Özet:

TR Türkiye %73 lük bir payla dünyanın en büyük bor rezervlerine sahip ülkesidir. Türkiye’de tinkal, kolemanit ve üleksit cevherleri çıkarılmaktadır. Tinkal, boraks ve kolemanit borik asit üretiminde kullanılmakta, üleksit ise konsantre halde ihraç edilmektedir. Genel bir proses olarak bu cevherlerin sülfürik asit ile reaksiyonundan borik asit elde edilmektedir. Bu çalışmada sülfürik asit yerine saf karbondioksit gazı kullanılarak üleksitin çözünmesi ve elde edilen ürünler incelenmektedir. Bu suretle fosil yakıtların yanma ürünü olan ve çevre için zararlı olduğu bilinen karbondioksitin liç reaktifi olarak kullanılarak B2O3 içeriği yüksek bir bor ürünü elde edilmesi amaçlanmıştır. Atmosferik basınç altında ve sulu ortamda 1 L lik ceketli cam reaktörde 160 ℃ de kalsine edilmiş üleksit örnekleriyle yapılan denemelerde sıcaklık, katı/sıvı oranı, tane iriliği ve zaman parametre olarak kullanılmıştır. Deney tasarımı Taguchi metoduna göre yapılmıştır. Deneysel sonuçlar varyans analizi ile analiz edilmiş, optimum çözünme şartları sıcaklık için 90 ℃, katı/sıvı oranı için 1/5, tane iriliği için < 75 µm ve süre için 60 dak olarak belirlenmiştir. Optimum şartlar doğrulama deneyleri ile doğrulandıktan sonra, bu şartlarda elde edilen çözeltiler sprey kurutucuda kurutularak elde edilen katı ürünün karakterizasyonu yapılmıştır. Bu ürünün XRD sinde kristal yapıda olmadığı görülmüş, kimyasal analizinde ise NaB5O8.xH2O olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, çözünme işlemlerinde elde edilen katı bakiyede karbondioksitin CaCO3 şeklinde stabilize edildiği XRD ve kimyasal analizlerle belirlenmiştir. EN Turkey is a largest boron reserves country with a share of 73% in the world. Tincal, colemanite and ulexite ores are extracted in Turkey. Tincal is used in the production of borax and also, colemanite, in the production of boric acid, while ulexite is exported in concentrated form. As a general process, boric acid is obtained by reacting boron ores with sulfuric acid. However, carbon dioxide is an acid gas. In this study, the use of pure carbon dioxide gas instead of sulfuric acid is used to dissolve ulexite and then the products obtained are characterized. It is aimed to obtain a high boron product with B2O3 content by using carbon dioxide as a leaching reactant, which is a product of combustion of fossil fuels and known to be harmful to the environment. In experiments carried out in a 1 L glass reactor under atmospheric pressure and in aqueous conditions with samples of ulexite calcined at 160 °C, temperature, solid / liquid ratio, particle size and time were used as parameters. The design of the experiment was made according to the Taguchi method. Experimental results were analyzed by analysis of variance and optimum dissolution conditions were determined as 90 ℃ for the temperature, 1/5 for the solid / liquid ratio, <75 μm for the particle size and 60 min for the time. After confirming with the optimum conditions verification tests, the solids obtained in these conditions were dried in the spray drier and the solid product obtained was characterized. This product was found not to be in crystal structure in XRD, but in chemical analysis it was determined to be NaB5O8.xH2O. It was also determined by XRD and chemical analyzes that the carbon dioxide was stabilized in the form of CaCO3 in the residue obtained in the dissolution process

Anahtar Kelimeler: