Doğal klinoptilolitlerin Türkiye'deki kullanım olanakları ve Gördes klinoptilolitlerinin ısıl özelliklerinin belirlenmesi üzerine bir araştırma
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2005
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışmasında önce doğal zeolitler dünyadaki potansiyeli, ekonomisi ve Türkiyeʼdeki zeolitlerin rezerv potansiyeli araştırılmış olup, doğal zeolitlerin dünyadaki uygulamalarında örnekler verilmiştir. Ayrıca Türkiyeʼde önemli bir kaynak olan klinoptilolit grubu doğal zeolitlerin günümüzdeki uygulanma alanları özetlenmiş ve yeni kullanım olanakları irdelenmiştir. Türkiyeʼde üretilen klinoptilolit ürünlerin kullanım alanlarına göre sahip oldukları özelliklerden bazıları verilmiştir. Çalışmada hammadde olarak kullanılan Gördes klinoptilolitlerinin dünya Klinoptilolit kaynakları ile karşılaştırılması yapılmıştır. Türkiye açısından önemli bir rezerv potansiyeli oluşturan klinoptilolit kaynağın dünya üretimi içerisindeki payının düşük olmasının nedenleri üzerinde durulmuş ve bu hammaddenin etkin ve verimli olarak değerlendirilmesi için öneriler geliştirilmiştir. Gördes klinoplitlerinin yapısal özelliklerinin tanınması üzerinde önceden yapılan çalışmalardan bir kısım değerlendirilmiştir. Mineralojik ve kimyasal analiz çalışmalarında Gördes zeolitlerinin yüksek ışıl kararlıktaki potasyum, kalsiyum klinoptilolit yapısında olduğu ortaya koyulmuştur. Yoğunluk analizi çalışmalarında, Gördes klinoptilolitlerinin doğal yapıda (1,98-2,18)g/cm3arasında değişen özgül ağırlığa sahip olduğu saptanmıştır. Tane iriliğine bağlı olan yığın yoğunluğunun ise mineral tane iriliğine bağlı olarak 0,693-1,22g/cm3 değer aralıklarında değişim gösterdiği saptanmıştır. Özgül ağırlık ve yığın yoğunluğu analizlerinde görülen değişim aralığının, klinoptilolitin alındığı bölgeye bağlı olan saflığı ve yan kayaç içeriği ile ilgili olabileceği üzerinde durulmuştur. Bu çalışma, klinoptilolitlerin saflığının belirlenmesine yönelik yeni bir yöntem geliştirilmesi için bir başlangıç olma özelliği taşımaktadır. Gördes klinoptiloloitlerinin yüzey alanının 40,79 m2/g olduğu tespit edilmiştir. Minerallerin zenginleştirilebilirliği ile ilgili olarak önemli bir kriter olan serbestleşme derecesi tayini bu çalışmada ilk olarak gerçekleştirildi. Kuvars yan taşına göre Gördes klinoptilolititnin serbestleşme derecesi tane iriliği 0,5mm olarak belirlenmiştir. Taggart zenginleştirme kriteri, yine kuvars minerali esas alınarak 1,75 olarak tespit edilmiştir. Bu verilerden yola çıkarak yaş gravimetrik ve kuru gravimetrik zenginleştirme ortamlarında deneyler yapılmıştır. Sallantılı masada Gördes klinoptilolitleri %99 saflık oranında zenginleştirmiştir. Havalı seperatörde ise kuru ortamda %95 saflık oranında zenginleştirilebilirliği gözlenmiştir. Cıva ve vanadyum adsorbsiyon çalışmalarında çözeltiler ayrı ayrı hazırlandığında 1g klinoptilolitin 0,326 mg. vanadyumu ve 4,678 g. cıvayı adsorbe ettiği, cıva ve vanadyum içeren aynı çözeltide, 1g klinoptilolitin 0,310 mg vanadyumu ve 2,841 mg cıvayı adsorbe ettiği saptanmıştır. Termal analizlerden TGA termal gravimetrik analiz ve DTA diferansiyel termal analiz çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalarda Gördes klinoptilolitlerinin (50-90)○C aralığında kristal suyunu bıraktığı, yapının 839○C aralığında bağlı suyunu, (360-770)○C aralığında kristal suyunu bıraktığı, yapının 839○Cʼye kadar devam ettiği belirlenmiştir. Diğer çalışmalardan farklı olarak Gördes klinoptilolitlerinin daha yüksek ısıl kararlılıkta oldukları görülmüştür. Bu analizler, Gördes zeolitlerinin mineralojik ve kimyasal analizlerde tespit edilen, klinoptilolit yapısında olduğunu doğrulamıştır. Isı iletim katsayısı üzerine yapılan analizlerde Gördes klinoptilolitlerinin doğal yapıda kayaç şeklinde (0,418-0,477) W/m○C sınıflandırılmış tane aralıklarında ise (0,098-0,273) W/m○C ısı iletim katsayısına sahip olduğu saptanmıştır. Gördes klinoptilolitleri ve katkılar kullanılarak düşük sıcaklık ve basınç altında geliştirilen kompozit malzemelerin ısı iletim katsayıları (0,204-0,255) W/m○C olarak bulunmuştur. Sera plastiğine katkı olarak geliştirilen kompozit malzemelerin ısı iletim katsayıları (0,12-0,22) W/m○C olarak ve birim hacim ağırlığı da 0,408g/cm3 olarak bulunmuştur. Geliştirilen malzemelerin Türk sdandartlarına özdeş nitelikte olduğu ortaya konmuştur. Gördes klinoptilolitlerinin doğal yapıda birim hacim ağırlıkları 1,36g/cm3 olarak tespit edilmiştir. Gördes klinoptilolitleri ve katkılar kullanılarak düşük sıcaklık ve basınç altında geliştirilen kompozit malzemeler için bu değer 0,90-1,39 g/cm3 değerlerindedir. Doğal ve kompozit malzemeler için tek eksenli basınç değerleri, sırasıyla 105,3kg/cm2 ve 100,5 kg/cm2 olarak bulunmuştur. Klinoptilolitten kompozit malzeme geliştirme çalışmalarda yapılan analiz sonuçlar, Türk standart ile karşılaştırılmış. Sonuçta Gördes klinoptilolitlerinde ısı yalıtım açısından alternatif, agrega malzemesi, tuğla hammaddesi ve sentetik malzemesi geliştirilmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Güneş Enerjisi A.B.D.
