Endüstriyel atıklardan cam, cam-seramik ve seramik üretimi
Özet
Bu çalışmada, termik santral uçucu külü ile alüminyum üretimi sırasında açığa çıkan kırmızı çamurdan cam ve cam-seramik üretimi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, cam üretimini gerçekleştirebilmek amacıyla, Çayırhan uçucu külüne %5 oranında atık kırmızı çamur ilave edilmiştir. Kissinger yöntemi kullanılarak, üretilen cam numunelerinin kristalizasyon aktivasyon enerjisi 370 kJ/mol olarak tespit edilmiştir. Cam numunelerine, cam-seramik malzeme üretebilmek amacıyla sinterleme yöntemi uygulanmıştır. Cam numunelerine; diferansiyel termal analiz sonucunda elde edilen bilgiler ışığında, çekirdeklenme ve kristalizasyon ısıl işlemleri uygulanarak cam-seramik malzemeler üretilmiştir. Kristalizasyon sıcaklığında bekleme süresinin üretilen cam-seramik numunelerinin mikroyapısal, kimyasal ve fiziksel özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Kristalizasyon sıcaklığında süresinin artması ile birlikte cam-seramik numunelerde oluşan kristal fazın oranı artmıştır. Ayrıca cam-seramik numunelerinin iyi yönde geliştiği gözlenmiştir. Sinterleme yöntemiyle üretilen cam-seramik numunelerde oluşan kristalin fazın diopsid (Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6) olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, uçucu külden herhangi bir katkı maddesi ilavesi olmadan, dört farklı sinterleme sıcaklığında ısıl işlem uygulanarak seramik malzemeler üretilmiştir. Üretilen seramik numunelerde oluşan fazların kuvars (SiO2), mullit (Al6Si2O13), anortit (CaAl2Si2O8) ve diopsid (Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6) olduğu saptanmıştır. 1348 K’in üzerindeki sinterleme sıcaklığında üretilen seramik malzemenin, daha düşük sinterleme sıcaklıklarında üretilen numunelere oranla daha üstün özelliklere sahip olduğu tespit edilmiştir. Üretilen cam-seramik malzemelerin mikroyapısal ve fiziksel özelliklerinin, seramik malzemelere kıyasla çok daha iyi olduğu gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Uçucu kül, cam, aktivasyon enerjisi, cam-seramik, sinterleme ve seramik.
Tam Metin: PDF