Uçucu Küller ve Cüruflardan Yapay Zeolit ve Jeopolimer Çimentolu Beton-Tuğla Üretimi

Abstract

Bu projenin amacı, uçucu küller ve cüruflardan oluşan endüstriyel artıkların değerlendirilmesidir. Jeopolimer çimentolu beton, tuğla ve yapay zeolit üretimi temel hedefler olarak belirlenmiştir. Zeolitler, ticari absorban ve katalist olarak kullanılabilen mikrogözenekli aluminosilikat minerallerdir. Su arıtımında, iyon değiştirme yataklarından, yumuşatmada ve daha birçok uygulamada kullanım alanı bulmaktadır. Jeopolimerler, kovalent bağlı, amorf yapıdaki uzun ölçekli formlanan inorganik malzemelerdir. Jeopolimer çimento teknolojisi karbon ayak izini (CO2 emisyonu) geniş ölçekte azaltmak için çok az derecede işlenmiş doğal malzemelere veya endüstriyel yan ürünlere dayanmaktadır. Bu proje ile endüstriyel artıklar; NaOH, Na2SiO3 gibi başlıca bazik kimyasalların bağlayıcı özelliğinden yararlanılarak değerlendirilecektir. Öncelikle, hammaddelerdeki safsızlıklar; yüksek alan şiddetli yaş manyetik ayırıcı ve atmosferik liç işlemi ile azaltılacak veya ortadan kaldırılacaktır. Sonrasında mikrodalga fırın; basınç etkisini gözlemlemek üzere atmosferik basınçtaki liç işlemine alternatif olarak zeolit üretiminde kullanılacaktır. Serbestleşme derecesi liç ve manyetik ayırma işlemlerinde büyük öneme sahiptir. Saflaştırma işleminde yüksek verimler sağlamak üzere projede düşük verimler elde edilen her aşamada karıştırmalı değirmen ile öğütme gerçekleştirilecektir. Sentezlenen zeolitler XRD, XRF, SEM ve EDS analizleri ile karakterize edilirken; jeopolimer kalıplardan elde edilen beton ve tuğla örnekler, dayanım ve diğer karakteristik özelliklerini belirlemek için ASTM ve TSE standartlarına göre test edilecektir. Sentezlenen zeolitlerin türü XRD piklerinin ve piklerden elde edilen kristallik yüzdelerinin yorumlanması ile belirlenecektir. Deneylerin dizaynı ve sonuçların yorumlanmasında ANOVA Yates, Box-Behnken ve merkezi kompozit dizayn (CCD) gibi deney tasarım yöntemleri istatistiksel Design Expert ve Minitab bilgisayar programları desteğiyle kullanılacaktır. Çalışmanın bilimsel literatüre ve özellikle demir-çelik, enerji (termik santral) ve ferrokrom endüstrisine katkılar sağlayacağı düşünülmektedir.