Bu şartlarda, sentetik demir sülfürle ortamdaki bakırın % 97.8, piritle ise % 47 .51'i giderilmiştir. Başlangıç 100 mg/l konsantrasyonundaki Cd çözeltilerinde maksimum giderme veriminin, pH'sı 6 olan çözeltilerde, 120 dk'lık temas süresi sonunda ve 20 g/l'lik aynıadsorbent dozunda sentetik demir sülfür için % 65.8, pirit için ise % 34.2 olduğu belirlenmiştir. Sentetik demir sülfür ve piritle en etkin Pb giderme verimi pH 5'de 3 g/l adsorbent dozu ve 60 dk'lık temas süresi sonunda elde edilmiştir. Bu şartlarda, sentetik demir sülfürleortamdaki Pb'nin % 99 .5'i, piritle ise % 95 .8'i giderilmiştir. Sıcaklığa bağlı olarak adsorpsiyon verimlerinin arttığı, organik madde varlığı ve başlangıç metal konsantrasyonun artmasıyla da azaldığı tespit edilmiştir. Sentetik demir sülfür ve piritle bakır, kadmiyum ve kurşun adsorpsiyonunun Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine uyduğu belirlenmiştir. Sentetik demir sülfür ve piritinher üç metali adsorplama kapasitesinin Pb >Cu >Cd sırasında azaldığı belirlenmiştir.25i C'de sentetik demir sülfürün kurşun, bakır ve kadmiyum iyonlarını adsorplama kapasitesi sırasıyla 120 .48; 41.49 ve 3.05 mg-metal iyonu/g sentetik demir sülfür olurken, piritin 133.33;18. 48 ve 2.08 mg-metal iyonu/g pirit olduğu hesaplanmıştır. Kurşun hariç, sentetik demir sülfürün adsorpsiyon kapasitesi piritten yüksek olmasına rağmen, desorplanan metal konsantrasyonları TCLP limit değerlerinin üzerinde olmuştur. Ayrıca, adsorpsiyon işlemi sonrasında oluşan katı atıklarauygulanan TCLP testine göre, pirite ait Cu ve Cd ve sentetik demir sülfüre ait Cd ve Pb adsorpsiyon kalıntılarının çevreye doğrudan atılmaması ve stabilize edilmesi gerekenatıklar olduğu belirlenmiştir.