Baryum sülfat ve farklı bor ürünlerinin tek basamaklı reaksiyonu ile baryum borat eldesi ve üretim prosesinin ekonomik analizi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EBRU KARAÇAY
Danışman: HABİBE CANAN CABBAR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bor cevherleri ve bileşikleri günümüz modern sanayilerinin önemli bir girdisi olup baryum borat, farklı baryum ve farklı rafine bor ürünleri kullanılarak üretimi yapılabilen bir, özel bor ürünüdür. Baryum boratın anti-korozif özelliği ile boyalarda, seramiklerin sırlanmasında, optik özellikleri nedeniyle optik camlarda ve tek kristal olarak üretildiğinde lazer uygulamalarında geniş kullanım alanları vardır. Yapılan çalışma ile Dünya rezervlerinin % 73'üne sahip olduğumuz bor cevherleri ve yine ülkemizde rezerv açısından yüksek miktarlarda bulunan barit cevherinin ana bileşiği olan baryum sülfat kullanılarak, daha yüksek katma değerli bir ürün olan baryum borat üretilmesi hedeflenmiştir. Baryum sülfat önce çeşitli oranlarda borik asit, susuz boraks, boraks pentahidrat karışımlarında ergitilerek tek kademede baryum borat üretme çalışmaları yapılmıştır. İkinci kısım çalışmalarda ergime karışımlarına sodyum karbonat eklenmiştir. İkinci aşamadan sonraki tüm çalışmalarda baryum kaynağı olarak baryum sülfat ve karbon kaynağı olarak kok kömürü kullanılmıştır. Bor kaynağı olarak ise, ilk önce disodyum oktaborat tetrahidrat kullanılarak indirgenme işlemi yapılmış ve bu çalışmanın sonunda elde edilen numunelerden yapılan XRD analizlerinde baryum sülfür ve baryum borat görülmüştür. Bu aşamadan sonra tek kademede baryum borat üretmek üzere baryum sülfat, kok kömürü ve bor oksit farklı oranlarda kullanılarak optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen ürünlerin XRD analizleri yapıldığında tek kademe baryum borat elde edildiği görülmüş ayrıca oluşan reaksiyonları irdelemek amacıyla TGA analizleri yapılmıştır. Baryum sülfat : karbon : bor oksit karışım mol oranı için 1:10:0,8; sıcaklık için 900 o C ve süre için 11 dakika olarak belirlenerek baryum borat sentezlenmiştir. Belirlenen parametreler doğrultusunda bir tesis akım şeması hazırlanmış ve mali analizi yapılmıştır. Yapılan mali değerlendirmeler sonucunda fizibilite kapsamında 1.000 ton/yıl kapasiteye sahip baryum borat üretim tesisinin teknik ve ekonomik yapılabilirliği değerlendirilmiştir.