Farklı Maden Atıklarının Elektro-osmoz Metoduyla Susuzlaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERVE ERCİNS

Danışman: Salih Yüksek

Özet:

Çeşitli endüstriyel alanlarda ve madencilik faaliyetlerinde yapılan çalışmalar sonucunda su ile işlem gören ana kayacın türüne göre farklı atık malzemeler ortaya çıkmaktadır. Nihai aşamada uç ürüne dönüştürülen bazı maden artıklarında ya da depolama alanlarındaki yığınlarda, geleneksel yöntemlerle malzemelerden suyun tamamı atılamamaktadır. Bu yüzden atık malzemesinin daha fazla kurutulması veya su muhtevasının düşürülmesi için elektro-osmoz yöntemi ile susuzlandırma konusunda da çalışmalar yapılmaktadır. 

Bu tez çalışması kapsamında, farklı maden işletmelerinden alınan kömür baca külü, krom, kurşun-çinko, demir atığı ile kil ve kaolen artıklarının elektro-osmoz yöntemi ile susuzlaştırması laboratuvar ortamında araştırılmıştır. Bu amaçla bu çalışma için elektro-osmoz susuzlandırma düzeneği olan 36 cm x 20 cm x 6 cm boyutlarında cam akvaryum ile bunun ortasına perfore bakır katot (-) ile delikli dikdörtgen çelik anodlar (+) imal edilmiştir. Suya doygun hale getirilen maden artıkları, yerçekimiyle drenaj kuyusu olarak imal edilen katot borusundan drene edilmiştir. Yerçekimiyle su drenajı bittikten sonra elektro-osmoz yöntemiyle su drenajına başlanmıştır. Anot ve katodun farklı maden atıkları ve artıkları için farklı voltajlar uygulanarak drene edilen su miktarları ölçülmüştür. Her deneyden sonra malzemenin bazı fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca elektro-osmoz deneyleri öncesinde tüm maden numuneleri için SEM, EDX, Master Sizer X-RD analizleri yapılmıştır.

Elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş elektro-osmotik süre ile boşalım ve harcanan enerji miktarları arasındaki ilişkiler belirlenmiştir. Kömür baca külü atığında su muhtevası %104,21 ‘den %28,95’e; krom atığında %52,63 ‘den %28,07 ‘ye, kurşun-çinko atığında %45,50 den %6‘ya ve demir atığında %56,99‘dan %12,37’ye düşmüştür. Kil ara kesme artığında %70‘den %59,20’ye, kaolen artığında ise %28,91‘den %7,11’e düşmüştür. Yapılan deneylerle yerçekimi ile drene edilemeyen su içeren ortamlar elektro-osmoz yöntemi ile belli bir dereceye kadar susuzlaştırılabileceği ortaya konmuştur.