The Effect of Preconcentration of Leonardite by Hydrocyclone on the Alkaline Leach Recovery

Year 2023, , 25 - 32, 15.06.2023

İsmail Bentli , Uğur Demir

https://doi.org/10.53448/akuumubd.1222554

Abstract

With the increasing population, the use of organic fertilizers is widesreading in order to increase productivity in agricultural areas. It is known that leonardit is the most efficient source used in organic fertilizer production. By alkaline leaching of leonardite with potassium hydroxide (KOH), organic fertilizers containing humic acid and fulvic acid, called humate, are produced. In this study, characterization of representative leonardite samples obtained from deposits, located in Uşak (Turkey) province and operated by a private company, were carried out. After removing the clay-containing impurities from samples by hydrocyclone, humate production was carried out in KOH medium. It was determined that the removal of impurities before leaching increased the humic acid recovery up to 11.5%. It was also seen that removing impurities before leaching facilitated the organic fertilizer production process.

Keywords

Leonardit; Hidrosiklon, Alkali liç; Hümik asit; Organik gübre., Hidrosiklon

Leonarditin Hidrosiklon ile ön Zenginleştirilmesinin Alkali Liç Verimi Üzerine Etkisi

Abstract

Artan nüfusla birlikte tarımsal alanlarda verim artışını sağlamak amacıyla, organik gübre kullanımı giderek yaygın hale gelmektedir. Organik gübre yapımında kullanılan en verimli kaynağın leonardit olduğu bilinmektedir. Leonarditten potasyum hidroksit (KOH) ile alkali liç yapılarak, humat adı verilen hümik asit ve fülvik asit içerikli organik gübre üretilmektedir. Bu çalışmada, Uşak il sınırları içerisinde bulunan ve özel bir şirket tarafından işletilen leonardit yataklarından alınan temsili numuneler üzerinde karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve kil içerikli safsızlıkların hidrosiklon ile uzaklaştırılmasından sonra KOH ortamında humat üretimi gerçekleştirilmiştir. Liç öncesi kil mineralleri olarak bulunan safsızlıkların giderilmesinde hümik asit kazanımında %11.5’e varan artışlar belirlenmiştir. Bununla beraber liç öncesi safsızlıkların uzaklaştırılmasının organik gübre üretim prosesinde birçok kolaylık sağlayacağı açıktır.

Keywords

Leonardit, Hidrosiklon, Alkali liç, Hümik asit, Organik gübre

References

• Ağaçayak, Y., 2019. Hümik maddelerin leonarditlerden ekstraksiyonu ve hümik asit içeriklerinin infrared spektroskopisi ile incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 60.
• Allard, B. ve Derenne, S., 2007. Oxidation of humic acids from an agricultural soil and a lignite deposit: analysis of lipophilic and hydrophilic products, Organic Geochemistry, 38, 12, 2036-2057.
• Ay, F., 2015. Hümik asit ve hümik asit kaynaklarının jeolojik ve ekonomik önemi, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Bilimleri Dergisi, 36, 1, 28-51.
• Aylen, P.B., Simandl, G.J. ve Simandl, J., 2000. Leonardite at Red Lake Deposit, British Colombia, Industrial Minerals with emphasis on Weatern Nort America, Canada, 239-242.
• Bentli, İ., Demir U., Karaağaçlıoğlu, İ.E. ve Çelik, M.S., 2015. Tarımsal verimi arttırmada leonarditten alkali liç yöntemiyle hümik asit üretimi, 9.Uluslararası Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Eds: Cöcen, Seyrankaya, Tufan, İzmir, 363-369.
• Birinci M. ve Şentürk K., 2021. Arguvan (Malatya) linyitinden hümik asit ekstraksiyonu ve kömür yıkamanın Etkisi, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11, 3, 2133-2141.
• Demir, U. ve Bentli, İ., 2011. Tarımsal verimi arttırmada önemli bir hammadde; Leonardit, 4. Madencilik ve Çevre Sempozyumu, Eds: Onur, Konak, Tanrıverdi, Karakuş, Özdoğan, İzmir, 323-331.
• Demirbaş, A., 2002. Humic acid derivatives (HAD) from low rank Turkish brown coals, Energy Sources, 24, 2, 127-133.
• Demirbaş, A., 2003. Characterization of humic substances from lignite samples, Energy Sources, 25, 1, 23-32.
• Engin, V.T. ve Cöcen, E.İ., 2012. Leonardit ve hümik maddeler, MT Bilimsel Yer altı Kaynakları Dergisi, 1, 2, 13-20.
• Fırat, C., Bentli, İ. ve Korkmaz, A.A., 2018. Production of Organic Fertilizer from Humic Deposit (Gyttja) by Alkaline Leaching, 16th International Mineral Processing Symposium, IMPS2018, Eds: Arol, Atalay, Altun, Antalya, 274-278.
• Firth, B.A. ve Nicol, S.K., 1981. The influence of humic materials on the flotation of Coal, International Journal of Mineral Processing, 8, 239-248.
• Francioso O., Ciavatta C., Montecchio D., Tugnoli V., Sanchez-Cortes S. ve Gessa C., 2003. Quantitative estimation of peat, brown coal and lignite humic acids sing chemical paremeters, 1H-NMR and DTA analyses. Bioresource Technology, 88, 3. 189-195.
• Giannouli, A., Kalaitzidis, S., Siavalas, G., Chatziapostolou, A., Christanis, K., Papazisimou. S., Papanicolaou, C. ve Foscolos, A., 2009. Evaluation of greek low-rank coals as potential raw material for the production of soil amendments and organic fertilizers, International Journal of Coal Geology, 77, 3-4, 383-393.
• Kalaycı, O., Pehlivan İ. ve Çoşkun, S., 2021. Humik asit üretiminde kullanılan karıştırıcıların kaotik sistemler İle performanslarının iyileştirilmesi, Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 9, 3, 508-514.
• Kalınbacak, K. ve Madenoğlu, S., 2012. Organik materyallerde bazı humik asit analiz yöntemlerinin karşılaştırılması ve uygun yöntemlerin seçimi, Sakarya Üniversitesi Fen Edebiyat Dergisi, 14, 1, 499-508.
• Karaca, A., Turgay O.C. ve Tamer N., 2006. Effect of humic deposit (gyttja) on soil chemical and microbiological properties and heavy metal availability, Biology Fertility Soils, 42, 6, 585-592.
• Kemal, A. ve Arslan, V., 2010. Kömür Teknolojisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları No:033, İzmir, 1-214.
• Kolay, B., Gürsoy, S., Avşar, Ö., Bayram, N., Öztürkmen, A.R., Aydemir, S. ve Aktaş, H., 2016. Buğday bitkisine uygulanan farklı miktarlarda leonarditin bazı toprak özelliklerine etkisi, Toprak Su Dergisi, 5, 2, 32-36.
• Kural, O., 1991. Kömür, Bölüm:27 Diğer önemli karbonlu maddelerin tanıtımı, Ed: Orhan Kural İstanbul, 842-872.
• Kurt, H. ve Arık, F., 2007. Mineraloji. Nobel Yayın No:1190, Ankara, 155-157.
• Lamar, R.T. ve Talbot, K.H., 2009. Critical comparison of humic acid test methods, Communications in Soil Science and Plant Analysis, 40, 15-16, 2309-2322
• Lamar, R.T., Olk, D.C., Mayhew, L. ve Bloom, P.R., 2014. New Standardized Method for Quantification of Humic and Fulvic Acids in Humic Ores and Commercial Products, Journal of AOAC International, 97, 3, 721-730.
• Lobartini, J.C., Tan, K.H., Rema, J.A., Gingle, A.R., Pape, C. ve Himmelsbach, D.S., 1992. The geochemical nature and agricultural importance of commercial humic matter, Science of the Total Environment, 113, 1-2, 1-15.
• Namlı, A., Akça, M.O. ve Akça, H., 2017. EÜAŞ Afşin-Elbistan havzası Kışlaköy linyit işletmesinde bulunan organik materyallerin tarımda kullanım olanaklarının belirlenmesi, Toprak Su Dergisi, Özel sayı, 46-54.
• Namlı, A., Akça, M.O. ve Akça, H., 2019. Afşin-Elbistan havzası linyit işletmesi organik materyallerinden geliştirilen organik ve organomineral gübrelerin buğday verimi ve verim bileşenleri ile bazı toprak özellikleri üzerine etkileri, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 7, 1, 10-20.
• Olivella, M.A., del Rio J.C., Palacios J., Vairavamurthy M.A. ve de las Heras F.X.C., 2002. Characterization of humic acid from leonardite coal: an integrated study of PY-GC-MS, XPS and XANES techniques, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 63, 1, 59-68.
• Özkan, S. ve Özkan Ş.G., 2017. Investigation of humate extraction from lignites, International Journal of Coal Preparation and Utilization, 37, 6, 285-292.
• Özkan, S., 2007. Türk linyitlerinden hümik asit ve gübre üretimi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara , 88 s.
• Pehlivan, E. ve Arslan, G,. 2006. Comparison of adsorption capacity of young brown coals and humic acids prepared from different coal mines in Anatolia, Journal of Hazardous Materials, B138, 401-408.
• Piccolo, A. ve Mbagwu, J.S.C., 1989. Effects of humic substances and surfactants on the stability of soil aggregates, Soil Science, 147, 1, 47-54.
• Piccolo, A., Pietramellara, G. ve Mbagwu, J.S.C., 1997. Reduction in soil loss from erosionsusceptible soils amended with humic substances from oxidized coal, Soil Technology, 10, 3, 235-245.
• Ricca, G., Federico, L., Astori, C. ve Gallo, R., 1993. Structural investigations of humic acid from leonardite by spectroscopic methods and thermal analysis, Geoderma, 57, 3, 263-274.
• Sarlaki, E., Paghaleh, A.S., Kianmehr, M.H. ve Vakilian, K.A., 2020. Chemical, spectral and morphological characterization of humic acids extracted and membrane purified from lignite, Chemistry&Chemical Technology, 14, 3, 353–361.
• Turgay O. C., Karaca, A., Unver, S. ve Tamer N., 2011. Effects of coal- derived humic substance on some soil properties and bread wheat yield, Communications in Soil Science and Plant Analysis, 42, 9, 1050-1070.
• Yıldırım, M. ve Özbayoğlu G., 1997. Production of ammonium nitrohumate from Elbistan lignite and its use as a coal binder, Fuel, 76, 5, 385-389.
• Yıldırım, M., 2001. Elbistan linyitinin havada değişik sıcaklıklarda oksitlenmesi, Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 25, 219-224.
• Young R.W. ve Frost C.M., 1963. Humic acid from leonardite, a soil conditioner and organic fertilizer, American Chemical Society, Division of Fuel Chemistry, 7, 12-17.
• Zara, M., Ahmad, Z., Akhtar, J., Shahzad, K., Sheikh, N. ve Munir, S., 2017. Extraction and characterization of humic acid from Pakistani lignite coals, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 39, 11, 1159-1166.